SZOFTVERCENTRUM WORKSHOP Mechanikai Technológiai Tanszék KOMPLEX MÉRŐ ÉS KIÉRTÉKELŐ RENDSZER LEMEZ ALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLATÁRA OPTIKAI ALAKVÁLTOZÁS MÉRÉSSEL Kovács Péter Zoltán Mechanikai Technológiai Tanszék Miskolci Egyetem

BEVEZETÉS Mi a jelentősége a végeselemes modellezésnek a technológia tervezésben? Alakíthatósági vizsgálat és végeselemes modellezés kapcsolt elemzés bemutatása egy konkrét autóipari lemezalkatrészen Az alakítási határdiagramok (FLD) és az alakítási határgörbék (FLC) elmélete Lemezalakíthatósági vizsgáló rendszer AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer Az elektro-hidraulikus lemezvizsgálógép Lemezalakíthatósági vizsgáló rendszer alkalmazása Az X6CrTi12 anyag alakítási határgörbéjének meghatározása Az X6CrTi12 anyag alakváltozási határdiagramjának felhasználása az alakítási folyamat elemzésére

TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS FOLYAMATA Az alkatrész CAD modellje A tervezőmérnökök csak a funkcionálisan tervezik meg az alkatrészt „Így kell kinéznie és adott anyagból készüljön”

TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS FOLYAMATA Hogyan lehetséges egy sík lemezből a megkívánt alakot előállítani? Technológus mérnök feladata A lemez alakítására szerszámot kell tervezni Azt hogy a szerszám megfelelően működik csak akkor derül ki ha már elkészült A szerszám anyag- és megmunkálási költsége rendkívül magas is lehet Nem megengedhető a hiba

TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS FOLYAMATA Mikor nem megfelelő egy szerszám? Ha az alakítás során nem megengedhető szakadás, repedés, egyéb funkcionálisan vagy esztétikailag sem elfogadható hibák (ráncosodás, stb.) jelentkeznek A szerszám legyártása előtt célszerű megismerni hogyan fog viselkedni a lemez a szerszámban A virtuális valóságnak – modellezésnek – ebben van jelentős szerepe Célorientált szoftverek állnak rendelkezésre

TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS FOLYAMATA Szakmai ismeretek felhasználásával elkészül a szerszám CAD modellje

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA AUTOFORM: a jelen példában a kísérleti alakítás és a VEM modellezés összehasonlítására alkalmazzuk Hidegalakítások modellezésére kifejlesztett VEM alapú szoftvercsomag Dialógus rendszerű megjelenítése miatt rendkívül felhasználóbarát Szerszámok geometriája külső CAD modulból importálható Legfontosabb anyagtörvények: folyási görbe, anyagra vonatkozó alakítási határgörbe

ALAKÍTÁS MODELLEZÉSE AutoFormban elkészül az alakítás modellezése Számos elemzési lehetőség: ezek közül ipari viszonyok között gyakran az egyik legfontosabb a lemezvastagság változása 0.879mm 1.72mm 0.981mm

AZ ELKÉSZÜLT ALAKÍTÓSZERSZÁM Ha az eredmény pozitív: Gyártásba kerülhet a megtervezett szerszám Ha probléma merül fel: Az eredmények ismeretében módosítjuk a szerszám CAD modelljét

MENNYIRE MEGBÍZHATÓ A MODELLEZÉS Fontos kutatói munka a meglévő szoftverek fejlesztése a valóság egyre pontosabb megközelítése Össze kell vetni a modellezés eredményét az elkészült szerszámban alakított lemezzel Célszerűen megválasztott paraméter képezi az összevetés alapját - ezek egyike lehet a lemezvastagság-eloszlás Hogyan mérhető ez akár bonyolult geometriájú alkatrészeken is?

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer Az AutoGrid mérőrendszer 4 CCD kamerát használ mobil mérőfejekkel A kamerák előkalibráltak és képesek a különböző görbületi felületeken is megfelelő pontosságú mérésre. A képrögzítést követően, a képek automatikus kiértékelésével – egy erre a célra kidolgozott szoftver segítségével – meghatározzuk a rácspont koordináták 3D-s térbeli helyét, amelyből az alakváltozási értékek kiszámíthatók. Az alakváltozási eloszlásból a feszültségeloszlás is meghatározható, de az elsődleges mérési eredmény az alakíthatósági vizsgálatok során az alakváltozási eloszlás meghatározása.

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer Az AutoGrid rendszerben a képek rögzítése alapvetően kétféle módszerrel történhet: A normál felvételt alapvetően az alakítási eljárások utáni alakváltozási elemzésre használjuk. A mérés lépéseit egy összetett munkadarab (katalizátorház) mérésén keresztül mutatjuk be. Az eljárás közbeni képrögzítési opció lehetővé teszi az alakítási folyamat közbeni alakváltozás mérést, kiértékelést is. Ezt a lehetőséget különösen az alakítási határgörbék meghatározásánál hasznosítjuk.

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer menu bar button bar Mérés lépései: 1. Rendszer konfiguráció és kalibráció 2. Kép visszajátszás és rögzítés 3. Hálózat értékelés 4. Terhelés számítás 5. Autogrid – utófeldolgozás graphics window dialog displays

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer 1. Rendszer konfiguráció és kalibráció 2. Kép visszajátszás és rögzítés

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer IMAGE 1 IMAGE 2

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer 1. 2. 3. 4. 5. 6. 3. Hálózat értékelés

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer 4. Terhelés számítás 5. Autogrid – utófeldolgozás

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER AutoGrid optikai alakváltozás mérőrendszer 1.78mm 0.961mm 0.857mm

A MODELLEZÉS ÉS A MÉRÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSA

LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER Az elektro-hidraulikus lemezvizsgálógép 100 mm

AZ ALAKÍTÁSI HATÁRDIAGRAMOK (FLD) ÉS AZ ALAKÍTÁSI HATÁRGÖRBÉK (FLC)

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA 20 –as hídszélesség 40 –as hídszélesség 80 –as hídszélesség 125 –as hídszélesség 200 –as hídszélesség

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA

VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA LEMEZALAKÍTHATÓSÁGI VIZSGÁLÓ RENDSZER ALKALMAZÁSA

ÖSSZEGZÉS Fő cél az alakítási határdiagramok (FLD) kritikus területeinek, zónáinak a meghatározása. Bemutattuk a komplex vizsgáló rendszert, mellyel gyorsan, megbízhatóan határozhatjuk meg a különböző lemezanyagok alakíthatósági jellemzőit (FLC). Ezzel a módszerrel meg tudjuk határozni hogy egy alakítási lépés megfelelő-e vagy nem. Az eredményeket fel tudjuk használni a végeselemes modellezésben. Az optikai mérőrendszer számos programmal képes kapcsolatot teremteni (AUTOFORM, Pam stamp, AutoCAD). Összevetettük a modellezés és az AutoGrid rendszer eredményeit a falvastagság eloszlás és az alakítási határdiagram alapján. A vizsgálati eljárás jól beilleszthető az iparban egyre jobb minőséget igénylő gyártásba mind a tervezés, mind pedig a gyártás közbeni ellenőrzés szempontjából.

Köszönöm a figyelmet !