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ASSOFOND: XXXIII CONGRESSO DI FONDERIA BRESCIA – 10-11 NOVEMBRE 2016

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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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COMPONENTE: COPPA OLIO

1. Introduzione



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CICLO PRODUTTIVO DI UNA COPPA OLIO PRESSOCOLATA

Ciclo di Pressocolata Raffreddamento in vascone con acqua

Tranciatura

1. Introduzione



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CURVE FLOW-STRESS PER LA LEGA EN AC-46100 PER DEFORMAZIONI A FREDDO

2. Materiali e Metodo



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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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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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3. Simulazione di colata

MAPPA TERMICA DELLO STAMPO A REGIME



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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.




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TEMPERATURA – ARIA INTRAPPOLATA – DIAGRAMMI PRESSA




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MAPPA DIFETTI FINALI : LOCALIZZAZIONE, DIMENSIONE ED ESPORTAZIONE AL CAD/CAE

OSSIDI POROSITÀ DA GAS POROSITÀ DA RITIRO




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RAFFREDDAMENTO IN VASCONE CON ACQUA




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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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TRASFERIMENTO DEI RISULTATI DAL SOFTWARE DI SIMULAZIONE DELLA COLATA PROCAST® AL SOFTWARE DI SIMULAZIONE DELLA TRANCIATURA DEFORM®

PROCAST DEFORM




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MODELLI PER LA GESTIONE DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA DURANTE L’OPERAZIONE DI TRANCIATURA

RICE & TRACY

OYANE NORMALIZED COCKCROFT & LATHAM




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SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: TEMPERATURA




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SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: DANNEGGIAMENTO




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OPERAZIONE DI TRANCIATURA: SEZIONE




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SIMULAZIONE DI TRANCIATURA: DANNEGGIAMENTO




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TRANCIATURA: CREAZIONE DELLA SUPERFICIE DI FRATTURA




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TRANCIATURA: EFFETTO DELLA DISTANZA DEL TAGLIENTE

0.5 mm oltre la tolleranza Originale




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TRANCIATURA: EFFETTO DELLA FORMA DEL TAGLIENTE




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TRANCIATURA: EFFETTO DELLA FORMA DEL TAGLIENTE




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TRANCIATURA: USURA DEL TAGLIENTE

600’000 Getti Tranciati 150’000 Getti Tranciati




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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

Courtesy of



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Step 1 Misura

Step 2 Valutazione

Step 3 Report di ispezione

Processo di misura:

ANALISI 3D PER LA FORMA E LE DIMENSIONI




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CONFRONTO SUL GETTO: REALE VS SIMULATO




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CONFRONTO SUL COMPONENTE TRANCIATO: ’’ MODALITÀ BOOLEANA’’ VS PARTE REALE




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CONFRONTO SUL COMPONENTE TRANCIATO: PARTE TRANCIATA CON DEFORM VS PARTE REALE




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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

Ruggero Pederzoli

MECCANICA PI.ERRE srl

www.meccanicapierre.it

Cristian Viscardi

Lorenzo Valente

ECOTRE VALENTE srl

www.ecotre.it

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