7 เขตหลักบนแผนภูมิ FLD ในซอฟต์แวร์ AutoForm

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ วิศวกรรมช่วยด้วยคอมพิวเตอร์ (CAE) มีบทบาทสำคัญในกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ หนึ่งในเครื่องมือ CAE ที่ทันสมัยที่สุดสำหรับการจำลองการขึ้นรูปโลหะแผ่นคือ AutoForm ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถทำนายและป้องกันข้อบกพร่องต่างๆ เช่น การแตกร้าว การย่น และการบางเกินไปได้โดยใช้การวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลีเมนต์ (FEA)

คุณสมบัติหลักประการหนึ่งของ AutoForm คือแผนภาพขอบเขตการขึ้นรูป (FLD) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่ใช้สำหรับประเมินขีดจำกัดในการขึ้นรูปโลหะแผ่น FLD จะแบ่งสถานะความเครียดของวัสดุออกเป็นเจ็ดโซนที่มีสีแตกต่างกัน ช่วยให้วิศวกรสามารถประเมินระดับความเสี่ยงของการเกิดความล้มเหลวของชิ้นงานในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปได้แบบเห็นภาพ

มาดูรายละเอียดของเจ็ดโซนใน FLD และความหมายของแต่ละโซนกัน:

1. โซนคราบแตก (สีแดง)

อยู่เหนือเส้นโค้งขีดจำกัดการขึ้นรูป (FLC) โซนนี้แสดงว่าวัสดุได้เกินขีดจำกัดการขึ้นรูปแล้ว และมีความเป็นไปได้สูงที่จะแตกร้าว จุดใดก็ตามที่ตกอยู่ในโซนสีแดงนี้ แสดงถึงความล้มเหลวทันที ซึ่งจำเป็นต้องปรับแก้เครื่องมือ วัสดุ หรือกระบวนการทำงานโดยเร่งด่วน

2. โซนครอบครัน (Yellow)

โซนนี้อยู่ต่ำกว่าโซนครอบครันเพียงเล็กน้อย และแสดงถึงพื้นที่เสี่ยงสูง แม้ว่าวัสดุยังไม่แตกร้าว แต่กำลังทำงานใกล้เคียงกับขีดจำกัดอย่างมาก จึงแนะนำให้ดำเนินการเชิงป้องกัน—ปรับค่าพารามิเตอร์การขึ้นรูป หรือเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุ เพื่อควบคุมระดับแรงดึงไว้ภายนอกโซนอันตราย

3. โซนบางเกินไป (Orange)

การบางเกินไป หมายถึงความหนาของโลหะแผ่นลดลงมากกว่าระดับที่ยอมรับได้ ส่งผลให้โครงสร้างและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนลดลง สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจากการยืดตัวมากเกินไปในบริเวณเฉพาะ และควรหลีกเลี่ยงสำหรับชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

4. โซนปลอดภัย (Green)

นี่คือสภาพการขึ้นรูปที่สมบูรณ์แบบ ชิ้นส่วนที่อยู่ในโซนนี้จะมีค่าความเครียดอยู่ในช่วงที่เหมาะสม หมายความว่ามีความเสี่ยงต่ำที่จะเกิดรอยร้าว รอยย่น หรือการบางตัวเกินไป โซนนี้ถือเป็นพื้นที่เป้าหมายสำหรับทุกส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์

5. โซนการยืดตัวไม่เพียงพอ (สีเทา)

เมื่อโลหะแผ่นไม่ได้รับการยืดตัวมากพอ มันอาจไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับรูปร่างที่ต้องการได้อย่างสมบูรณ์ AutoForm จะแสดงพื้นที่เหล่านี้เป็นสีเทา แม้ว่าบางครั้งอาจยอมรับได้ในพื้นที่ที่ไม่สำคัญ เช่น บริเวณฟลังจ์หรือเขตตัดแต่ง แต่ควรลดให้เหลือน้อยที่สุดในพื้นผิวผลิตภัณฑ์ เพื่อรักษาความแม่นยำทางมิติ

6. โซนแนวโน้มการเกิดรอยย่น (สีฟ้า)

โซนนี้บ่งชี้ถึงความเสี่ยงในการเกิดรอยย่น แม้ว่ายังไม่ถือว่าเป็นความล้มเหลว แต่หากเงื่อนไขบางประการยังคงเดิม รอยย่นอาจเกิดขึ้นได้ การตัดสินใจโดยวิศวกรที่ได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลการวัดความสูงของรอยย่นและประสบการณ์ในการขึ้นรูป เป็นสิ่งสำคัญในการจัดการความเสี่ยงนี้

7. โซนรอยย่น (สีม่วง)

เมื่อวัสดุเข้าสู่เขตเกิดรอยย่น (wrinkle zone) แล้ว จะเริ่มมองเห็นรอยย่นได้ชัดเจน ซึ่งส่งผลทั้งต่อความสวยงามและการทำงาน วิศวกรจำเป็นต้องปรับปรุงการออกแบบแม่พิมพ์หรือแก้ไขการจัดวางแถบดึงเพื่อกำจัดหรือควบคุมรอยย่น

ทำไม FLD ถึงมีความสำคัญต่อการวิเคราะห์ CAE ในอุตสาหกรรมยานยนต์?

ด้วยการใช้แผนภูมิ FLD ภายใน AutoForm วิศวกรสามารถจำลองและทำนายปัญหาการขึ้นรูปในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น ซึ่งจะช่วยให้

·ลดการทำงานแบบลองผิดลองถูกในระหว่างการพัฒนาอุปกรณ์

·ลดเวลาและต้นทุนการผลิต

·เพิ่มคุณภาพและความสม่ำเสมอในการผลิตจำนวนมาก

การวิเคราะห์ประยุกต์ใช้จริง

ด้านล่างคือตัวอย่างแผนภูมิ FLD จากการจำลองชิ้นส่วนจริง คุณสามารถบอกได้หรือไม่ว่าชิ้นส่วนนี้มีความเสี่ยงต่อการแตกหรือย่นหรือไม่ จุดแรงดึงส่วนใหญ่อยู่ในโซนสีเขียวหรือมีบางบริเวณที่น่าเป็นห่วงหรือไม่?

เชิญแบ่งปันผลการวิเคราะห์ของคุณในช่องความคิดเห็น — เราอยากฟังมุมมองของคุณ!