Analiza oblikovanja: Automobilske komponente od lima

Analiza oblikovanja je proces procene stanja oblikovanja i nivoa površinskog naprezanja limenih komponenti nakon procesa presovanja. Pre oblikovanja, sirove metalne ploče se obeležavaju elektrohemijskim graviranjem ili laserskim označavanjem, koristeći ujednačenu mrežu krugova ili šablon tačaka. Tokom procesa oblikovanja, krugovi ili tačke se deformišu zajedno sa površinom obratka, menjajući svoj oblik u elipse. Nakon procesa oblikovanja, prečnici elipsi se mere ručno ili automatski kako bi se odredilo minimalno (manje naprezanje) i maksimalno (veće naprezanje) opterećenje materijala. Orijentacija glavnog i sporednog naprezanja opisuje stanje oblikovanja lokalne površine.

Vrednosti naprezanja na površini se nakon merenja upoređuju sa krivom granice oblikovanja (FLC – pogledajte krive na dijagramima u nastavku) na dijagramu granice oblikovanja (FLD). FLC je skup podataka o parametrima materijala koji opisuje maksimalnu sposobnost oblikovanja u zavisnosti od stanja oblikovanja limenog materijala.

Vrednosti deformacije iznad FLC ukazuju na prekoračenje sposobnosti oblikovanja materijala i povećan rizik od lomljenja lima. Ako su sve tačke podataka ispod FLC, uzimajući u obzir sigurnosnu marginu, proces oblikovanja obično neće rezultirati lomljenjem delova.

Analiza oblikovanja lima se najčešće koristi u automobilskoj industriji tokom procesa razvoja delova od lima, za testiranje alata i rešavanje problema u proizvodnji.
Tokom procesa razvoja limenih delova, prethodno objašnjena analiza oblikovanja se koristi za validaciju numeričkih simulacija oblikovanja i za određivanje preoblikovanja i neželjenog protoka limenog obratka unutar alata za presovanje. Nabori i sklonost pucanju se mogu dodatno odrediti i proceniti.

Tokom probnog perioda alata, oblik alata za oblikovanje se iterativno optimizuje kako bi se proizveo ispravan oblik komponente. Analiza oblikovanja se koristi za potvrdu da proces oblikovanja ostaje unutar granica sposobnosti oblikovanja odabranog materijala.

Ako se tokom serijske proizvodnje proizvedu škartni delovi, analiza oblikovanja služi za razumevanje i rešavanje osnovnih proizvodnih problema. Upoređivanje merenja između škartnog dela i etalonskog dela pre proizvodnje ukazuje na habanje alata i probleme sa materijalom.

Sistem za analizu oblikovanja ARGUS podržava optimizaciju procesa oblikovanja lima. Za automatsku optičku analizu oblikovanja, limeni obradci se označavaju ujednačenim tačkastim šablonom sa razmakom između tačaka od 1 mm, 2 mm ili 3 mm, u zavisnosti od oblika i radijusa dela. Nakon formiranja, komponenta od lima se snima ručnom ARGUS kamerom iz različitih uglova. U svim dobijenim slikama, 2D koordinate svih tačaka se matematički izračunavaju i konvertuju u 3D koordinate koristeći principe fotogrametrije.