Phân tích quá trình tạo hình: Các linh kiện tấm kim loại trong ô tô

Phân tích tạo hình là quá trình để đánh giá trạng thái tạo hình và mức độ biến dạng bề mặt của các linh kiện kim loại tấm sau khi tạo hình ép. Trước khi gia công định hình, các tấm phôi kim loại thô được đánh dấu bằng phương pháp khắc điện hóa hoặc laser, với lưới vòng tròn hoặc mẫu chấm. Trong quá trình tạo hình, các vòng tròn hoặc chấm bị biến dạng với bề mặt của khoảng trống và do đó thay đổi hình dạng của chúng thành hình elip. Sau quá trình tạo hình, đường kính của các hình elip được đo bằng tay hoặc tự động để xác định hành vi biến dạng tối thiểu (biến dạng nhỏ) và tối đa (biến dạng lớn). Định hướng của biến dạng chính và biến dạng phụ mô tả trạng thái tạo hình của bề mặt cục bộ.

Các giá trị biến dạng bề mặt được so sánh sau khi đo với Đường cong giới hạn tạo hình (FLC – xem các đường cong trong sơ đồ bên dưới) trong Sơ đồ giới hạn tạo hình (FLD). FLC là một bộ dữ liệu thông số vật liệu mô tả khả năng định dạng tối đa liên quan đến trạng thái hình thành của vật liệu kim loại tấm.

Các giá trị dữ liệu biến dạng trên FLC cho thấy sự biến dạng quá mức có nguy cơ làm hỏng tấm kim loại. Nếu tất cả các điểm dữ liệu nằm dưới FLC, xem xét một biên độ an toàn nhất định, quá trình tạo hình thường không tạo ra các bộ phận tách rời.

Phân tích định hình tấm kim loại thường được áp dụng trong ngành công nghiệp ô tô để phát triển các chi tiết tấm kim loại, thử nghiệm dụng cụ và khắc phục lỗi trong sản xuất.
Trong quá trình phát triển các bộ phận kim loại tấm, phân tích tạo hình được giải thích ở trên được sử dụng để xác nhận các mô phỏng tạo hình số và để xác định dòng quá mức và không mong muốn của phôi kim loại tấm bên trong công cụ ép. Nếp nhăn và xu hướng nứt có thể được xác định và đánh giá thêm.

Trong quá trình thử công cụ, hình dạng của các công cụ tạo hình được tối ưu hóa lặp đi lặp lại để tạo ra hình dạng thành phần chính xác. Phân tích tạo hình được sử dụng để xác nhận rằng quá trình tạo hình nằm trong giới hạn khả năng tạo hình của vật liệu được chọn.

Nếu các bộ phận phân tách được tạo ra trong quá trình sản xuất hàng loạt, phân tích tạo hình phục vụ để hiểu và giải quyết các vấn đề sản xuất cơ bản. So sánh phép đo từ bộ phận tách và bộ phận chính trước khi sản xuất cho thấy các vấn đề về mài mòn dụng cụ và vật liệu.

Hệ thống phân tích tạo hình ARGUS hỗ trợ tối ưu hóa quá trình tạo hình kim loại tấm. Đối với phân tích tạo hình quang học tự động, khoảng trống kim loại tấm được đánh dấu bằng mẫu chấm thường xuyên với khoảng cách 1 mm, 2 mm hoặc 3 mm giữa các chấm, tùy thuộc vào hình dạng và radian của chi tiết. Sau khi tạo hình, linh kiện kim loại tấm được ghi lại bằng máy ảnh ARGUS cầm tay từ các góc nhìn khác nhau. Trong tất cả các hình ảnh thu được, tọa độ 2D của tất cả các dấu chấm được suy ra về mặt toán học và tính toán lại thành tọa độ 3D bằng cách sử dụng các nguyên tắc đo quang trắc ảnh.