A FLD-diagramm 7 kulcszónája az AutoForm szoftverben

A gépjárműiparban a számítógéppel segített mérnöki tervezés (CAE) kritikus szerepet játszik a termékfejlesztési folyamatban. Az egyik legkorszerűbb CAE eszköz lemezalkatrész-alakítási szimulációhoz az AutoForm, amely segíti a mérnököket abban, hogy megjósolják és megelőzzék hibákat, mint például repedés, gyűrődés és túlzottan vékonyodás a végeselemes analízis (FEA) segítségével.

Az AutoForm egyik alapvető funkciója a Forming Limit Diagram (FLD), azaz az alakítási határdiagram – egy hatékony eszköz a lemezanyagok alakítási határainak értékeléséhez. Az FLD a anyag deformációs állapotait hét színkódolt zónára osztja fel, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy vizuálisan értékeljék az alkatrész meghibásodásának kockázati szintjét az alakítási folyamat során.

Nézzük meg közelebbről a hét FLD zónát és azt, mit jelentenek:

1. Repedési zóna (Piros)

A Forming Limit Curve (FLC) felett elhelyezkedő zóna jelzi, hogy az anyag meghaladta alakíthatósági határát, és nagyon valószínű, hogy repedés keletkezik benne. A piros zónába eső bármely pont azonnali meghibásodást jelez, és sürgős módosítást igényel a szerszámokon, anyagon vagy folyamaton.

2. Repedéskockázati Zóna (Sárga)

Ez a zóna közvetlenül a repedési zóna alatt helyezkedik el, és egy magas kockázatú területet jelöl. Bár az anyag még nem repedt meg, közel van a határhoz. Javasolt megelőző intézkedés – állítsa be az alakítási paramétereket, vagy változtassa meg az anyagtulajdonságokat, hogy a nyúlás értékek ne kerüljenek ebbe a veszélyes zónába.

3. Túlzott Elvékonyodási Zóna (Narancs)

Túlzott elvékonyodás azt jelenti, hogy a lemezvastagság annyira csökkent, hogy elfogadható küszöbérték alá került, ezzel veszélyeztetve az alkatrész szerkezeti integritását és tartósságát. Ez gyakran helyi túlnyújtás okozta, és biztonságtechnikailag kritikus alkatrészeknél elkerülendő.

4. Biztonságos Zóna (Zöld)

Ez az ideális alakítási tartomány. Az alkatrészek ezen tartományban a kívánt szakítóerő-tartományon belül vannak, ami azt jelenti, hogy nem repednek meg, nem gyűrődnek össze vagy nem válnak túlságosan vékonyakká. Ez a célzóna minden kritikus termékfelület esetében.

5. Elégtelen nyújtás zónája (Szürke)

Ha a lemezanyagot nem nyújtják megfelelően, akkor az nem képes teljesen felvenni a kívánt formát. Az AutoForm ezeket a területeket szürkével jelöli. Néha elfogadható ezek jelenléte nem funkcionális területeken, mint például perem- vagy vágási zónák, de a termékfelületeken minimálisra kell csökkenteni őket a méretpontosság megőrzése érdekében.

6. Gyűrődési hajlam zónája (Kék)

Ez a zóna gyűrődés kockázatát jelzi. Bár még nem meghibásodásról van szó, ha bizonyos körülmények fennállnak, akkor gyűrődések keletkezhetnek. A mérnöki ítélet, amelyet a gyűrődési magasság mérési adatok és alakítási tapasztalatok támogatnak, elengedhetetlen ennek a kockázatnak a kezeléséhez.

7. Gyűrődés zónája (Bíbor)

Amint az anyag behatol a gyűrődési zónába, látható gyűrődés keletkezik. Ez rontja az esztétikai megjelenést és a működést egyaránt. A mérnököknek módosítaniuk kell az útformáló sablonok kialakítását vagy átdolgozniuk kell a húzóperem elrendezését, hogy csökkentsék vagy kontrollálják a gyűrődéseket.

Miért fontos az FLD az autóipari CAE elemzésben?

Az AutoForm rendszerben alkalmazott FLD diagramok segítségével a mérnökök képesek szimulálni és előrejelezni a különböző alakítási problémákat már a tervezés korai szakaszában. Ez a következőkben segít:

·Kiküszöböli a próbálgatást a szerszámkészítés során

·Csökkenti az időigényt és a termelési költségeket

·Javítja a minőséget és a tömeggyártás során való ismételhetőséget

Valós alkalmazási példa elemzése

Alább egy tényleges komponens szimulációjából származó FLD diagram látható. Meg tudod mondani, hogy ez az alkatrész veszélyben van-e a repedés vagy gyűrődés szempontjából? A deformációs pontok túlnyomó többsége a zöld zónában helyezkedik el, vagy vannak aggodalomra okot adó területek?

Szívesen meghallgatjuk elemzésedet – ossz meg velünk értelmezésedet a hozzászólásokban!