กราฟขีดจำกัดการขึ้นรูป (FLC)

กราฟขีดจำกัดการขึ้นรูป (FLC) อธิบายถึงความสามารถในการขึ้นรูปสูงสุดของวัสดุโลหะแผ่น เช่น อะลูมิเนียมหรือเหล็ก FLC (กราฟขีดจำกัดการขึ้นรูป) มักจะใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เป็นพารามิเตอร์วัสดุสำหรับการประยุกต์ใช้ในการขึ้นรูปแผ่นโลหะ มันทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์อินพุตที่สำคัญสำหรับการจำลองการขึ้นรูปเชิงตัวเลขที่ดำเนินการ เช่น ด้วย AutoForm, PAM-STAMP หรือ LS-DYNA

การทดสอบ Nakajima เป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุดในการกำหนดกราฟขีดจำกัดการขึ้นรูป ในระหว่างชุดการทดสอบ Nakajima, ตัวอย่างแผ่นโลหะหลายชิ้นที่มีความกว้างแตกต่างกันจะถูกขึ้นรูปในเครื่องกดไฮดรอลิกหรือเครื่องขึ้นรูปแผ่นโลหะจนกระทั่งเกิดการแตกหัก เครื่องทดสอบหรือเครื่องกดจะติดตั้งกับแม่พิมพ์ทรงกลมครึ่งวงกลมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 มม. ตามที่อธิบายไว้ใน ISO 12004

การเปลี่ยนแปลงของความกว้างของตัวอย่างมีความสำคัญในการจำลองสภาวะการเปลี่ยนรูปของวัสดุจากการยืดตัวในทิศทางเดียวไปยังการยืดตัวในสองทิศทาง ชุดการทดสอบ Nakajima แบบทั่วไปประกอบด้วยรูปทรงที่แตกต่างกันระหว่างห้าถึงเจ็ดรูปทรง และมีการทำซ้ำแต่ละรูปทรงสามครั้งขึ้นไป

ตามที่อธิบายไว้ใน ISO 12004 การสุ่มตัวอย่างค่าการยืดตัวของพื้นผิวที่มีความละเอียดสูงเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดการยืดตัวในพื้นที่เฉพาะเจาะจงโดยตรงก่อนการแตกหักของตัวอย่าง ระบบการวัดแบบออปติคอล เช่น ระบบ ARAMIS เป็นระบบที่เหมาะสมในการประเมินการทดสอบ Nakajima และสร้างกราฟขีดจำกัดการขึ้นรูปที่แม่นยำ

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ คุณภาพของวัสดุแผ่นโลหะเข้ามามีอิทธิพลอย่างมากต่อการผลิตชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป พารามิเตอร์วัสดุที่ไม่ถูกต้องและการเปลี่ยนแปลงของความหนาในม้วนแผ่นโลหะส่งผลให้เกิดการไหลของวัสดุที่ไม่คาดคิดในระหว่างกระบวนการ deep drawing สิ่งนี้เป็นความเสี่ยงในการผลิตชิ้นส่วนในแผนกปั๊มขึ้นรูปโลหะ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหานี้ กราฟขีดจำกัดการขึ้นรูปจะถูกกำหนดโดยใช้ระบบ ARAMIS ในระหว่างการควบคุมวัสดุที่เข้ามา เครื่องมือที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งในการรับประกันคุณภาพวัสดุที่เข้ามาคือเครื่องมือวิเคราะห์การขึ้นรูปแบบออปติคอลของ ARGUS ร่วมกับการทดสอบขวางแม่พิมพ์ เป็นต้น การทดสอบขวางแม่พิมพ์จะผลิตชิ้นส่วนที่ถูกขึ้นรูปด้วยการขึ้นรูปลึกซึ่งแสดงถึงการยืดตัวในทิศทางเดียวและในสองทิศทางในระดับสูง และช่วยตอบคำถามว่า วัสดุสามารถทนต่อระดับการขึ้นรูปที่ต้องการได้หรือไม่

ขั้นตอนเริ่มต้นของการพัฒนาชิ้นส่วนแผ่นโลหะที่ขึ้นรูปมักจะเป็นการทำการจำลองกระบวนการขึ้นรูปทางตัวเลข การจำลองนี้ทำนายว่ากระบวนการขึ้นรูปจะผลิตชิ้นส่วนที่ถูกต้องทั้งในแง่ของรูปทรงและการไหลของวัสดุหรือไม่ การไหลของวัสดุเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก การไหลของวัสดุมากเกินไปทำให้ชิ้นส่วนแตกในระหว่างกระบวนการ deep drawing การจำลองกระบวนการขึ้นรูปทางตัวเลขใช้สมมติฐานหลายอย่างที่อาจไม่ถูกต้อง เช่น รูปทรงเครื่องมือที่จำลอง ความหนาของวัสดุที่คงที่ และพารามิเตอร์ต่าง ๆ ด้วยเครื่องมือวิเคราะห์การขึ้นรูปแบบออปติกของ ARGUS นั้น การตรวจสอบและการปรับปรุงการคำนวณทางทฤษฎีเหล่านี้จะทำได้โดยการวัดชิ้นส่วนต้นแบบและเปรียบเทียบผลลัพธ์จากการจำลองกับการวัดจริงโดยตรงในซอฟต์แวร์ที่มีการบูรณาการ ARGUS รองรับซอฟต์แวร์การจำลองดังต่อไปนี้: LS-DYNA, AutoForm, PAM-STAMP และอื่น ๆ

ขีดจำกัดการขึ้นรูปของวัสดุอาจเกินขณะกระบวนการปั๊มโดยที่ไม่ได้เห็นได้ทันทีจากตาเปล่า ระบบการวิเคราะห์การขึ้นรูปของ ARGUS ตรวจสอบพื้นที่ของวัสดุที่อาจอ่อนแอลงอย่างมีนัยสำคัญ เช่น เนื่องจากการลดความหนาของวัสดุอย่างรุนแรง ค่าความเค้นและการลดความหนาของวัสดุจะแสดงเป็นกราฟิกและตรวจสอบความถูกต้องตามเส้นขีดจำกัดการขึ้นรูปของวัสดุที่เลือก แผนภาพขีดจำกัดการขึ้นรูปจะแสดงพื้นที่ที่จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์การปั๊ม เช่น การหล่อลื่น แรงจับวัสดุ การวางตำแหน่งของแผ่นวัสดุ หรือพื้นที่ของแม่พิมพ์ที่ต้องมีการแก้ไข ระบบ ARGUS ช่วยในการตรวจจับข้อบกพร่องของวัสดุที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขึ้นรูป ในขณะเดียวกัน ระบบนี้ยังช่วยสนับสนุนการปรับปรุงการทดสอบเครื่องมือ