Bảy Khu Vực Chính Trên Biểu Đồ FLD Trong Phần Mềm AutoForm

Trong ngành công nghiệp ô tô, kỹ thuật hỗ trợ bằng máy tính (CAE) đóng vai trò then chốt trong quá trình phát triển sản phẩm. Một trong những công cụ CAE tiên tiến nhất để mô phỏng tạo hình kim loại tấm là AutoForm, giúp các kỹ sư dự đoán và ngăn ngừa các khuyết tật như nứt, nhăn, và mỏng quá mức thông qua phân tích phần tử hữu hạn (FEA).

Một tính năng cốt lõi của AutoForm là Biểu đồ Giới hạn Tạo hình (FLD) - một công cụ mạnh mẽ được sử dụng để đánh giá giới hạn tạo hình của kim loại tấm. FLD chia các trạng thái biến dạng của vật liệu thành bảy vùng được mã hóa bằng màu sắc, cho phép các kỹ sư trực quan đánh giá mức độ rủi ro về sự cố của chi tiết trong quá trình tạo hình.

Hãy cùng tìm hiểu bảy vùng FLD và ý nghĩa của chúng:

1. Vùng Nứt (Đỏ)

Nằm phía trên Đường Giới hạn Tạo hình (FLC), khu vực này cho thấy vật liệu đã vượt quá giới hạn tạo hình và rất dễ bị nứt. Bất kỳ điểm nào nằm trong vùng màu đỏ này đều cho thấy sự cố ngay lập tức và đòi hỏi phải sửa đổi khẩn cấp dụng cụ, vật liệu hoặc quy trình.

2. Khu vực Nguy cơ Nứt (Vàng)

Khu vực này nằm ngay dưới vùng nứt và đại diện cho một khu vực có nguy cơ cao. Mặc dù vật liệu chưa bị nứt, nhưng nó đang hoạt động rất gần với giới hạn của nó. Nên thực hiện các biện pháp phòng ngừa - điều chỉnh thông số tạo hình hoặc thay đổi tính chất vật liệu để giữ mức biến dạng ra khỏi khu vực nguy hiểm này.

3. Khu vực Mỏng Quá mức (Cam)

Mỏng quá mức có nghĩa là độ dày của tấm kim loại đã bị giảm xuống dưới ngưỡng chấp nhận được, làm tổn hại đến độ bền cấu trúc và tuổi thọ của bộ phận. Tình trạng này thường do bị kéo giãn quá mức ở những khu vực cụ thể và nên được tránh đối với các bộ phận quan trọng liên quan đến an toàn.

4. Khu vực An toàn (Xanh lục)

Đây là điều kiện tạo hình lý tưởng. Các bộ phận nằm trong vùng này đều thuộc khoảng biến dạng tối ưu, nghĩa là chúng ít có khả năng bị nứt, nhăn hoặc mỏng quá mức. Đây là vùng mục tiêu cho tất cả các khu vực sản phẩm quan trọng.

5. Vùng Kéo Không Đủ (Màu Xám)

Khi kim loại tấm không được kéo đủ, nó có thể không bao phủ hoàn toàn hình dạng mong muốn. AutoForm đánh dấu các vùng này bằng màu xám. Mặc dù đôi khi có thể chấp nhận ở những khu vực không quan trọng như vùng mép hoặc vùng cắt, chúng cần được giảm thiểu ở bề mặt sản phẩm để đảm bảo độ chính xác về kích thước.

6. Vùng Có Xu Hướng Nhăn (Màu Xanh)

Vùng này cho thấy nguy cơ bị nhăn. Dù chưa phải là lỗi nghiêm trọng, nếp nhăn có thể xuất hiện nếu các điều kiện nhất định tiếp tục tồn tại. Đánh giá của kỹ sư, dựa trên chỉ số chiều cao nếp nhăn và kinh nghiệm tạo hình, là rất quan trọng để kiểm soát rủi ro này.

7. Vùng Nhăn (Màu Tím)

Khi vật liệu đi vào vùng nhăn (wrinkle zone), hiện tượng nhăn đã xảy ra và có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Điều này làm giảm cả tính thẩm mỹ lẫn chức năng. Các kỹ sư phải chỉnh sửa thiết kế khuôn hoặc điều chỉnh bố trí thanh cản để loại bỏ hoặc kiểm soát tình trạng nhăn.

Tại sao FLD quan trọng trong phân tích CAE ô tô?

Bằng cách sử dụng biểu đồ FLD trong AutoForm, các kỹ sư có thể mô phỏng và dự đoán các vấn đề về tạo hình ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu. Điều này giúp:

·Loại bỏ việc thử-sai trong quá trình phát triển khuôn

·Giảm thời gian và chi phí sản xuất

·Cải thiện chất lượng và độ ổn định trong sản xuất hàng loạt

Phân tích ứng dụng thực tế

Dưới đây là một ví dụ về biểu đồ FLD từ một lần mô phỏng chi tiết thực tế. Bạn có nhận biết được rằng chi tiết này có nguy cơ bị nứt hay nhăn không? Phần lớn các điểm biến dạng có nằm trong vùng xanh lục (an toàn) hay vẫn tồn tại những khu vực đáng lo ngại?

Hãy chia sẻ phân tích của bạn trong phần bình luận – chúng tôi rất mong chờ nghe ý kiến từ bạn!