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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
Ruggero Pederzoli
MECCANICA PI.ERRE srl
www.meccanicapierre.it
Cristian Viscardi
Lorenzo Valente
ECOTRE VALENTE srl
www.ecotre.it
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
COMPONENTE: COPPA OLIO
1. Introduzione
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CICLO PRODUTTIVO DI UNA COPPA OLIO PRESSOCOLATA
Ciclo di Pressocolata Raffreddamento in vascone con acqua
Tranciatura
1. Introduzione
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CURVE FLOW-STRESS PER LA LEGA EN AC-46100 PER DEFORMAZIONI A FREDDO
2. Materiali e Metodo
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
Processo di Tranciatura : Simulazione dell’operazione di tranciatura con software DEFORM sul getto completo. Misurazione e confronto finale con software GOM fra componente tranciato simulato e componente tranciato reale
Processo di Pressocolata: Simulazione del ciclo di pressocolata con software ProCAST; utilizzo di stampo complete con cicli di avviamento e produzione a regime. Raffreddamento getto in vascone con acqua. Trasferimento dei risultati in formato nativo nel software DEFORM 2. Materiali e Metodo
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
ProCAST® Casting Simulation Software FEM Technology with coupled calculation for: Thermal: thermal map of mould, differential lubrification, thermoregulation with balance of heat flux. Flow: starting from the pouring in shot sleeve chamber and complete injection cycle. Stress: both on casting and mould with elasto-plastic properties to describe stresses and deformations of every part during entire cycle. Metallurgical library: to best fit alloy’s property according chemical composition
3. Casting Simulation
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
3. Simulazione di colata
MAPPA TERMICA DELLO STAMPO A REGIME
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
1. Circuiti di termoregolazione con riscaldamento del fluido in seguito allo scambio con lo stampo.
2. Lubrifica mobile e differenziata in base all’angolo di impatto e alla temporizzazione
3. Modello Elasto-Plastico applicato a tutte le parti di stampo e getto per considerare la reale dilatazione dell’attrezzatura durante il ciclo produttivo.
3. Simulazione di colata
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TEMPERATURA – ARIA INTRAPPOLATA – DIAGRAMMI PRESSA
3. Simulazione di colata
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
MAPPA DIFETTI FINALI : LOCALIZZAZIONE, DIMENSIONE ED ESPORTAZIONE AL CAD/CAE
OSSIDI POROSITÀ DA GAS POROSITÀ DA RITIRO
3. Simulazione di colata
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
RAFFREDDAMENTO IN VASCONE CON ACQUA
3. Simulazione di colata
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
Software DEFORM ® per la simulazione dell’operazione di tranciatura. Tecnologia FEM Operazione di tranciatura realizzata con una pressa da 60 ton tramite uno stampo in 1.2842 (58 HRC) realizzato da Meccanica Pi.Erre.
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRASFERIMENTO DEI RISULTATI DAL SOFTWARE DI SIMULAZIONE DELLA COLATA PROCAST® AL SOFTWARE DI SIMULAZIONE DELLA TRANCIATURA DEFORM®
PROCAST DEFORM
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
MODELLI PER LA GESTIONE DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA DURANTE L’OPERAZIONE DI TRANCIATURA
RICE & TRACY
OYANE NORMALIZED COCKCROFT & LATHAM
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: TEMPERATURA
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: DANNEGGIAMENTO
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
OPERAZIONE DI TRANCIATURA: SEZIONE
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: DANNEGGIAMENTO
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRANCIATURA: CREAZIONE DELLA SUPERFICIE DI FRATTURA
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRANCIATURA: EFFETTO DELLA DISTANZA DEL TAGLIENTE
0.5 mm oltre la tolleranza Originale
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRANCIATURA: EFFETTO DELLA FORMA DEL TAGLIENTE
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRANCIATURA: EFFETTO DELLA FORMA DEL TAGLIENTE
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
TRANCIATURA: USURA DEL TAGLIENTE
600’000 Getti Tranciati 150’000 Getti Tranciati
4. Simulazione di tranciatura
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
5. Validazione Sperimentale
Scanner Ottico 3D per misurazione ed ispezione tridimensionale del componente.
Possibilità di scansionare ogni oggetto anche complesso e di valutarne le caratteristiche dimensionali e superficiali.
Metodo non a contatto.
SCANSIONE E MISURA DEL COMPONENTE
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DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
Step 1 Misura
Step 2 Valutazione
Step 3 Report di ispezione
Processo di misura:
ANALISI 3D PER LA FORMA E LE DIMENSIONI
5. Validazione Sperimentale
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CONFRONTO SUL GETTO: REALE VS SIMULATO
5. Validazione Sperimentale
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CONFRONTO SUL COMPONENTE TRANCIATO: ’’ MODALITÀ BOOLEANA’’ VS PARTE REALE
5. Validazione Sperimentale
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CONFRONTO SUL COMPONENTE TRANCIATO: PARTE TRANCIATA CON DEFORM VS PARTE REALE
5. Validazione Sperimentale
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NUOVO APPROCCIO DI VIRTUALIZZAZIONE IN PRESSOCOLATA:
DAL GETTO STAMPATO AL PEZZO TRANCIATO
CONCLUSIONI 1. DEFORM è stato identificato come un software in grado di riprodurre la reale operazione di tranciatura grazie alla sua
capacità di gestire le grandi deformazioni, la necessità di remeshing e l’utilizzo della tecnologia FEM. 2. Il software di simulazione della colata ProCAST, grazie alla sua tecnologia, rispetta le specifiche di mesh e risultati che
verranno poi usate come condizione iniziale per la simulazione di tranciatura. 3. Il software GOM ha convalidato la corrispondenza fra la deformazione dopo la simulazione di tranciatura DEFORM, il getto
grezzo e il pezzo tranciato. L’affidabilità dei risultati della simulazione con DEFORM, concatenate alla simulazione di colata ProCAST, è stata convalidata con una tolleranza massima di ±0.05 mm per il componente in esame.
4. Questo nuovo approccio consente di valutare in fase di progetto la miglior configurazione del sistema di colata e lo spessore degli attacchi di colata per risolvere le problematiche di riempimento e solidificazione garantendo contemporaneamente di poter verificare il rispetto delle tolleranze dimensionali e della qualità superficiale del pezzo.
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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