progettazione di presse meccaniche verticali per...

PROGETTAZIONE DI PRESSE

MECCANICHE VERTICALI PER

DEFORMAZIONE A FREDDO DI

PARTICOLARI IN ACCIAIO DI

GRANDI DIMENSIONI

MSC Software University Roadshow

Milano 8 giugno 2012



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.

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.

Metodologia progettuale

mediante simulazione numerica



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




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.




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.



Stazione 1



RISULTATI

Stazione 1



Stazione 2



Stazione 2



RISULTATI

Stazione 3



Stazione 3



RISULTATI

Stazione 4



Stazione 4



RISULTATI

Estrazione



Estrazione



RISULTATI

STRUTTURA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI

MSC.Marc e MSC.Patran

vengono utilizzati per

effettuare le verifiche

strutturali dei componenti

della pressa.



SLITTA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI



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.).





SPECIFICHE TECNICHE

FORZA kN 15000

CORSA mm 600

COLPI AL MINUTO 1/min 0-25

MODELLO 3D COMPLETO DELLA PRESSA



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.



Grazie per l’attenzione!

www.invernizzi.com



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