Las 7 zonas clave del gráfico FLD en el software AutoForm

En la industria automotriz, la Ingeniería Asistida por Computadora (CAE) desempeña un papel fundamental en el proceso de desarrollo de productos. Una de las herramientas CAE más avanzadas para la simulación del conformado de chapa metálica es AutoForm, que ayuda a los ingenieros a predecir y prevenir defectos como grietas, arrugas y adelgazamiento excesivo mediante el análisis por elementos finitos (FEA).

Una característica central de AutoForm es el Diagrama de Límite de Conformado (FLD), una herramienta poderosa utilizada para evaluar los límites de conformado de la chapa metálica. El FLD divide los estados de deformación del material en siete zonas codificadas por colores, lo que permite a los ingenieros evaluar visualmente el nivel de riesgo de fallo de la pieza durante el proceso de conformado.

Analicemos las siete zonas del FLD y lo que indican:

1. Zona de Grieta (Roja)

Situada por encima de la Curva Límite de Embutición (FLC), esta zona indica que el material ha superado su límite de conformación y tiene una alta probabilidad de agrietarse. Cualquier punto que caiga en esta zona roja indica un fallo inmediato y requiere modificaciones urgentes en la herramienta, el material o el proceso.

2. Zona de Riesgo de Grietas (Amarillo)

Esta zona se encuentra justo debajo de la zona de grietas y representa una región de alto riesgo. Aunque el material aún no se haya agrietado, está funcionando cerca de su límite. Se recomienda tomar medidas preventivas: ajustar los parámetros de conformación o cambiar las propiedades del material para mantener los niveles de deformación fuera de esta zona peligrosa.

3. Zona de Afinamiento Excesivo (Naranja)

El afinamiento excesivo significa que el espesor de la chapa metálica se ha reducido más allá de un umbral aceptable, comprometiendo la integridad estructural y la durabilidad de la pieza. Esto suele ser causado por un estiramiento excesivo en áreas localizadas y debe evitarse en componentes críticos para la seguridad.

4. Zona Segura (Verde)

Esta es la condición ideal de conformado. Las piezas que se encuentran en esta zona están dentro del rango óptimo de deformación, lo que significa que es poco probable que se agrieten, arruguen o adelgacen excesivamente. Esta es la zona objetivo para todas las áreas críticas del producto.

5. Zona de Estiramiento Insuficiente (Gris)

Cuando la chapa metálica no experimenta un estiramiento suficiente, puede no adaptarse completamente a la forma deseada. AutoForm marca estas regiones en gris. Aunque a veces sean aceptables en áreas no funcionales como zonas de brida o recorte, deben minimizarse en las superficies del producto para mantener la precisión dimensional.

6. Zona de Tendencia a Arrugas (Azul)

Esta zona indica un riesgo de formación de arrugas. Aunque aún no se trate de un fallo, las arrugas podrían formarse si ciertas condiciones persisten. El juicio ingenieril, respaldado por métricas de altura de arrugas y experiencia en conformado, es fundamental para gestionar este riesgo.

7. Zona de Arrugas (Morado)

Una vez que el material entra en la zona de arrugas, ya se ha producido una arruga visible. Esto afecta tanto a la estética como a la funcionalidad. Los ingenieros deben revisar los diseños de matrices o modificar la disposición de las barras de embutición para eliminar o controlar las arrugas.

¿Por qué es importante el FLD en el análisis CAE automotriz?

Al utilizar diagramas FLD dentro de AutoForm, los ingenieros pueden simular y predecir problemas de conformación en las primeras etapas del diseño. Esto ayuda a:

·Eliminar el ensayo y error durante el desarrollo de herramientas

·Reducir el tiempo y los costos de producción

·Mejorar la calidad y la repetibilidad en la producción en masa

Análisis de Aplicación en el Mundo Real

A continuación, se muestra un ejemplo de gráfico FLD de una simulación de componente real. ¿Puede identificar si esta pieza corre el riesgo de agrietarse o arrugarse? ¿La mayoría de los puntos de deformación están en la zona verde, o existen áreas de preocupación?

¡No dudes en compartir tu análisis en los comentarios: nos encantaría escuchar tu interpretación!