De 7 sleutelzones van de FLD-grafiek in AutoForm-software

In de auto-industrie speelt computerondersteunde engineering (CAE) een cruciale rol in het productontwikkelingsproces. Een van de meest geavanceerde CAE-tools voor simulatie van plaatvormgeving is AutoForm, waarmee ingenieurs kunnen voorspellen en voorkomen dat defecten zoals scheuren, plooivorming en excesieve verdunning optreden via eindige-elementenanalyse (FEA).

Een kernfunctie van AutoForm is het vormgrensdiagram (FLD) - een krachtig hulpmiddel dat wordt gebruikt om de vormgrenzen van metalen platen te beoordelen. Het FLD verdeelt de rektoestanden van het materiaal in zeven kleurgecodeerde zones, waardoor ingenieurs visueel de risicograad van onderdeelfaling tijdens het vormgevingsproces kunnen beoordelen.

Laten we de zeven FLD-zones en wat deze aangeven nader bekijken:

1. Scheurzone (Rood)

Boven de vormgrenskromme (FLC) gelegen, geeft deze zone aan dat het materiaal zijn vormgrens heeft overschreden en zeer waarschijnlijk zal barsten. Elk punt dat in deze rode zone valt, duidt op onmiddellijk falen en vereist dringende wijzigingen aan gereedschap, materiaal of proces.

2. Risico op barstzone (geel)

Deze zone ligt net onder de barstzone en stelt een gebied met hoog risico voor. Hoewel het materiaal nog niet is gebroken, functioneert het wel bijna op zijn limiet. Preventieve maatregelen worden aanbevolen — pas de vormgevingsparameters aan of verander de materiaaleigenschappen om de rek niveaus buiten deze gevarenzone te houden.

3. Excessief verdunningszone (oranje)

Excessieve verdunning betekent dat de dikte van het plaatstaal is verlaagd tot onder een aanvaardbare drempel, waardoor de structurele integriteit en duurzaamheid van het onderdeel in gevaar komen. Dit wordt vaak veroorzaakt door overmatig uitrekken op lokale gebieden en moet worden vermeden bij veiligheidskritische componenten.

4. Veilige zone (groen)

Dit is de ideale vormgevingsconditie. Onderdelen die in deze zone vallen, bevinden zich binnen het optimale rekgebied, wat betekent dat ze onwaarschijnlijk zullen barsten, kreukelen of te veel verdunnen. Dit is de doelzone voor alle kritieke productgebieden.

5. Onvoldoende uitrekgebied (Grijs)

Wanneer metaalplaat onvoldoende uitrekt, kan deze mogelijk de gewenste vorm niet volledig aannemen. AutoForm markeert deze gebieden grijs. Hoewel dit soms aanvaardbaar is in niet-functionele gebieden zoals flens- of trimzones, dient dit geminimaliseerd te worden op productoppervlakken om de dimensionele nauwkeurigheid te behouden.

6. Tendens tot kreukelvorming (Blauw)

Deze zone wijst op een risico van kreukels. Hoewel dit nog geen defect is, kunnen kreukels ontstaan wanneer bepaalde condities aanhouden. Technische beoordeling, gesteund door metingen van kreukelhoogte en ervaring met vormgeving, is essentieel om dit risico te beheren.

7. Kreukelzone (Paars)

Zodra het materiaal de plooizone binnenkomt, is zichtbare plooiing opgetreden. Dit heeft invloed op zowel het uiterlijk als de functie. Ingenieurs moeten dan de matrijzen ontwerpen aanpassen of de trekstroken configuratie wijzigen om plooien te voorkomen of te beheersen.

Waarom is FLD belangrijk in automotive CAE-analyse?

Door gebruik te maken van FLD-diagrammen in AutoForm kunnen ingenieurs vormgevingsproblemen simuleren en voorspellen in een vroeg ontwerpstadium. Dit helpt bij:

·Het elimineren van proberen en fouten tijdens de ontwikkeling van gereedschap

·Tijd en productiekosten verminderen

·De kwaliteit en reproduceerbaarheid verbeteren bij massaproductie

Analyse van praktijktoepassingen

Hieronder staat een voorbeeld FLD-grafiek van een simulatie van een echt onderdeel. Kun je zien of dit onderdeel risico loopt op barsten of plooien? Bevinden de meeste rekpunten zich in de groene zone, of zijn er zorgengebieden?

Deel gerust jouw analyse in de reacties — we zijn benieuwd naar jouw interpretatie!