+ All Categories
Home > Documents > IF e HYDRO

IF e HYDRO

Date post: 18-Feb-2018
Category:
Upload: man88gio
View: 232 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
13
7/23/2019 IF e HYDRO http://slidepdf.com/reader/full/if-e-hydro 1/13 1 Tecnologie innovative di formatura delle lamiere Le tradizionali tecnologie di stampaggio appaiono in stridente contrasto con i nuovi target richiesti dal mercato, caratterizzati da volumi di produzione molto piu’ contenuti e da una continua innovazione di prodotto volta a soddisfare le richieste del cliente. Tecnologie mirate alla lavorazione dei light-weight materials 1. SOFT-TOOL FORMING 2. INCREMENTAL FORMING 3. UTILIZZO DELLA TEMPERATURA COME PARAMETRO DI PROCESSO IDROFORMATURA DI LAMIERE Idroformatura a punzone d’acqua Idroformatura a matrice d’acqua
Transcript
Page 1: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 113

1

Tecnologie innovative diformatura delle lamiere

Le tradizionali tecnologie di stampaggio appaiono instridente contrasto con i nuovi target richiesti dal mercatocaratterizzati da volumi di produzione molto piursquo contenuti eda una continua innovazione di prodotto volta a soddisfare

le richieste del clienteTecnologie mirate alla lavorazione dei light-weight

materials

1 SOFT-TOOL FORMING

2 INCREMENTAL FORMING 3 UTILIZZO DELLA TEMPERATURA COMEPARAMETRO DI PROCESSO

IDROFORMATURA DI LAMIERE

Idroformatura a punzone drsquoacqua Idroformatura a matrice drsquoacqua

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 213

2

(LDR) anche pari a 32

In un processo di imbutitura classico La forza

necessaria per deformare il materiale non

egrave applicata dal punzone esclusivamente sul fondodellrsquoimbutito e da ligrave trasmessa attraverso la parete

laterale al contrario la pressione con cui la lamiera

viene spinta contro la parete del punzone fa sigrave che la

forza di imbutitura venga applicata in larga misura

per attrito su questa superficie con una conseguente

minor sol lecitazione del materiale del la lamiera

Inoltre la pressione del fluido sovra-impone uno stato

tensionale idrostatico di compressione che favorisce la

formabilitagrave del materiale

un aumento di pressione egrave necessario sia per fare

aderire la lamiera al punzone ed evitare errori di

forma nel pezzo finito sia per gli effetti benefici sulla

formabilitagrave prima discussi drsquoaltra parte un aumento

eccessivo della pressione potrebbe bloccare il flusso

radiale della lamiera Si innescherebbero allora

condizioni di stretching e si andrebbe verso la frattura

duttile del materiale

hydromechanical deepdrawing

RUOLO ATTIVO DEL PREMILAMIERA

Formed square cups using (A) steel drawing ratio = 353and (B) aluminum drawing ratio = 344

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 313

3

aquadraw rocess

scompare la valvola di controllo

della pressione non ersquo prevista lapresenza di una pompa e nemmeno

la guarnizione ad anello che

realizzava la tenuta

drawing with hydrauliccounter pressure

Flusso centripeto aiutati

Forze di attrito annullato

LDR pari a 36 su lamiere in

lega di alluminio

Idroformatura di bilamiera

condizioni distretching

Idroformatura di bilamieracon piatto intermedio

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 413

4

VantaggibullRiduzione del 50 del costo complessivo

degli stampi

bullRiduzione costo connessi allrsquoinstallazione

degli stampi sulla pressa e al loro perfetto

posizionamento reciproco

bullDstribuzione dello spessore piursquo uniforme e

meno soggette a fenomeni di ritorno elastico e

stati tensionali residui A ciograve si aggiunge che il

rapporto limite di mbutitura cresce in misura

rilevante rispetto allo stampaggio

convenzionale

bullRiduzione passaggi di imbutitura

Svantaggi

bullElevato costo

attrezzature addizionali

bullTempo di ciclo elevato

IDROFORMATURA DI TUBI

Idroformatura a bassa pressione

Idroformatura ad alta pressione

calibratura

espansione

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 513

5

Idroformatura ad alta pressione

finestre di lavorabilitagrave

nellrsquoidroformatura di tubi

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 2: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 213

2

(LDR) anche pari a 32

In un processo di imbutitura classico La forza

necessaria per deformare il materiale non

egrave applicata dal punzone esclusivamente sul fondodellrsquoimbutito e da ligrave trasmessa attraverso la parete

laterale al contrario la pressione con cui la lamiera

viene spinta contro la parete del punzone fa sigrave che la

forza di imbutitura venga applicata in larga misura

per attrito su questa superficie con una conseguente

minor sol lecitazione del materiale del la lamiera

Inoltre la pressione del fluido sovra-impone uno stato

tensionale idrostatico di compressione che favorisce la

formabilitagrave del materiale

un aumento di pressione egrave necessario sia per fare

aderire la lamiera al punzone ed evitare errori di

forma nel pezzo finito sia per gli effetti benefici sulla

formabilitagrave prima discussi drsquoaltra parte un aumento

eccessivo della pressione potrebbe bloccare il flusso

radiale della lamiera Si innescherebbero allora

condizioni di stretching e si andrebbe verso la frattura

duttile del materiale

hydromechanical deepdrawing

RUOLO ATTIVO DEL PREMILAMIERA

Formed square cups using (A) steel drawing ratio = 353and (B) aluminum drawing ratio = 344

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 313

3

aquadraw rocess

scompare la valvola di controllo

della pressione non ersquo prevista lapresenza di una pompa e nemmeno

la guarnizione ad anello che

realizzava la tenuta

drawing with hydrauliccounter pressure

Flusso centripeto aiutati

Forze di attrito annullato

LDR pari a 36 su lamiere in

lega di alluminio

Idroformatura di bilamiera

condizioni distretching

Idroformatura di bilamieracon piatto intermedio

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 413

4

VantaggibullRiduzione del 50 del costo complessivo

degli stampi

bullRiduzione costo connessi allrsquoinstallazione

degli stampi sulla pressa e al loro perfetto

posizionamento reciproco

bullDstribuzione dello spessore piursquo uniforme e

meno soggette a fenomeni di ritorno elastico e

stati tensionali residui A ciograve si aggiunge che il

rapporto limite di mbutitura cresce in misura

rilevante rispetto allo stampaggio

convenzionale

bullRiduzione passaggi di imbutitura

Svantaggi

bullElevato costo

attrezzature addizionali

bullTempo di ciclo elevato

IDROFORMATURA DI TUBI

Idroformatura a bassa pressione

Idroformatura ad alta pressione

calibratura

espansione

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 513

5

Idroformatura ad alta pressione

finestre di lavorabilitagrave

nellrsquoidroformatura di tubi

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 3: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 313

3

aquadraw rocess

scompare la valvola di controllo

della pressione non ersquo prevista lapresenza di una pompa e nemmeno

la guarnizione ad anello che

realizzava la tenuta

drawing with hydrauliccounter pressure

Flusso centripeto aiutati

Forze di attrito annullato

LDR pari a 36 su lamiere in

lega di alluminio

Idroformatura di bilamiera

condizioni distretching

Idroformatura di bilamieracon piatto intermedio

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 413

4

VantaggibullRiduzione del 50 del costo complessivo

degli stampi

bullRiduzione costo connessi allrsquoinstallazione

degli stampi sulla pressa e al loro perfetto

posizionamento reciproco

bullDstribuzione dello spessore piursquo uniforme e

meno soggette a fenomeni di ritorno elastico e

stati tensionali residui A ciograve si aggiunge che il

rapporto limite di mbutitura cresce in misura

rilevante rispetto allo stampaggio

convenzionale

bullRiduzione passaggi di imbutitura

Svantaggi

bullElevato costo

attrezzature addizionali

bullTempo di ciclo elevato

IDROFORMATURA DI TUBI

Idroformatura a bassa pressione

Idroformatura ad alta pressione

calibratura

espansione

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 513

5

Idroformatura ad alta pressione

finestre di lavorabilitagrave

nellrsquoidroformatura di tubi

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 4: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 413

4

VantaggibullRiduzione del 50 del costo complessivo

degli stampi

bullRiduzione costo connessi allrsquoinstallazione

degli stampi sulla pressa e al loro perfetto

posizionamento reciproco

bullDstribuzione dello spessore piursquo uniforme e

meno soggette a fenomeni di ritorno elastico e

stati tensionali residui A ciograve si aggiunge che il

rapporto limite di mbutitura cresce in misura

rilevante rispetto allo stampaggio

convenzionale

bullRiduzione passaggi di imbutitura

Svantaggi

bullElevato costo

attrezzature addizionali

bullTempo di ciclo elevato

IDROFORMATURA DI TUBI

Idroformatura a bassa pressione

Idroformatura ad alta pressione

calibratura

espansione

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 513

5

Idroformatura ad alta pressione

finestre di lavorabilitagrave

nellrsquoidroformatura di tubi

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 5: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 513

5

Idroformatura ad alta pressione

finestre di lavorabilitagrave

nellrsquoidroformatura di tubi

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 6: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 613

6

Il fluido sotto pressione ha pertanto una funzione di controllo e

stabilizzazione del meccanismo di deformazione esso inoltre svolge

unrsquoazione di calibratura permettendo di dare al tubo esattamente la

forma della cavit`a degli stampi e raggiungendo raggi di curvatura

anche piuttosto piccoli

I processi di idroformatura a bassa pressione hanno trovato una

notevole vastitarsquo di applicazioni nellrsquoindustria automobilistica

soprattutto relative a elementi del tubolari del telaio della struttura

di supporto del motore e del sistema di scarico Questi processi

offrono infatti notevoli vantaggi rispetto alla metodologia di

produzione tradizionale che comprende processi di stampaggio e di

saldatura il ciclo produttivo richiede un minor numero di

operazioni e i prodotti ottenuti sono Piursquo leggeri e posseggono unamigliore resistenza e rigidezza strutturale

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 7: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 713

7

PROCESSI DI FORMATURA INCREMENTALE

Processi di spinning

Spinning puro

Lo spessore delle pareti del componente finito egrave

uguale allo spessore del blank di partenza e non vi egrave

riduzione dello spessore Lrsquoazione dellrsquoutensile

determina di fatto una progressiva piegatura della

lamiera sino a far adagiare questrsquoultima sulla

matrice

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 8: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 813

8

Shear spinning

(fluotornitura)

Tube spinning

s1=s0 sinβ

la traiettoria assegnata allrsquoutensile egrave tale da

determinare una riduzione dello spessore

della lamiera mentre il diametro del

componente finito rimane uguale a quellodel blank iniziale

semi-lavorato iniziale di forma cilindricaegrave

sottoposto allrsquoazione di rulli (in genere tre

disposti a 120) che ne riduconolo spessore e

ne aumentano la lunghezza I componenticosirsquo ottenuti sono caratterizzati da una

elevatissima precisione dimensionale e

unrsquoottima finiturasuperficiale

Most symmetricMost symmetric sheet metal parts can be made by spinningspinning

musical instruments lamp accessorieskitchen utensils

nose cones

LIMITEASSIAL-SIMMETIRA

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 9: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 913

9

Processi incremental forming su

fresatrici a controllo numerico

Attrezzatura sperimentale

Centro di lavoro verticale acontrollo numerico Supporto per la lamiera

Premilamiera

tensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 10: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1013

10

ESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalESEMPI Di componenti ottenuti mediante incrementalformingforming

TPIFTPIF

SPIFSPIF

Titanium (t = 15 mm)

Stainless Steel (t = 10 mm)

Mild Steel (t = 077 mm)

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

w i t h

p a r t i a l d i e s

T P I F

Minor strainMinor strain εεεεεεεεminmin

--0202 --01 0 01 02 03 04 05 0601 0 01 02 03 04 05 06

M a j o r s t r a i n

M a j o r s t r a i n ε εε εε εε ε m a x

m a x

1010

0909

0808

0707

0606

0505

0404

0303

0202

0101

MaterialMaterial AA 1050 AA 1050--OO σσ=111=111 εε 014014

ThicknessThickness 1mm 1mm

Tool diameterTool diameter 12mm 12mm

FLC for conventional formingFLC for conventional forming

FLC incremental formingFLC incremental forming

Incremental Forming FLDIncremental Forming FLD -- MicariMicari

D D 0 0

H H

10 mm

φ φφ φφ φφ φ

cone

Forming limits are higher

A straight line FLC

La deformazione plastica viene applicata in modo graduale

ed incrementaele

forze in gioco e il livello di sollecitazionesulla lamiera

sono molto contenuti

Stato tensionale di compresstione sotto lrsquoutensile

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 11: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1113

11

11 ConeCone

22 HyperbolaHyperbola

33 HemisphereHemisphere

44 PyramidPyramid

55 ldquoFlowerrdquoldquoFlowerrdquo

Several shapes can be combined to develop a complete FLDSeveral shapes can be combined to develop a complete FLD

Example of a failure

In testing dome shapes failure

occurs just before 380 strain380 strain

cicli

di produzione

per la realizzazione

di prodotti di ldquonicchiardquo

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 12: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1213

12

CAD fileCAD file

11

Tool path generationTool path generation

22

Part made from carbonPart made from carbonsteel sheet metalsteel sheet metal

33

chopper

ldquoDieless formingrdquoldquoDieless formingrdquo

Manufactured part Manufactured part

Create a drawingCreate a drawing

Tank manufacture detailsTank manufacture details

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528

Page 13: IF e HYDRO

7232019 IF e HYDRO

httpslidepdfcomreaderfullif-e-hydro 1313

983113983118983107983122983109983117983109983118983124983105983116 983110983119983122983117983113983118983111

SVANTAGGI

bull Minore accuratezzadimensionale

bull Elevata durata del processo

VANTAGGI

bull Elevata flessibilitagrave delprocesso (forma finale

dipende solo dalpercorso utensile)

bull Costi ridotti rispetto aiprocessi di formatura

classica (non egrave presentealcuno stampo)

bull Aumento della formabilitagravedel materiale

528


Recommended