Analiza formowania: Części samochodowe z blachy

Analiza formowania jest procesem oceny stanów formowania i poziomów odkształcenia powierzchni blaszanych komponentów po formowaniu tłocznym. Przed formowaniem półwyroby z surowej blachy są znakowane za pomocą trawienia elektrochemicznego lub znakowania laserowego, za pomocą regularnej siatki kół lub wzoru punktowego. Podczas procesu formowania okręgi lub kropki deformują się wraz z powierzchnią półfabrykatu, przyjmując kształt elipsy. Po zakończeniu procesu formowania średnice elips są mierzone ręcznie lub automatycznie w celu określenia minimalnego (odkształcenie małe) i maksymalnego (odkształcenie duże) odkształcenia. Orientacja głównego i mniejszego odkształcenia opisuje stan formowania lokalnej powierzchni.

Wartości odkształcenia powierzchni są porównywane po pomiarze z krzywą graniczną formowania (FLC - patrz krzywe na wykresach poniżej) na wykresie limitów formowania (FLD). FLC to zestaw danych parametrów materiału, który opisuje maksymalną formowalność w odniesieniu do stanu formowania materiału blachy.

Wartości danych odkształcenia powyżej FLC wskazują na nadmierne odkształcenie z ryzykiem uszkodzenia blachy. Jeśli wszystkie punkty danych znajdują się poniżej FLC, biorąc pod uwagę pewien margines bezpieczeństwa, proces formowania zwykle nie wytwarza części dzielonych.

Analiza formowania blach jest najczęściej stosowana w przemyśle motoryzacyjnym podczas procesu opracowywania części blaszanych, do wypróbowywania narzędzi i rozwiązywania problemów produkcyjnych.
Podczas procesu opracowywania części blaszanych, powyższa analiza formowania jest wykorzystywana do walidacji numerycznych symulacji formowania oraz do określenia przeformowania i niepożądanego przepływu półwyrobu blaszanego wewnątrz narzędzia prasującego. Dodatkowo mogą być określane i oceniane marszczenia i tendencja do pękania.

Podczas próby narzędzi kształt narzędzi formujących jest iteracyjnie optymalizowany w celu uzyskania prawidłowego kształtu komponentu. Analiza formowania służy do sprawdzenia, czy proces formowania mieści się w granicach formowalności wybranego materiału.

Jeśli części dzielone są wytwarzane podczas produkcji seryjnej, analiza formowania służy do zrozumienia i rozwiązania podstawowych problemów produkcyjnych. Porównanie pomiarów części dzielonej i części wzorcowej przed rozpoczęciem produkcji wskazuje na zużycie narzędzia i problemy materiałowe.

System analizy formowania ARGUS wspiera optymalizację procesu formowania blachy. Na potrzeby automatycznej analizy formowania optycznego półfabrykaty z blachy są oznaczane regularnym wzorem kropek z odstępem 1 mm, 2 mm lub 3 mm między kropkami, w zależności od kształtu i radianów części. Po formowaniu element z blachy jest rejestrowany za pomocą ręcznej kamery ARGUS pod różnymi kątami widzenia. Na wszystkich pozyskanych obrazach współrzędne 2D wszystkich punktów są wyprowadzane matematycznie i przeliczane na współrzędne 3D przy użyciu zasad fotogrametrii.