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.
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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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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
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NUMERICAL PROCESS SIMULATION
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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.
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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.
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Stazione 1
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RISULTATI
Stazione 1
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Stazione 2
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RISULTATI
Stazione 2
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Stazione 3
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RISULTATI
Stazione 3
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Stazione 4
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RISULTATI
Stazione 4
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Estrazione
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RISULTATI
Estrazione
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STRUTTURA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI
MSC.Marc e MSC.Patran
vengono
utilizzati
per
effettuare
le
verifiche
strutturali dei componenti
della pressa.
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SLITTA IN LAMIERA SALDATA: ANALISI AD ELEMENTI FINITI
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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.).
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SPECIFICHE TECNICHE
FORZA
kN
15000
CORSA
mm
600
COLPI AL MINUTO
1/min
0-25
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MODELLO 3D COMPLETO DELLA PRESSA
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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.
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Grazie per l’attenzione!
www.invernizzi.com
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