Anno scolastico 2010/2011 I.T.I.S. GALILEO GALILEI AREZZO Classi 4^ A 4^ B Meccanica. In collaborazione con CAMERA di COMMERCIO di AREZZO

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Cecilia Albanese
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1 Anno scolastico 2010/2011 I.T.I.S. GALILEO GALILEI AREZZO Classi 4^ A 4^ B Meccanica In collaborazione con CAMERA di COMMERCIO di AREZZO

2 PROGETTAZIONE DI STAMPO A PASSO PER LA PRODUZIONE DI CASTONE PER OREFICERIA

3 L AZIENDA COMMITTENTE LA CHIMERA STAMPI L azienda è una realtà artigiana, ubicata in località Molin Bianco 14/b in Arezzo, specializzata nella progettazione e produzione di stampi ed attrezzature per l'industria orafa e meccanica.

4 L INCARICO ASSEGNATO Il nostro compito consisteva nella progettazione di uno stampo a passo per la produzione automatica di un castone per oreficeria partendo da un nastro di lega preziosa. In particolare si trattava di trovare soluzioni progettuali alternative a quelle già utilizzate dall azienda, in una logica di miglioramento della qualità e precisione del prodotto e di industrializzazione dei processi produttivi.

5 L INCARICO ASSEGNATO Per sviluppare il progetto l azienda ha messo a disposizione degli studenti un campione della striscia in ottone, per documentare la sequenza delle fasi con la quale l articolo orafo viene prodotto nello stampo originale: la striscia è infatti un nastro di lamiera sulla quale sono visibili le lavorazioni effettuate passo dopo passo dall ingresso all uscita del semilavorato dallo stampo.

6 L ARTICOLO DA PRODURRE NELLO STAMPO

7 CRONOGRAMMA DEI LAVORI STUDIO STAMPISTICA VISITA AZIENDA ASSEGNAZIONE INCARICO 1. RILIEVO DELLA STRISCIA 2. PROGETTAZIONE COMPLESSIVO DELLO STAMPO 3. SVILUPPO DISEGNI ESECUTIVI 4. PRESENTAZIONE MULTIMEDIA PREPARAZIONE MOSTRA OTT NOV DIC GEN FEB MAR APR MAG

8 1. IL RILIEVO DELLA STRISCIA Il committente aveva fornito la striscia relativa a più articoli, lasciando al gruppo di lavoro la libera scelta dello stampo da progettare. Utilizzando un proiettore di profili (ingrandimento 10x) e altri strumenti metrologici si sono effettuati, lavorando in più gruppi, i rilievi di tutte le strisce messe a disposizione.

9 1. IL RILIEVO DELLA STRISCIA In realtà è stato necessario procedere per successivi tentativi (rilievo delle misure, disegno e stampa CAD, sovrapposizione della stampa all immagine proiettata per confronto di conferma).

10 1. IL RILIEVO DELLA STRISCIA Per ottimizzare tempi, in realtà si è scelta la striscia rilevata nel minor tempo, così da poter avviare prima possibile la fase di lavoro successiva, cioè la progettazione dell stampo.

11 1. IL RILIEVO DELLA STRISCIA le scelte possibili

12 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO sezione trasversale dello stampo chiuso

13 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO sezione trasversale dello stampo aperto

14 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO Sezione longitudinale dello stampo chiuso

15 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO Vista dall alto del semistampo inferiore

16 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO Vista dal basso del semistampo superiore

17 2. IL PROGETTO DEL COMPLESSIVO Legenda dei componenti

18 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 1. Si è scelto di progettare uno stampo a tre piastre, così da poter avere: Piastra superiore con porta-punzoni (che agisce sulla lamiera con la forza resa disponibile dalla pressa per effettuare le lavorazioni). Piastra intermedia con premilamiera-guida punzoni (che agisce sulla lamiera con la forza delle molle interposte, bloccandola); Piastra inferiore porta-matrice.

19 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 2. Per semplicità si è scelto di realizzare la matrice in un unico pezzo anche se le tranciature non avvengono tutte su un unico piano (la matrice non ha infatti spessore costante). Piano 1 Piano 2

20 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 3. Si sono previsti alcuni estrattori a molla per liberare il nastro semilavorato dalle matrici e riportarlo ad un livello tale che questo possa avanzare senza ostacoli nello stampo di un passo.

21 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 4. L ancoraggio dei punzoni alla piastrina porta-punzoni è stato effettuato mediante spina trasversale per quelli con sezione maggiore, mediante ricalcatura della testa per quelli con sezioni più piccole, per motivi di spazio e resistenza.

22 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 5. Il centraggio dei punzoni sulle matrici si effettua con un gioco ristretto sul premilamiera (0,01 mm), mentre sulla piastrina portapunzoni si realizza un gioco ampio (0,1-0,2 mm). Una guida sul premilamiera, più vicino alla matrice, garantisce infatti una maggior precisione e minori forzamenti: quindi anche una minore usura dei componenti. 6. Per una corretta tranciatura (nell ipotesi che il materiale da tranciare sia Au 750 K) si è fissato un gioco matrice-punzone pari a 0,012 mm, cioè pari al 4% dello spessore della lamiera (0,3 mm). 7. In relazione alla scelta dei materiali per Ia costruzione dei componenti dello stampo, si è ipotizzato di utilizzare: - Acciaio C40 per le tre piastre principali - Acciao K720 e K100 per le parti attive, temprato e rinvenuto a diversa durezza in base alla specifica funzione di ogni componente.

23 8. Per semplificare il ciclo di lavorazione e minimizzare i costi di produzione dello stampo, sulla piastra intermedia e sulla piastra inferiore non si sono effettuati fori con la stessa geometria dei punzoni (realizzabili solo per elettroerosione a filo), bensì fori di scarico a sezione circolare (realizzabili con semplice foratura al trapano). 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI

24 9. Sul collare delle bussole di scorrimento delle piastre superiore ed intermedia si è previsto un pozzetto toroidale di raccolta del lubrificante, per una migliore lubrificazione delle colonne. 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI

25 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI 10. Il fissaggio delle colonne e delle bussole di scorrimento è stato ipotizzato per semplice interferenza sulle piastre. 11. Le corse della piastra superiore (uguale a quella della mazza mobile della pressa) e della piastra intermedia sono state fissate in maniera tale da avere una sufficiente apertura dello stampo per permettere l avanzamento della lamiera e una sufficiente pressione sul premilamiera (proporzionale all accorciamento delle molle). 12. Particolare attenzione è stata dedicata alla definizione delle tolleranze dimensionali e delle tolleranze di forma e posizione sui singoli componenti meccanici per garantire una corretta funzionalità dello stampo.

26 13. Le molle che azionano il premilamiera sono state scelte in un catalogo di elementi normalizzati per stampi in maniera da avere una forza di compressione a inizio tranciatura di circa 600 N. 2. IL PROGETTO SCELTE PROGETTUALI

27 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastra inferiore

28 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI matrice

29 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI estrattore

30 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastrina guidanastro sinistra

31 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastrina guidanastro destra

32 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI premilamiera e guida-punzoni

33 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastra intermedia

34 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI bussole di scorrimento

35 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastra porta-punzoni

36 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastrina battuta punzoni

37 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI piastra superiore

38 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI picciola attacco pressa

39 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI guida-molla

40 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI punzoni tranciatura

41 3. IL PROGETTO PARTICOLARI ESECUTIVI punzone piegatura

42 PARTECIPANTI ALUNNI Avanzati Giacomo Cerofolini Fabio Chabora Kamil Bartlomiej Checchi Riccardo Jamea Abdelilah Laurenzi Andrea Gino Lucarini Daniele Martelloni Leonardo Palmini Andrea Rosselli Massimo Tiezzi Gabriel DOCENTE Fatucchi Giovanni

43 RINGRAZIAMENTI Si ringrazia Camera di Commercio di Arezzo che ha promosso l iniziativa e Chimera Stampi che ha commissionato alla classe il progetto

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