ARGUS - 光学成形应变分析解决方案

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光学成形应变分析解决方案

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成形过程评估和仿真验证

在汽车行业,尤其是在钣金件开发、模具试制和生产问题溯源领域,具备先进的冲压工艺是反映企业竞争力至关重要的因素之一。合理的材料选择及冲压模具优化,是钣金冲压工艺优化的重要方面。ARGUS成形分析系统支持这类钣金成形工艺优化,可提供精确可靠的组件表面应变测量结果。全场测量结果和高局部图像分辨率可实现对小型和大型组件的测量。

应用

  • 模具试制
  • 数值模拟的验证和优化
  • 批量生产增产
  • 材料验收试验(材料批次)
  • 研究和开发
  • 关键变形区域的检测
  • 解决复杂成形问题
ARGUS应用

成形分析

成形分析是评估钣金件成形后的成形状态和表面应变水平的过程。GOM公司的ARGUS系统可用于捕获在高分辨率网格中呈现的表面三维坐标。通过在ARGUS软件中创建的成形极限图(FLD),将零件的实测应变值与材料的成形极限曲线(FLC)进行对比,可以清楚直观地判断零件区域是否存在过度变形,或是仍在一定的安全范围内,这为优化成形工艺和验证模拟提供了决定性的信息。

ARGUS成形应变分析

优化后

ARGUS成形应变分析

优化前

ARGUS Professional 专业版软件

基于ARGUS摄影测量系统得到的测量数据,ARGUS软件为成形分析提供快速高效的评估工作流程。

FLD/ FLC

成形极限图(FLD)是评估成形过程和确定开裂趋势的有效工具。在ARGUS专业软件中,只需在I-Inspect中点击一下,就可以轻松创建FLD。除了成形极限曲线外,安全曲线、厚度折减曲线、各向同性拉伸曲线等附加曲线都可以在软件中可视化。此外,只需导入ARAMIS材料文件即可创建多个成形极限曲线(FLC),或由Keeler直接在ARGUS专业软件中计算,以便进一步分析。

成形

成形分析更上一层台阶。与AutoForm等许多模拟程序一样,GOM软件也可以通过点击鼠标创建成形图。用户可以定义不同的分类区域,并将其直接显示在成形图和试样上,以便进一步检测。

仿真模拟

来自模拟程序(如ABAQUS、LS-DYNA或ANSYS)的标量值和几何图形可以导入GOM软件,直接与三维测量数据进行比较。三维测量数据可以通过各种对齐功能转换到仿真模型的坐标系统。因此,仿真模型的几何形状可以在第一步就与测量的三维表面进行比较。进一步的分析如位移、变形和应变的直接比较,可以在每个阶段进行。

参数化项目模板

GOM软件基于参数化概念。这种方法确保了所有过程步骤的可溯源性,从而保证了测量结果和报告的过程可靠性。在评估过程中,所有步骤,包括对齐的创建(例如通过CAD)、检测元素和完整的用户自定义报告都被记录下来,并保存为项目模板。通过简单地更改测量数据和重新计算项目,可以很容易地将模板应用到更多相同类型的项目中。项目模板可以被存储,并用于部门内交流、跨部门交流甚至跨国际工厂交流,从而保证了项目的统一评估标准。

引导式数据采集

成功的评估需要高质量的测量数据。GOM软件的主动引导功能在图像采集过程中提供了图像质量的直接反馈。图像会自动被判别为可用或不可用,并在软件中清晰地显示出来。用户可以对这些无用图像所显示的信息做出反应,比如调整位置,改变光亮强度,或者再试一次。通过新的图像映射功能,测量位置可以显示在物体周围,这样就可以直接看到缺失的测量位置。 

自动网格生成

现在获得结果所需的用户交互更少了。自动起点可以自动识别和计算单个或多个测量区域的三维网格。这些网格可以独立于用户创建,这增加了测量结果的可重复性。 

GOM Correlate软件

使用免费版 GOM Correlate软件,可以方便地查看和评估ARGUS系统的测量数据。除此之外,该软件支持在同事之间、跨部门和全球工厂之间自由交换测量结果,以便进一步分析。

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ARGUS技术

经认证的手持式ARGUS相机系统可用于从不同角度记录变形的钣金零件。系统根据摄影测量原理,利用光束平差算法,结合相机空间位置以及镜头畸变,自动识别提取出高分辨率图像中的网格点的二维坐标,并转换为三维坐标。 得到的结果为一个由数千个测量点组成的精细化的三维点云,它代表了钣金零件的三维表面。通过计算点与点之间的相对距离,结合局部平面应变张量计算,确定整个表面的应变情况。

ARGUS技术

简单快速的测量

与传统的成形分析方法不同,ARGUS系统提供了一个简单、快速的测量过程以及精确的成形结果。即使是复杂的大型零件也可以在短时间内完成测量。

测量计划

在准备零件之前,需要根据评估目的确定测量区域,可能是完整的零件,也可能是生产过程或数值模拟中已知的特定关键区域。

ARGUS测量计划
ARGUS准备

准备

在成形前,用电化学蚀刻或激光六角形点状图案标记原始钣金毛坯。

测量

成形后,利用手持ARGUS系统从不同视角记录钣金件。用相同的硬件配置可以非常快速地测量大小零件。

ARGUS测量
ARGUS结果评估

评估

测量结果提供了零件上成形分布的完整信息,如主应变和次应变、板料的厚度减薄、成形极限、成形性等。

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