Analisi della formabilità: Componenti in lamiera per il settore automotive

L’analisi della formabilità è un processo di analisi degli stati di formatura e dei livelli di deformazione superficiale dei componenti in lamiera dopo la formatura alla pressa. Prima della formatura, gli spezzoni di lamiera grezza vengono marcati mediante incisione elettrochimica o marcatura laser, sia con una griglia circolare regolare che con un motivo a punti. Durante il processo di formatura, i cerchi o i punti si deformano con la superficie del pezzo grezzo e cambiano la loro forma in ellissi. Dopo il processo di formatura, i diametri delle ellissi vengono misurati manualmente o automaticamente per determinare il comportamento di deformazione minima (deformazione minore) e massima (deformazione maggiore). L’orientamento della deformazione maggiore e minore descrive lo stato di formazione della superficie locale.

I valori di deformazione superficiale vengono confrontati dopo la misurazione con la curva limite di formabilità (FLC - vedere le curve nei diagrammi sottostanti) nel Diagramma limite di formabilità (FLD). L’FLC è un set di parametri del materiale che descrive la formabilità massima in relazione allo stato di formatura di un materiale in lamiera.

I valori dei dati di deformazione superiori all’FLC indicano una sovraformazione con il rischio di rottura della lamiera. Se tutti i punti dati sono al di sotto dell’FLC, considerando un certo margine di sicurezza, il processo di formatura di solito non produce componenti divisi.

L’analisi dello stampaggio lamiera è utilizzata soprattutto nel settore automotive durante il processo di sviluppo di parti in lamiera, per il collaudo delle attrezzature e per la risoluzione dei problemi di produzione.
Durante il processo di sviluppo di parti in lamiera, l’analisi sopra descritta viene utilizzata per convalidare le simulazioni numeriche di formatura e per determinare la sovrastampa e il flusso indesiderato del pezzo grezzo di lamiera all’interno dell’utensile di pressatura. È inoltre possibile determinare e valutare le rughe e la tendenza alla fessurazione.

Durante il collaudo delle attrezzature, la forma degli utensili di formatura viene ottimizzata iterativamente per produrre la forma corretta del componente. L’analisi di formabilità viene utilizzata per convalidare che il processo di formatura rimanga entro i limiti di formabilità del materiale selezionato.

Se durante la produzione in serie si producono componenti divisi, l’analisi di formatura serve a capire e risolvere i problemi di produzione sottostanti. Il confronto tra la misura del componente diviso e quella del componente master prima della produzione mostra l’usura degli utensili e i problemi di materiale.

Il sistema di analisi della formabilità ARGUS supporta l’ottimizzazione del processo di stampaggio lamiera. Per l’analisi automatica della formabilità ottica, i componenti grezzi di lamiera vengono marcati con un disegno regolare di punti con una distanza di 1 mm, 2 mm o 3 mm tra i punti, a seconda della forma e dei radianti del pezzo. Dopo la formatura, il componente in lamiera viene ripreso con la telecamera portatile ARGUS da diversi angoli di osservazione. Nelle immagini acquisite, le coordinate 2D di tutti i punti sono derivate matematicamente e ricalcolate in coordinate 3D utilizzando i principi della fotogrammetria.