46

Sta

mpi

no

vem

bre

20

13

STAMPO DEL MESE• Enzo Guaglione

L’asservimento per un processo di stampaggio può essere di va-rie tipologie, come ad esempio sistema di solo scarico, ove il ro-bot provvede al prelievo del pez-zo stampato per depositarlo in un apposito contenitore; siste-ma d’alimentazione pallettizza-to adibito al carico della lamiera

da stampare, oppure sistema ove il robot provvede al prelievo del pezzo stampato in una prima pressa e quindi lo posiziona su una seconda pressa di tranciatura per

eliminare le bave. Quest’ultimo asservi-mento potrebbe anche essere manuale da parte dell’operatore, ma ormai è quasi na-turale automatizzare l’operazione a guisa di isola robotizzata. Lo stampo che presentia-mo qui di seguito progettato e costruito da Attrezzeria Acquanegrese di Acquanegra sul Chiese (MN) rientra in questa catego-ria, dovendo tranciare la base di un pezzo pressofuso precedentemente. Attrezzeria Acquanegrese è stata fondata nel 1980 e si specializza nella progettazione e costru-zione di stampi tranciabave per pressofu-si di Alluminio e stampi per lamiera. Nel corso degli anni si è trasformata da sem-plice fornitore a partner del committente, seguendo le specifi che richieste dal com-mittente stesso. L’azienda opera nei set-tori automotive, elettrodomestico ed elet-tromeccanico.Tutte le fasi produttive, compreso il collau-do fi nale, vengono controllate attraverso un sistema internazionale di qualità certifi -cato IQNet e SQS. L’offi cina dispone di tut-ti i macchinari necessari per la costruzione di stampi quali fresatrici, elettroerosione, rettifi ca, tornio, trapani, presse (oleodina-miche e meccaniche), forni per trattamen-ti termici e quant’altro. L’uffi cio tecnico è ottimizzato per partire dal modello 3D del getto pressofuso; per eseguire i progetti e i programmi di Cad/Cam si utilizzano sof-tware di ultima generazione 3D e 2D quali Cimatron E, Autocad e Rhinoceros Il collau-do viene eseguito attraverso una simula-zione operativa, alla quale può assistere il committente. Al termine del collaudo vie-ne rilasciato il Certifi cato di collaudo che

LO STAMPO DI QUESTO MESE È UN PO’ SPECIALE, PERCHÉ RIENTRA NEL CONTESTO DI AUTOMAZIONE DI PROCESSO SE INSERITO IN UN SISTEMA ROBOTIZZATO DI RIPRESA, AL FINE DI TRANCIARE E RIFINIRE IL PRODOTTO USCENTE DALLO STAMPO DI PRESSOFUSIONE CHE LO PRECEDE

UNO STAMPO DA ASSERVIMENTO

ST_2013_009_INT@046-049.indd 46 30/10/13 14.22

47

Sta

mpi

no

vem

bre

20

13

documenta l’avvenuto controllo della fun-zionalità dello stampo.

Oggetto è stampoLa quantità di oggetti stampati tramite pressofusione è davvero innumerevole; in questo caso si tratta di un particolare auto-mobilistico ovvero un supporto in Allumi-nio che viene pressofuso in 4 fi gure, trat-tandosi di un pezzo di alta produzione (fi g. 1). In base alle dimensioni e alle macchine del cliente, quest’ultimo ha scelto la solu-zione di uno stampaggio a 4 fi gure, quindi anche lo stampo di tranciatura dell’ogget-to fi nito doveva essere a 4 fi gure e di di-mensioni adeguate (fi g. 2). L’oggetto misura circa 200 x 150 mm; lo stampo in oggetto deve tranciare il ramo di colata nonché le feritoie orizzontali e i pia-ni inclinati tutti da sbavare. Questa opera-zione di fi nitura, dunque, è stata concepita da Attrezzeria Acquanegrese Srl con uno stampo di tranciatura a 8 carri che lavora-vano alternativamente; infatti, per ogni pez-zo ci sono due fi nestrelle orizzontali, che richiedevano una lavorazione con quattro carri orizzontali superiori (fi g. 3); una vol-ta che ogni carro va e torna per svolge-re il proprio lavoro, partono da sotto altri 4 carri inclinati (fi g. 4) per andare a rasare delle facce inclinate che non era possibi-le tranciare altrimenti. La fi gura 5 mostra il progetto dei carri laterali e inferiori. I car-ri (o carrelli) sono in pratica dei cilindri ole-odinamici equipaggiati con utensili sbava-tori; corrono guidati su bussole in bronzo e sono corredati da micro di fi ne corsa. In

pratica, la macchina deve sentire se il ci-clo del carrello è stato fatto in modo cor-retto; se per un motivo qualsiasi il carrello non segnala l’andata e il ritorno, la mac-china si ferma. Praticamente, tutta l’iso-la si può fermare se un semplice micro si incanta leggermente. Il funzionamento è il seguente: viene depositata sul suppor-to pezzo (fi g. 6) la stampata di colata da tranciare; la macchina di tranciatura piut-tosto particolare discende, blocca i pezzi mentre contemporaneamente si ferma la

slitta superiore della macchina stessa, quindi ci sono una di-

scesa e uno stop. A questo punto entrano in funzione i cilindri oleodinamici e i carrelli che puliscono orizzontalmente le 8 ferito-ie, gli stessi tornano indietro e danno l’im-pulso per far salire e retrocedere i cilindri che lavorano nella zona sottostante. Quan-do tutti i cilindri hanno fi nito il loro ciclo, la macchina riprende la discesa, trancia tutti i pezzi, il ramo di colata cade sotto e viene scartato, i pezzi rimangono all’interno della matrice, la quale poi tramite il carrello su-periore della macchina di tranciatura si ri-alza. Infi ne una pala riceve in automatico i pezzi tranciati. Ovviamente, tutto il pro-

CARTA D’IDENTITÀ DELLO STAMPO• Fabbricante: ATTREZZERIA ACQUANEGRESE SRLVia dell’Artigianato 239, 46011Acquanegra sul Chiese (Mantova) Tel. 0376 79457, Fax 0376 727303,E-mail: info@acquanegrese.it

• Materiali delle varie partiIncastellature in acciaio C45; costituenti lo stampo: supporti e taglienti in acciaio K720 della Böhler Uddelhom; Altre parti in acciaio 1-23/12 bonifi cato. • Dimensioni: 1000 x 700 mm.• Peso: 2 tonnellate circa.• Impiego: Stampo per supporto in Alluminio pressofuso.

• Metodologie di progettazione:Cad 3D Cimatron E, Autocad e Rhinoceros per la preventivazione.• Messa in produzione:

Cam Cimatron E.• Tecnologia di lavorazione:

Lavorazioni di sgrossatura e fi nitura su centri di lavoro CNC; matrici sgrossate e temprate;lavorazione fi nale con elettroerosione a fi lo; tempra, rinvenimento e nitrurazione.• Produzione prevista:

500 mila pezzi l’anno se bene utilizzato.• Manutenzione:

Controllo periodico dei taglienti con eventuale rettifi catura di ripristino.

zione di uno stampaggio a 4 fi gure, quindi anche lo stampo di tranciatura dell’ogget-to fi nito doveva essere a 4 fi gure e di di-

L’oggetto misura circa 200 x 150 mm; lo stampo in oggetto deve tranciare il ramo di colata nonché le feritoie orizzontali e i pia-

slitta superiore della macchina stessa, quindi ci sono una di-

CARTA D’IDENTITÀ DELLO STAMPO

Fig. 1 - Supporto automobilistico in Alluminio pressofuso

Fig. 2 - Il supporto automobilistico dopo la tranciatura

Fig. 3 - Carri superiori

ST_2013_009_INT@046-049.indd 47 30/10/13 14.22

48

Sta

mpi

no

vem

bre

20

13

STAMPO DEL MESE

cesso ha richiesto una costante collabora-zione tra stampista e committente già in fase di progettazione; l’attrezzeria Acquane-grese ha costruito lo stampo di tranciatura da affi ancare allo stampo di pressofusione già in possesso del cliente; dunque era ne-cessaria una perfetta intesa con chi fa e/o usa lo stampo di pressofusione. L’attrezze-ria Acquanegrese ha suggerito la modifi ca di una chiusura tale da consentire la trancia-tura completa.Normalmente, quando lo stampaggio come in questo caso richiede due stampi, l’isola viene robotizzata; cioè, in pratica, la mac-china di tranciatura è vicina fi sicamente al-la macchina di pressofusione e la stampata passa da una stazione all’altra con un robot,

il quale prende il pezzo fuso, lo raffredda e poi lo deposita sopra lo stampo di trancia-tura. Lo stampo ha una struttura tipica, nel senso che ci sono la piastra di base con i lardoni sottostanti per i fi ssaggi; sulla stes-sa piastra di base vengono fi ssati i suppor-ti che alloggeranno i pezzi da tranciare; que-sta piastra è la parte inferiore da fi ssare sulla macchina (fi g. 7). La parte superiore dello stampo (fi g. 8) porta i taglienti, gli estrattori, le matrici fatte a settori (fi g. 9) e il sistema di estrazione; in pratica, quando lo stampo ha tranciato il pezzo, la piastra che fa l’estra-zione deve bloccarsi e risalire mantenendo i pezzi all’interno delle matrici. Infi ne, quan-do la parte superiore dello stampo è risali-ta, una pala di estrazione che si trova sotto

entra in funzione, provvede all’estrazione e i pezzi fi niti cadono sulla pala medesima. Gli stessi pezzi sono pronti per le lavorazio-ni successive di sabbiatura, fi lettatura, fora-tura e quant’altro.

Progettazione e lavorazione dello stampoLa progettazione è iniziata ancora prima della stampata fi sica; il cliente, una volta defi nito il processo di pressofusione, ha passato ad Acquanegrese il modello mate-matico in 3D dell’oggetto così come sareb-be venuto fuori dallo stampo di pressofu-sione. Acquanegrese ha importato il tutto nei propri sistemi informatici di ultima ge-nerazione 3D e 2D quali Cimatron E, Au-

Fig. 4 - Carri inferiori Fig. 5 - Progetto carri laterali e inferiori

Fig. 6 - Supporto pezzo Fig. 7 - Parte inferiore dello stampo

ST_2013_009_INT@046-049.indd 48 30/10/13 14.22

49

Sta

mpi

no

vem

bre

20

13

fare questo lavoro, si utilizzano i profili pro-venienti dal Cad 3D quindi alla fine vengo-no assemblati per giungere infine al mon-taggio e collaudo. Tempra e rinvenimento sono fatti internamente con i relativi con-trolli di durezza. La nitrurazione è affidata a un fornitore esterno, perché alcuni pez-zi necessitano di una durezza superficiale particolare. Lo stampo, nel contesto di una manutenzione ordinaria, richiede il control-lo periodico dei taglienti; potrebbe essere necessaria una rettificatura per ripristinar-li, perché con l’uso possono arrotondarsi un pochino e quindi non essere più effi-caci. Con questa manutenzione, lo stam-po può eseguire anche 500.000 stampate.

� ■

supporti e i taglienti sono in acciaio per la-vorazione a freddo K720 della Böhler Ud-delhom. Altre parti per le quali non c’è bi-sogno di durezza ma di resistenza sono in acciaio 1-2312 bonificato, un materiale te-nace che si presta bene per le lavorazio-ni meccaniche. Il processo di lavorazione dello stampo in officina è interfacciato al Cad dell’ufficio tecnico con il Cam Cima-tron E; le lavorazioni avvengono soprattut-to su centri di lavoro CNC (fig. 11). Le ma-trici che sono tutte fatte a inserti vengono sgrossate e temprate; alla lavorazione fina-le provvede l’elettroerosione a filo, doven-do dare ai taglienti la spoglia di un grado, in modo che una volta tranciato il pezzo non si blocchi contro le pareti della matrice. Per

tocad e Rhinoceros (fig. 10), equipaggia-ti e ottimizzati per offrire soluzioni tali da soddisfare il cliente nei tempi ristretti im-posti oggi dal mercato; Cimatron, è utilizza-to sia nella progettazione sia nel Cam per la fresatura (fig. 11) e l’elettroerosione a fi-lo. Per la messa in tavola si usa Autocad Meccanica e per la preventivazione il 3D di Rhinoceros. La progettazione non ha pre-sentato difficoltà particolari, trattandosi di un oggetto non eccessivamente comples-so, un po’ grosso per le dimensioni del-la stampata, ma non complicato. Però do-veva nascere uno stampo robusto, quindi ben proporzionato, in quanto essendo al-ta la tiratura, deve durare nel tempo. Tut-te le incastellature sono in acciaio C45, i © RIPRODUZIONE RISERVATA

Fig. 8 - Parte superiore dello stampo Fig. 9 - Matrici e premi pezzo

Fig. 10 - Progetto stampo completo Fig. 11 - Fresatura CNC

ST_2013_009_INT@046-049.indd 49 30/10/13 14.22