EnginSoft - Conference Abstracts

EnginSoft Users' Meeting 2006
Le Tecnologie CAE nell'Industria

Sviluppo di un ambiente integrato per la simulazione numerica dei Processi di Formatura dei Metalil

Ghiotti A. - DIMEG University of Padova
Bruschi Stefania - DIMS University of Trento
Bariani Paolo - DIMEG University of Padova

Abstract

Uno degli obiettivi più ambiziosi nella simulazione di sistemi di formatura di metalli è rappresentato dall'integrazione di tutti gli aspetti della process chain in relazione alle proprietà del prodotto nelle sue differenti fasi di vita, dalla condizione di materiale grezzo fino al componente finale. In risposta a queste esigenze, i moderni strumenti di simulazione, nel dominio della formatura dei metalli, dovrebbero:

1. includere nel modello numerico del processo non solo gli aspetti correlati al riempimento degli stampi, ma anche il comportamento dell'intero sistema rappresentato da componente- stampo-pressa;
   
2. accoppiare la simulazione della deformazione plastica con le fasi di post-formatura (es. trattamenti termici, lavorazioni per asportazione, etc.) al fine di permettere lo sviluppo di modelli in grado di predire il comportamento meccanico del componente nella sua vita di servizio.
   

Il presente articolo illustra le più recenti metodologie sviluppate per l'integrazione dei differenti aspetti della process chain ed, in particolare, le metodologie per la caratterizzazione del comportamento della pressa durante le fasi di stampaggio e del materiale durante il raffreddamento, con particolare attenzione ai componenti formati al di sopra delle temperature di austenizzazione.

Nella prima parte, viene descritta l'influenza che la rigidezza del sistema componente-stampo-pressa esercita sia sull'accuratezza geometrica che sulle condizioni di temperatura all'interfaccia tra stampo e pezzo. L'approccio, che integra strumenti di simulazione virtuale e fisica condotta in laboratorio, è stato messo a punto per mezzo di una campagna sperimentale su un impianto di forgiatura costituito da una pressa a vite. La seconda parte dell'articolo pone l'attenzione sulla fase di raffreddamento post-formatura, con la descrizione di una procedura di prova innovativa per la determinazione delle proprietà elasto- plastiche di tutte le fasi in cui l'austenite può trasformarsi durante il raffreddamento. I dati ottenuti dai test di laboratorio sono stati implementati all'interno del modello numerico del raffreddamento, portando a previsioni accurate delle distorsioni geometriche e della microstruttura del componente a temperatura ambiente.