Identifiering och analys av variationer i materialegenskaper vid plåtformning inom fordonsindustrin

Sammanfattning

Detta examensarbete har genomförts i samarbete med Volvo Cars i syfte att identifiera och kartlägga variationer i materialegenskaper för olika stål- och aluminiumvarianter som används i produktionen av karosskomponenter. Volvo Cars använder i dagsläget materialkort som är baserade på enstaka plåtrullar och de speglar inte alltid den verkliga variationen i materialegenskaper mellan olika leveranser. Detta kan leda till produktionsproblem såsom sprickbildning eller omarbetningar efter formning, trots att materialen uppfyller gällande standarder. Arbetet har delats upp i flera faser där arbetet inleddes med en litteraturstudie för att skapa en teoretisk grund inom hållfasthetslära, materiallära och statistik. Därefter insamlades dragprovsdata från leverantörer för sex olika materialvarianter, som analyserades med hjälp av Excel och MATLAB för att beräkna medelvärden, standardavvikelser och korrelationer mellan egenskaper som sträckgräns, brottgräns, anisotropikvoten och brottförlängning. Resultaten visualiserades i histogram, spektrumbilder och korrelationsdiagram. Slutligen genomfördes sigmasimuleringar i AutoForm för att utvärdera hur variationer i materialdata påverkar formningsresultatet. Resultaten visar att det i flera fall förekommer betydande avvikelser mellan leverantörsdata och de nominella värden som anges i Volvo Cars materialkort. Simuleringsresultaten indikerar att variationen kan påverka risken för formningsfel. För bilmodell A-fallet ökade variationen risken för lokal sprickbildning, medan ingen signifikant påverkan observerades för bilmodell B-simuleringen. Detta tyder på att andra faktorer såsom friktion och smörjning bör utredas vidare i framtida analyser.