Úkolem této diplomové práce bylo stanovení možností optického systému ARGUS 4M při analýze deformace v oblastech lokálního ztenčení při tváření plechu.
Výsledky měření získané pomocí tohoto systému byly porovnávány s konveční metodou měření deformace na dílenském mikroskopu. Porovnání výsledků měření bylo provedeno pro různé stavy napjatosti, které reprezentují v širokém spektru technologii hlubokého tažení. Při samotné analýze rozložení deformací v oblasti lokálního ztenčení byly vypozorovány následující jevy, které jsou diskutovány dále.
Analýza deformace v oblasti lokálního ztenčení (trhliny) pomocí optického systému ARGUS 4M a dílenského mikroskopu dosahuje nejvyšších rozdílných hodnot u vzorků o šířce b = 30 mm. Výsledky získané pomocí dílenského mikroskopu vykazují vyšší stupeň hlavních i vedlejších deformací. Tento rozdíl je patrný u všech testovaných materiálů. Vzorky o šířce b = 30 mm reprezentují stav napjatosti blížící se jednoosému tahu. Z tohoto důvodu dochází ve sledované oblasti k značnému přetvoření v obou hlavních směrech. I přesto, že systém ARGUS 4M pracuje s vysoce citlivou technologií snímaní, není možné pro vzorky (reprezentující jednoosý tah) v místě trhliny zachytit a znatelně rozpoznat jednotlivé body
bezprostředně sousedící s trhlinou. Jelikož je sledován průběh deformace kolmo na trhlinu, posouvá se průběh k nižším hodnotám.
V průběhu analýzy deformací pomoci optického systému AGRUS 4M, byl pozorován další poznatek. Jelikož je analyzována oblast, které se nachází v místě lokálního ztenčení nebo trhliny, nebylo možno v některých případech zabránit protnutí deformačního bodu (obr. 9.2.). I přes to, že tyto body jsou čitelné, nemohly být dále zpracovány a použity pro následné určení hlavních a vedlejších deformací.
Obr. 9.2. Porušené body
Dalším faktorem, který ovlivňuje výsledek porovnání je, že měření neprobíhalo na identickém vzorku. Pro každou z testovaných metod byly vyhotoveny samostatné skupiny vzorků (obr. 9.3. a o br. 9.4.). Pro přesnější srovnání by bylo výhodnější síťovat jeden vzorek dvěma způsoby (kružnice, body) a výsledek porovnávat na stejném vzorku. Z technického hlediska je však tento požadavek velmi obtížně realizovatelný.
Obr. 9.3. Deformační stopa o šířce b = 30 mm, učená pro deformační analýzu pomocí metody dílenského mikroskopu
Oblast přerušených bodů
Obr. 9.4. Deformační stopa o šířce b = 30 mm, učená pro deformační analýzu pomocí metody optického systému ARGUS 4M
Při měření na dílenském mikroskopu výsledek měření negativně ovlivňuje i lidský faktor. Nelze vyloučit možnost chyby při odečítání hodnot. U optického systému lze tento faktor zanedbat, jelikož vzorek je ustanoven ve stabilní poloze a hodnoty jsou odečítány pomocí snímacího zařízení prakticky s konstantní chybou, která je dána vlastnostmi měřícího systému.
10. Závěr:
Z výsledků diplomové práce je patrné, že systém ARGUS 4M je velmi pružný nástroj pro analýzu deformace výlisku. V oblasti deformací, které se neblíží kritickým lomovým deformacím lze tvrdit, že systém je stabilní a poskytuje dostatečně přesné výsledky. V případě analýzy deformace v oblasti trhliny je využití systému ARGUS 4M diskutabilní. Z již uváděných důvodů není systém ARGUS 4M příliš vhodný pro analýzu deformace v blízkém okolí trhliny. Pro tento typ analýzy dodává firma GOM a.s. systém ARAMIS, jehož konfigurace je uzpůsobena tomuto požadavku.
Z naměřených hodnot je vidět, že největší chyba měření deformace v okolí trhliny je u systému ARGUS 4M v oblastech, kde se napjatost blíží jednoosému tahu.
Při tažení výlisků nepravidelných tvarů je však těchto oblastí na výlisku velice málo.
I přes tento fakt bych však doporučoval systém ARGUS 4M využívat pouze pro analýzy deformace v oblasti stabilních deformací na výlisku pro něž je tento systém určen.
Závěrem je nutno říci, že podmínky ve kterých je optický systém ARGUS 4M používán, vyžadují rychlé reakce na danou problematiku během procesu lisování.
Jelikož systém ARGUS 4M pomáhá zmapovat a vykreslit představu o rozložení deformačních zón během lisování v problematických oblastech karosářského výlisku, pomáhá jeho užití ke zvýšení efektivity a účelnosti výroby a řešení jejich problémů.
Jelikož oddělení lisoven je možné považovat za “páteř“ sériové výroby automobilů je tento systém nespornou součásti a důležitým pomocníkem při řešení a objasňování problematiky lisování.
Použitá literatura
[4] fa. Mittal: Mild Steels, [20.3.2006].
<http://www.steeluniversity.org/Products/Automotive+Applications/>
[5] Tměj, J.; Mikeš, V: Teorie Tváření. Liberec: Vysoká škola strojní a textilní, 1990. 177s. ISBN 80-7083-011-5.
[6] Alaxin, J. a kolektiv: Nauka o materiálu. Liberec: Vysoká škola strojní a textilní,1989. 245s. ISBN 80-7083-000-X.
[7] Jelínek, P.: Vliv způsobu dělení materiálu na jeho následné plastické vlastnosti, [Diplomová práce], TU Liberec 2006.
[8] Alaxin, J; Fyzikální metalurgie I, II. Liberec: Vysoká škola strojní a textilní, 1986. 175s. ISBN 55-820-86
[9] Houser, J.: Analýza lisovatelnosti náročného výlisku vozu Škoda se zaměřením na vlastnosti hlubokotažných plechů válcovaných za studena, [Diplomová práce], ČVUT 2005.
[10] Cold-rolled sheet. Propagační materiály fy Thyssen Krup Stahl AG, Duisburg 2002.
[11] fa. Mittal: Drawing – Forming Steels, [10.3.2007]
<http://mittalsteel.com/Products/Automotive+Apllications/Mild+Steels/Draw ing+Forming+Steels.htm>
[12] fa. Mittal: Drawing – Forming Steels, [15.3.2007]
<http://mittalsteel.com/Products/Automotive+Apllications/Mild+Steels/Extra +Deep+Drawing+Forming+Steels.htm>
[13] Buchar, Z.: Diagramy mezního přetvoření tenkých hlubokotažných plechů, [Kandidátská práce], VŠST, Librec 1987.
[14] Kropáček, J.: Analýza přetvoření kritického výlisku osobního vozu Škoda Fabia, [Diplomová práce], ČVUT v Praze, 2004.
[15] Kolektiv katedry Tváření kovů a plastů, Sborník přednášek se zaměřením na tváření kovů a plastů,160 s., TUL, 2004, ISBN 80-7083-856-6.
[16] fa. GOM: Industial 3D measuring techniques, [14.2.2007]
<http://www.gom.com/EN/measuringsystems/ARGUS/system/ >
[17] fa. Trilion quality systems: Optical inspection fot industry, [23.4.2007]
<http://www.trilion.com/an.argus_forming.html>
[18] Argus navod
[19] Norma DIN EN 10292:2000: Kontinuierlich feuerverzinktes Band und Blech aus weichen Stählen zum Kaltformen-Technische Lieferbedingungen e. V., Berlin, Juli 2000.
[20] fa. Salzgitter-Flachstah: Steels, [20.4.2007].
<http://www.salzgitterachstahl.de/en/Produkte/>
[21] Norma ČSN EN 10002-1: Zkouška tahem, Český normalizační institut, 1994.
Seznam příloh
1.Statická zkouška tahem: HX 180BD Z100 MC 1.1 Statická zkouška tahem: Výsledné hodnoty 1.2 Statická zkouška tahem: Grafické zpracování
2. Statická zkouška tahem: HX 260LAD Z100 MB 2.1 Statická zkouška tahem: Výsledné hodnoty 2.2. Statická zkouška tahem: Grafické zpracování
3.Statická zkouška tahem: DX 56D Z100 MC
3.1 Statická zkouška tahem: Výsledné hodnoty 3.2. Statická zkouška tahem: Grafické zpracování
4. Analýza deformací pomocí systému ARGUS 4M: HX 180BD Z100 MC 4.1 ARGUS 4M protokol:deformační stopa b = 30 mm
4.2 ARGUS 4M protokol:deformační stopa b = 75 mm 4.3 ARGUS 4M protokol:deformační stopa b = 120 mm 4.4 ARGUS 4M protokol:deformační stopa b = 150 mm 4.5 ARGUS 4M protokol:deformační stopa b = 220 mm
5. Analýza deformací pomocí systému ARGUS 4M: HX 260LAD Z100 MB 5.1 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 30 mm
5.2. ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 75 mm 5.3 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 120 mm 5.4 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 150 mm 5.5 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 220 mm
6. Analýza deformací pomocí systému ARGUS 4M: DX 56D Z100 MC 6.1 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 30 mm
6.2 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 75 mm 6.3 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 120 mm
6.5 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 150 mm 6.6 ARGUS 4M protokol: deformační stopa b = 220 mm
Příloha č. 1.1
Statická zkouška tahem HX 180BD Z100MC
Výsledné hodnoty
Příloha č. 1.2
Statická zkouška tahem HX 180BD Z100MC
Grafické zpracování
Příloha č. 2.1
Statická zkouška tahem HX 260LAD Z100MB
Výsledné hodnoty
Příloha č. 2.1
Statická zkouška tahem HX 260LAD Z100MB
Grafické zpracování
Příloha č. 3.1
Statická zkouška tahem DX 56D Z100MC Výsledné hodnoty
Příloha č. 3.2
Statická zkouška tahem DX 56D Z100MC Grafické zpracování
Příloha č. 4.1
HX 180DB Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 30 mm
Příloha č. 4.2
HX 180DB Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 75 mm
Příloha č. 4.3
HX 180DB Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 120 mm
Příloha č. 4.4
HX 180DB Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 150 mm
Příloha č. 4.5
HX 180DB Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 220 mm
Příloha č. 5.1
HX 260LAD Z100MB Deformační stopa o šířce b = 30 mm
Příloha č. 5.2
HX 260LAD Z100MB Deformační stopa o šířce b = 75 mm
Příloha č. 5.3
HX 260LAD Z100MB
Deformační stopa o šířce b = 120 mm
Příloha č. 5.4
HX 260LAD Z100MB
Deformační stopa o šířce b = 150 mm
Příloha č. 5.5
HX 260LAD Z100MB
Deformační stopa o šířce b = 220 mm
Příloha č. 6.1
DX 56D Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 30 mm
Příloha č. 6.2
DX 56D Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 75 mm
Příloha č. 6.3
DX 56D Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 120 mm
Příloha č. 6.4
DX 56D Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 150 mm
Příloha č. 6.5
DX 56D Z100MC
Deformační stopa o šířce b = 220 mm