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Superfici attive: progettazione e produzione ad alta precisione
Enormi risparmi di tempo in fase di tryout
A causa della presunta laboriosità della progettazione, le superfici attive degli stampi per lamiera vengono spesso realizzate solo per un lato della lamiera (ad esempio per la matrice stampo). Per l’altro lato, la prassi è quella di elaborare il programma CNC applicando un offset (= spessore del metallo). Un altro fattore che viene spesso considerato nel programma CNC è il sovrametallo, per tener conto degli effetti di assottigliamento e delle spoglie. Benché questa procedura permetta di ottenere rapidamente un primo risultato utile, essa richiede un considerevole intervento manuale per il ritocco delle presse, che comporta cicli di messa a punto stampi lamiera supplementari.
Tebis offre funzioni automatizzate di progettazione delle superfici attive che, grazie alla possibilità di specificare nel modello CAD lo spessore del metallo, gli effetti di assottigliamento e i rilievi dello stampo, permettono una progettazione di stampi lamiera più precisa e un set di stampi che incorpora già tutti gli effetti di deformazione noti e simulati. Ne risulta un enorme risparmio di tempo nella programmazione CNC, nella lavorazione a bordo macchina e nella fase di tryout, che può essere quantificato in diverse centinaia di ore.
Metodo tradizionale di progettazione stampi lamiera: la superficie premilamiera (sovrametallo positivo) e la spoglia (sovrametallo negativo) non vengono progettate con precisione, ma vengono lavorate nelle superfici attive dello stampo lamiera usando gli attributi di sovrametallo impostati nel programma CNC. Il modello CAD (linea tratteggiata) non corrisponde perciò al risultato della fresatura (linea rossa).
Metodo Tebis: la superficie premilamiera (sovrametallo positivo) e la spoglia (sovrametallo negativo) vengono progettate con precisione e con le necessarie aree di transizione nel modello CAD (linea verde). Nello stampo prodotto sulla fresa, i componenti fresati corrispondono esattamente al modello e alle superfici attive CAD utilizzati come riferimento.Metodo tradizionale
Spigoli visibili nella superficie lavorata di uno stampo
Metodo tradizionale
Risultato dopo un laborioso ciclo di rettifica
Metodo Tebis
Superficie dello stampo senza transizioni e senza rettifiche manuali
Minore complessità in fase di progettazioneIl tempo investito nella progettazione viene recuperato nelle fasi di produzione e tryoutCostruzione stampi per lamiera più veloce e affidabileLa precisione delle superfici attive è un presupposto essenziale per l'automazione CNC, per simulazioni affidabili e per l’impiego di frese HFCTempi di lavorazione manuale più ridotti in fase di tryoutLe superfici degli stampi prodotte sulla base di superfici attive precise non presentano spigoli e transizioni visibiliScarico e spianatura raggi
Operazioni di imbutitura in un clic
Con il termine “scarico” si intende la riduzione delle aree raccordate nelle parti concave di matrice, punzone, premilamiera e altre parti di piccole dimensioni per far sì che la lamiera, durante la deformazione in queste aree, venga a contatto solo con un lato dello stampo.
Nelle aree convesse delle superfici attive, questo effetto si ottiene mediante la spianatura dei raggi di raccordo.
Modificando il più possibile le superfici attive durante la progettazione CAD è possibile stabilizzare l’intero processo, dalla simulazione della deformazione fino alla pressatura di tryout. Le modifiche alle aree raccordate apportate alle superfici attive con il software CAD vengono implementate velocemente e con precisione nello stampo attraverso i programmi CNC, e possono essere gestite in modo controllato a vantaggio della stabilità del processo.
Tebis rileva automaticamente i raggi concavi e i raccordi nelle superfici attive e permette, con un semplice clic, di ridurre i raggi nelle zone raccordate per creare transizioni tangenziali con le superfici adiacenti.Superfici premilamiera e spoglie
Adattamento delle aree senza transizioni per le operazioni di imbutitura
Per le aree piuttosto ampie dello stampo in cui la lamiera deve essere tenuta ferma durante l’imbutitura sono richieste superfici premilamiera. Viceversa, la lamiera ha una maggiore libertà di allungarsi ed espandersi nelle aree di spoglia, in cui non è sottoposta ad alcuna pressione.
Nel video, si può vedere come il software calcoli automaticamente i sovrametalli positivi e negativi per le aree rosse. Le aree verdi rimangono invariate, quelle arancioni sono tratti di transizione.
Una funzione di confronto rende visibili le differenze tra prima e dopo, che possono essere misurate.Superfici di contorno
Generazione automatica di superfici di contorno per operazioni di tranciatura
Per la progettazione di taglienti inferiori, la funzione di Tebis per le superfici attive permette di creare con un clic superfici di contorno che contengono già il gap di taglio e le spoglie, e presentano una larghezza costante del tagliente. Le superfici attive calcolate vengono quindi utilizzate per la progettazione dei solidi della parte inferiore dello stampo.
Suggerimento: per la progettazione dell’utensile di taglio è anche possibile utilizzare il processo automatico di Tebis per la produzione di piccoli pezzi.
Lame di tranciatura e griffe
Progettazione automatica di piccoli pezzi con offset, spoglie e fori
Le lame di tranciatura appartengono ai pezzi piccoli di uno stampo lamiera e possono essere progettate e prodotte con un processo standardizzato e ampiamente automatizzato. Il processo di progettazione automatica utilizza superfici e geometrie solide, produce superfici di formatura e di contorno con offset e spoglie e taglia tutto in forma di solidi esatti, con superfici di fuori figura e sovrapposizione generate automaticamente.
I fori e le alesature necessarie per il fissaggio del tagliente vengono ricavate dalle specifiche di assemblaggio del sistema solido. Le superfici di chiusura tecnicamente necessarie per la fresatura dei taglienti vengono create automaticamente.
Il processo automatico per la produzione di piccoli pezzi utilizza le specifiche ricavate dalla progettazione dei solidi e dalla progettazione delle superfici attive, permettendo di generare in pochi passaggi lame di tranciatura complete.
Per la produzione dei taglienti sulle macchine di fresatura, i fori e le alesature devono prima essere chiusi. Le superfici di chiusura vengono create da Tebis in modo completamente automatico.Piegatura su pressa
Compensazione delle forze gravitazionali
Sulle parti superiori delle presse di deformazione di grande formato agiscono forze gravitazionali che, a seconda della rigidità dell’intero sistema e della stessa pressa, portano a una piegatura indesiderata della matrice. Il software è in grado di compensare automaticamente e in modo affidabile questo effetto fisico sulle superfici attive. La tecnologia di morphing ha la capacità di deformare automaticamente complesse topologie di forma libera in base a regole facilmente formulabili.
Nello stato originale la matrice tende a flettersi centralmente, facendo sì che lo spazio libero rispetto al punzone sia più stretto al centro e più ampio nella zona esterna.
Dopo la compensazione della piegatura della pressa, le differenze nelle superfici attive sono ridotte al minimo. L’azione di compensazione è massima al centro dello stampo, dove viene misurata la piegatura più ampia.Con il processo precedente, se si dimenticava anche una singola area di pressatura la correzione poteva costare fino a 10.000 Euro. Oggi possiamo realizzare direttamente stampi per portiere che in passato richiedevano qualcosa come 160 ore di ripresa e correzione.
Roland Schöbel, responsabile della produzione meccanica per lo stabilimento di Wolfsburg, Volkswagen AGCon Tebis abbiamo potuto migliorare l’intero ciclo di produzione, siamo diventati più veloci e flessibili, abbiamo reso la produzione più efficiente e affidabile. Tutto questo è stato possibile grazie all’elevata standardizzazione del software, unica in questo campo
Björn Wind, Team leader per la preparazione della lavorazione e la produzione CNC, Merima Präzisions-Werkzeugbau GmbH
