PROGETTAZIONE DI PRESSE MECCANICHE VERTICALI PER DEFORMAZIONE A FREDDO DI PARTICOLARI IN ACCIAIO DI GRANDI DIMENSIONI

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1 PROGETTAZIONE DI PRESSE MECCANICHE VERTICALI PER DEFORMAZIONE A FREDDO DI PARTICOLARI IN ACCIAIO DI GRANDI DIMENSIONI

2 Partendo dalla simulazione numerica dei processi di deformazione, Invernizzi Presse è in grado di progettare e costruire presse per tranciatura fine, presse transfer multistazione per imbutitura profonda, presse multistazione per stampaggio a freddo massivo, ecc.

3 Metodologia progettuale mediante simulazione numerica La simulazione numerica dei processi di deformazione ci permette di esplorare molte soluzioni evitando onerosi test fisici. In questo particolare caso è stato necessario industrializzare e automatizzare una nuova produzione di una intera famiglia di pezzi relativamente pesanti, fino a circa 5,5 kg, in acciaio legato.

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5 NUMERICAL PROCESS SIMULATION Dopo aver ricevuto dal cliente le caratteristiche tecniche del pezzo (geometria, tolleranze, materiali, ecc.), vengono realizzati i componenti dello stampo (punzone, matrice, premilamiera, estrattore, ecc.) mediante il software di modellazione solida NX8 (Siemens). Tali componenti vengono utilizzati nella simulazione di processo con SIMUFACT FORMING, un software completo per la simulazione di processo sviluppato da Simufact engineering gmbh, con i solutori MSC.Marc (stampaggio a freddo) e MSC.Dytran (stampaggio a caldo). L utilizzo di SIMUFACT FORMING permette di definire le condizioni al contorno del processo di formatura come: - Materiali del pezzo e dei componenti dello stampo - Leggi cinematiche dei componenti del processo di stampaggio - Condizioni termiche iniziali e di scambio termico - Leggi relative alle condizioni d attrito tra pezzo e componenti dello stampo

6 NUMERICAL PROCESS SIMULATION

7 NUMERICAL PROCESS SIMULATION INVERNIZZI PRESSE studia e ottimizza il movimento della slitta, prodotto da una cinematismo a esalatero, con MSC.ADAMS e successivamente viene inserita la legge di velocità ottima in SIMUFACT FORMING. Tale legge sarà associata al punzone dello stampo e ne definirà il movimento. La legge di velocità è un importante parametro per definire al meglio il processo di formatura del pezzo e in collaborazione con il cliente viene posta grande attenzione nella scelta della soluzione ottima.

8 NUMERICAL PROCESS SIMULATION Alla fine della simulazione numerica del processo di formatura (2D o 3D): - Otteniamo il valore delle forze necessarie a deformare il pezzo in ogni step; - Otteniamo il valore delle forze necessarie a estrarre il pezzo dallo stampo; - Attraverso l utilizzo di modelli complessi con stampi deformabili possiamo ottenere dettagliate informazioni sullo stato di sforzo di particolari critici e sullo scambio termico tra pezzo e stampo; - Possiamo ottimizzare i componenti dello stampo in termini di geometria e di materiale.

9 Stazione 1

10 RISULTATI Stazione 1

11 Stazione 2

12 RISULTATI Stazione 2

13 Stazione 3

14 RISULTATI Stazione 3

15 Stazione 4

16 RISULTATI Stazione 4

17 Estrazione

18 RISULTATI Estrazione

19 STRUTTURA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI MSC.Marc e MSC.Patran vengono utilizzati per effettuare le verifiche strutturali dei componenti della pressa.

20 SLITTA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI

21 ANALISI DINAMICA DELLA PRESSA Attraverso l utilizzo di MSC.ADAMS è possibile effettuare la sintesi e la verifica dinamica del sistema d estrazione a camme, la sintesi e la verifica dinamica del transfer di movimentazione pezzi e la verifica dinamica del modello completo della pressa (vibrazioni, ecc.).

22 SPECIFICHE TECNICHE FORZA kn CORSA mm 600 COLPI AL MINUTO 1/min 0-25

23 MODELLO 3D COMPLETO DELLA PRESSA

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25 CONCLUSIONE L applicazione sistematica e continua della simulazione numerica (SIMUFACT, MSC.Adams, MSC.Marc, Msc. Patran), è stata fondamentale per aumentare la conoscenza del prodotto (stampi e presse), migliorare il flusso della progettazione e dello sviluppo, ridurre il time to market e incrementare il livello di affidabilità.

26 Grazie per l attenzione!