Семь ключевых зон диаграммы FLD в программном обеспечении AutoForm

В автомобильной промышленности инженерные расчеты с применением компьютеров (CAE) играют ключевую роль в процессе разработки продукции. Одним из самых передовых инструментов CAE для моделирования формовки листового металла является AutoForm, который помогает инженерам предсказывать и предотвращать дефекты, такие как трещины, складки и чрезмерное истончение материала, посредством анализа методом конечных элементов (FEA).

Одной из основных функций AutoForm является диаграмма предельных деформаций (FLD) — мощный инструмент, используемый для оценки пределов формовки листового металла. Диаграмма FLD делит состояния деформации материала на семь зон, обозначенных цветом, что позволяет инженерам визуально оценивать уровень риска повреждения детали в процессе формовки.

Давайте рассмотрим семь зон FLD и их значение:

1. Зона трещин (Красная)

Расположенная выше кривой предельных деформаций (FLC), эта зона указывает на то, что материал превысил свой предел формообразования и с высокой вероятностью растрескается. Любая точка, попадающая в эту красную зону, свидетельствует о немедленном отказе и требует срочного изменения инструментов, материала или процесса.

2. Зона риска трещин (желтая)

Эта зона находится непосредственно ниже зоны трещинообразования и представляет собой область высокого риска. Хотя материал еще не растрескался, он работает близко к своему пределу. Рекомендуется принять профилактические меры — либо скорректировать параметры формования, либо изменить свойства материала, чтобы удерживать уровень деформации вне этой опасной зоны.

3. Зона чрезмерного утонения (оранжевая)

Чрезмерное утонение означает, что толщина листового металла была уменьшена за допустимый предел, что нарушает структурную целостность и долговечность детали. Это часто вызвано избыточным растяжением в локальных областях и должно избегаться для компонентов, критичных по безопасности.

4. Безопасная зона (зеленая)

Это идеальные условия формования. Детали, находящиеся в этой зоне, имеют оптимальный диапазон деформации, что означает, что они не склонны к растрескиванию, образованию морщин или чрезмерному утончению. Эта зона является целевой для всех критически важных областей продукта.

5. Зона недостаточного растяжения (Серый)

Когда листовой металл недостаточно растягивается, он может не полностью соответствовать желаемой форме. AutoForm выделяет эти области серым цветом. Хотя это иногда допустимо в некритических зонах, таких как фланцы или зоны обрезки, такие участки следует минимизировать на рабочих поверхностях деталей для обеспечения точности размеров.

6. Зона склонности к образованию морщин (Синий)

Эта зона указывает на риск возникновения морщин. Пока это не является отказом, но при сохранении определенных условий морщины могут образоваться. Оценка инженера, основанная на показателях высоты морщин и опыте формования, имеет ключевое значение для управления этим риском.

7. Зона образования морщин (Фиолетовый)

Как только материал попадает в зону складок, возникает видимое коробление. Это нарушает как внешний вид, так и функциональность. Инженерам необходимо пересмотреть конструкцию штампов или изменить расположение прижимных ребер, чтобы устранить или контролировать образование складок.

Почему диаграмма предельных деформаций важна для CAE-анализа автомобилей?

Используя диаграммы предельных деформаций в AutoForm, инженеры могут моделировать и прогнозировать проблемы формования на ранних стадиях проектирования. Это позволяет:

·Устранить метод проб и ошибок на этапе разработки оснастки

·Сократить время и производственные затраты

·Повысить качество и воспроизводимость при массовом производстве

Анализ практического применения

Ниже приведен пример диаграммы предельных деформаций из реального компонентного моделирования. Можете ли вы определить, существует ли риск растрескивания или образования складок у этой детали? Большинство ли точек деформации находятся в зеленой зоне или есть участки, вызывающие опасение?

Не стесняйтесь делиться своим анализом в комментариях — нам интересно ваше мнение!