Sedem kľúčových zón FLD grafu v softvéri AutoForm

V automobilovom priemysle zohráva počítačom podporované inžinierstvo (CAE) kľúčovú úlohu v procese vývoja produktov. Jedným z najpokročilejších CAE nástrojov pre simuláciu tvárnenia plechu je AutoForm, ktorý pomáha inžinierom predpovedať a zabrániť chybám, ako sú praskanie, vrátenie a nadmerné ztenšenie pomocou metódy konečných prvkov (FEA).

Jednou z hlavných funkcií programu AutoForm je diagram medzného tvárnenia (FLD) – výkonný nástroj používaný na vyhodnocovanie medzí tvármanosti plechu. FLD rozdeľuje stav deformácie materiálu do siedmych farebne kódovaných zón, čo umožňuje inžinierom vizuálne posúdiť úroveň rizika vzniku poruchy súčiastky počas procesu tvárnenia.

Pozrime sa bližšie na sedem zón FLD a čo znamenajú:

1. Zóna praskania (Červená)

Nachádza sa nad krivkou medze tvárnenia (FLC). Táto zóna signalizuje, že materiál prekročil svoju medzu tvárnenia a je veľmi pravdepodobné, že dojde k prasknutiu. Každý bod spadajúci do tejto červenej zóny indikuje okamžité zlyhanie a vyžaduje naliehavú úpravu nástroja, materiálu alebo procesu.

2. Zóna rizika prasknutia (Žltá)

Táto zóna sa nachádza tesne pod zónou prasknutia a predstavuje oblasť vysokého rizika. Hoci materiál ešte nepraskol, pracuje v blízkosti svojej medze. Odporúča sa prevencia – buď upraviť parametre tvárnenia, alebo zmeniť vlastnosti materiálu, aby hladiny deformácie zostali mimo túto nebezpečnú zónu.

3. Zóna nadmerného ztenčenia (Oranžová)

Nadmerné ztenčenie znamená, že hrúbka plechu bola znížená za prijateľnú medznú hodnotu, čo ohrozuje štrukturálnu pevnosť a trvanlivosť súčiastky. Často je spôsobené nadmerným natiahnutím v lokálnych oblastiach a u bezpečnostne kritických komponentov by sa to malo vyhnúť.

4. Bezpečná zóna (Zelená)

Toto je ideálna podmienka tvárnenia. Diely, ktoré sa nachádzajú v tejto zóne, sú v optimálnom rozsahu deformácie, čo znamená, že je nepravdepodobné, že by pritom dochádzalo k praskaniu, pomačkaniu alebo nadmernému tenčeniu. Táto zóna je cieľovou oblasťou pre všetky kritické produktové plochy.

5. Zóna nedostatočného natiahnutia (Sivá)

Ak plech neprejde dostatočným natiahnutím, nemusí sa plne prispôsobiť požadovanému tvaru. Program AutoForm označuje tieto oblasti sivou farbou. Hoci to niekedy môže byť akceptovateľné v nefunkčných oblastiach, ako napríklad pri flanžoch alebo zónach orezu, mali by sa minimalizovať na produktových plochách, aby sa zachovala presnosť rozmerov.

6. Oblasť tendencie k pomačkaniu (Modrá)

Táto zóna naznačuje riziko vzniku vrások. Hoci ešte nejde o poruchu, vrásky sa môžu vytvoriť, ak určité podmienky pretrvávajú. Inžiniersky úsudok, podložený metrikami výšky vrásky a skúsenosťami so spracovaním, je nevyhnutný na zvládnutie tohto rizika.

7. Zóna pomačkania (Fialová)

Keď materiál vstúpi do oblasti vráskov, dochádza k viditeľnému tvoreniu vráskov. To kompromituje nielen estetiku, ale aj funkčnosť. Inžinieri musia upraviť návrh matric alebo zmeniť usporiadanie ťažných rebier, aby odstránili alebo kontrolovali vznik vráskov.

Prečo je FLD dôležitý pri CAE analýze v automobilovom priemysle?

Využitím diagramov FLD v programe AutoForm môžu inžinieri simulovať a predpovedať problémy s tvorením už v počiatočných štádiách návrhu. To pomáha:

·Odstrániť metódu pokus-omyl počas vývoja nástrojov

·Znížiť čas a náklady na výrobu

·Zlepšiť kvalitu a opakovateľnosť pri hromadnej výrobe

Analýza reálnych aplikácií

Nižšie je uvedený príklad FLD grafu z reálnej simulačnej súčiastky. Dokážete určiť, či je tento diel ohrozený prasknutím alebo tvorením vráskov? Nachádzajú sa väčšina bodov deformácie v zelenej zóne, alebo existujú oblasti vyvolávajúce obavy?

Nezdržte sa a zdieľajte svoju analýzu v komentároch – radi si prečítame vaše interpretácie!