POLITECNICO DI TORINOCorso di laurea In Ingegneria Meccanica

TESI DI LAUREA

STUDIO DEL PROCESSO DI IMBUTITURA PER COMPONENTI DEL SETTORE AUTOMOTIVE

Relatore Prof. Alessandro Salmi

CandidatoDaniele Lo Piccolo

Obiettivi della tesi

• Analisi delle criticità di un componente automobilistico realizzato in stampaggio profondo

• Proposte di risoluzione allo scopo di ottenere un «robust process»

• Valutazione numerica attraverso software di simulazione virtuale (metodo FEM)

• Valutazione qualitativa attraverso verifiche sperimentali di stampaggio

Rivestimento esterno cofano – IVECO New Daily

Presentazione del componente

Ciclo produttivoLayout linea di produzione

Elemento imbutito

Rotture ed eccessivo assottigliamento lamiera

Caratteristiche meccaniche materiale non costanti

Eccessivi fermi macchine e scarti a riparare

Criticità e alternative di risoluzione

Proposta risolutiva: cambio materialeFEE 220 BH FEE 210 IF

Criticità e alternative di risoluzione

Aumento di :

Rm A% r n

Riduzione di :

Rp0.2

Caratterizzazione meccanica del materiale

Estrazione campioni FEE 220 BH FEE 210 IF

Caratterizzazione meccanica del materiale

Realizzazione provini

Caratterizzazione meccanica del materiale

Prove di trazione e estrazione curve

Metodologia Valutazione numerica

Dal modello fisico al modello CAD

Matrice

Punzone

Premilamiera

Metodologia Valutazione numerica

Dal modello fisico al modello CAD

Metodologia Valutazione numerica

Attribuzione degli elementi ai corrispondenti utensili dello stampo

Importazione del modello nel software Stampack

Valutazione numerica del Processo di stampaggio : STAMPACK

• Cinematica di processo

• Contatto tra elementi dello stampo e il blank

• Pressione esercitata sul premilamiera

• Forza applicata sui bordini rompigrinza

• Coefficiente d’attrito della lamiera

Importazione dei parametri di processo:

Valutazione numerica del Processo di stampaggio : STAMPACK

Analisi dei risultati e confronto

Condizione materiale

TYPICALCASE

WORSTCASE

Assottigliamento lamiera

Formabilità (FLD)

Springback

Aspetti di valutazion

e:

TYPICAL CASE : ASSOTTIGLIAMENTO

FEE 220 BH FEE 210 IF

TYPICAL CASE : FLD

FEE 220 BH FEE 210 IF

WORST CASE : ASSOTTIGLIAMENTO

FEE 220 BH FEE 210 IF

WORST CASE : ASSOTTIGLIAMENTO

FEE 220 BH

WORST CASE : FLD

FEE 220 BH FEE 210 IF

TYPICAL CASE : SPRINGBACKFEE 220 BH FEE 210 IF

Valutazione qualitativa del processo di stampaggio

Prove di stampabilità

eseguite con :

6 lotti di materiale FEE 220 BH

6 lotti di materiale FEE 210 IF

Valutazione qualitativa del processo di stampaggio

Valutazione scarti di produzione:

Meno Pezzi a riparare : 6,35 %

Meno Pezzi rotti : 5,7 %

Riduzione % scarti

con FEE 210 IF:

FEE 220 BH FEE 210 IF

• Attendibilità dei risultati numerici proposti dallo strumento di simulazione

• Il materiale FEE 210 IF ha permesso di ottenere:

Riduzione assottigliamenti Formabilità più in sicurezza; Minore ritorno elastico Riduzione scarti di produzione Miglioramento nell’ottica del «Robust

process»

• Convergenza tra risultati numerici e qualitativi

• Avanzamento proposta del cambio di materiale al cliente

CONCLUSIONI