[Caso applicativo] Componente in lamiera imbutito

stef_design

Utente Senior
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Software: SW 2009 - Pro/E WF4 - Catia V5 R20 - Matlab - Ansys - TC7 - VPM
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#1
Ciao ragazzi, ho bisogno del vostro grande aiuto. Volevo sapere le deformazioni e gli stress di un particolare in lamiera stampato (imbutitura). Il componente è in acciaio al carbonio per medio stampaggio e la forza di chiusura del punzone è sui 300kN.
vi chiedo una mano:)

Grazie
 

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Zaxxon

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Professione: Progettista Termico e Strutturale
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Regione: Abruzzo
#2
ciao,
ma il pezzo in allegato è il risultato finale?
secondo me per calcolarti quello che cerchi dovresti partire dalla lamiera di partenza (presumo piana) e poi sparargli addosso il punzone e vedere alla rimozione del carico cosa è successo.

in secundis.... a che velocità avviene lo stampaggio? ..e poi a freddo, a caldo...

aggiornaci! :p
 

stef_design

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#3
ciao,
ma il pezzo in allegato è il risultato finale?
secondo me per calcolarti quello che cerchi dovresti partire dalla lamiera di partenza (presumo piana) e poi sparargli addosso il punzone e vedere alla rimozione del carico cosa è successo.

in secundis.... a che velocità avviene lo stampaggio? ..e poi a freddo, a caldo...

aggiornaci! :p
Stampaggio a freddo, la velocità dello stampaggio non la so:confused:

Ma...dovrei anche costruirmi il punzone e sparare sul quadrotto di lamiera a 300kN.
Facile da dirsi, difficile da farsi, in quanto ho modellato solo il pezzo finito. Quello che mi interessava principalmente è verificare gli sforzi agli angoli del pezzo.
Non esiste un'altra soluzione:confused:
Esempio: il punzone alla fine è il modello allegato al contrario.
Sul FEM faccio un rettangolo piano in lamiera sp.0.6mm . Importo il modello girato e lo "sparo" contro la lamiera a 300kN e poi vedo le def. e stress sulla lamiera. Però purtroppo non ho molta dimestichezza col Fem. Se magari qualche anima pia mi puoò aiutare. Help ME!:)
 

Zaxxon

Utente Standard
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#4
Certo che si può fare come dici....
ma ciò non toglie che tu debba fare un'analisi fem con codici espliciti...
...in realtà dipende molto dalla velocita' del punzone, potresti anche fare un'analisi transitoria non lineare.

Cmq al di là della modellazione i tempi macchina qui la fanno da padrone...
intanto ragioniamo sul modello poi qualche anima lo farà girare! ;)

...non può essere semplificato? tutti quei forellini ti servono? ho visto che i bordi non possono essere di stampaggio al primo colpo, sono rilavorati giusto? e quindi non servono! insomma fai st'opera di pulizia! :D

ZaxX
 
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stef_design

Utente Senior
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#5
Certo che si può fare come dici....
ma ciò non toglie che tu debba fare un'analisi fem con codici espliciti...
...in realtà dipende molto dalla velocita' del punzone, potresti anche fare un'analisi transitoria non lineare.

Cmq al di là della modellazione i tempi macchina qui la fanno da padrone...
intanto ragioniamo sul modello poi qualche anima lo farà girare! ;)

...non può essere semplificato? tutti quei forellini ti servono? ho visto che i bordi non possono essere di stampaggio al primo colpo, sono rilavorati giusto? e quindi non servono! insomma fai st'opera di pulizia! :D

ZaxX
Grazie ZaxX, ho fatto pulizia:)
Ho tolto i fori e il bordo ripiegato, adesso mi sembra che vada bene.
E per "l'anima pia" che fa girare la simulazione come facciamo?!?
ciao
 

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Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
Staff Forum
Professione: Ingegnere meccanico
Software: Creo, ProEngineer, Creo Simulate, ProMechanica, SolidWorks, SolidEdge, SpaceClaim, OpenFOAM
Regione: Pianeta Terra
#6
Certo che si può fare come dici....
ma ciò non toglie che tu debba fare un'analisi fem con codici espliciti...
...in realtà dipende molto dalla velocita' del punzone, potresti anche fare un'analisi transitoria non lineare.

Cmq al di là della modellazione i tempi macchina qui la fanno da padrone...
intanto ragioniamo sul modello poi qualche anima lo farà girare! ;)

...non può essere semplificato? tutti quei forellini ti servono? ho visto che i bordi non possono essere di stampaggio al primo colpo, sono rilavorati giusto? e quindi non servono! insomma fai st'opera di pulizia! :D

ZaxX
Sono d'accordo: se la deformazione avviene velocemente si dovrà tenere conto degli effetti dinamici. In tutti i casi però viene a mancare l'ipotesi di small strain (piccole deformazioni) su cui si basano quasi tutti i solutori classici. Per questo direi che onon puoi fae a meno di passare per un codice esplicito (probabilmente arriveresti a un risultato anche con un FEM classico, ma il risultato sarebbe diverso da quello fisico, anche prevedendo una analisi non lineare con plasticizzazione e studio del transitorio).
 

Matteo

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#7
Grazie ZaxX, ho fatto pulizia:)
Ho tolto i fori e il bordo ripiegato, adesso mi sembra che vada bene.
E per "l'anima pia" che fa girare la simulazione come facciamo?!?
ciao
Volendo potrei far girare una analisi di transizione con inclusi gli effetti della plasticizzazione su NEiNatran, ma essendo un codice FEM classico restano i dubbi che ho espresso nel post precedente.

Ci vorrebe un software tipo Abacus, LSDyna, Radioss ecc... oppure qualcuno che abbia la pazienza di preparare un modello con GiD e farlo girare con Impact (open source).
 

Zaxxon

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#8
Stef,
a questo punto intanto potresti fornire altri dati che interessano.
Tieni conto che i programmi di calcolo espliciti non vogliono gli spostamenti ma devi fornire una legge di velocità nel tempo.
Il che si traduce nel fatto che lo spostamento che ha il punzone durante l'imbutitura va tradotto in una legge (es. parabolica) di velocità nel tempo...
...quindi cerca di fare questo esercizio...
...e poi devi definire il più possibile le propietà del materiale, soprattutto quei parametri che riguardano i problemi di impatto (studia studia :D)

Ciao,

ZaxX
 

stef_design

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#9
Volendo potrei far girare una analisi di transizione con inclusi gli effetti della plasticizzazione su NEiNatran, ma essendo un codice FEM classico restano i dubbi che ho espresso nel post precedente.

Ci vorrebe un software tipo Abacus, LSDyna, Radioss ecc... oppure qualcuno che abbia la pazienza di preparare un modello con GiD e farlo girare con Impact (open source).
Dati dell'acciaio:
Designazione: DC04 (acciaio non legato di qualità), stato di fornitura: Ricotto Re 230 N/mm2, Rm 290-350 N/mm2, Allungamento a rottura 36%

COMPOSIZIONE CHIMICA:
C = 0,08% , P = 0,030% , S = 0,30% , Mn = 0,40%

Ciao Matteo, riusciresti a far girare una simulazione veloce con NEiNatran?!?
Mi faresti un grossissimo piacere:):)
 

Matteo

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#10
Ciao, ho problemi con l'importazione (mi risulta uno spessore 0.6mm).

In generale: non penso ne valga la pena, come dicevo sopra siamo in ipotesi diverse da quelle di un FEM classico (small strain) come Nastran, i risultati (soprattutto come sollecitazioni) sarebbe poco attendibili.

Faccio comunque una prova semplice giusto per vedere cosa salta fuori. Ciao!
 

Matteo

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#12
Ciao, ho fatto una prova molto semplificata (geometria ridotta al minimo, no contatti, no effetti dinamici: solo plasticizzazione e tinei sempre presente il "peccato originale" dello small strain).

Il software utilizzato è NEiNastran (interfacciato tramite Fusion 1.3): in pratica ho realizzato un ciclo di carico (plasticizzante) / scarico (con sforzi residui). Quello che vedi è il risultato finale. Ripeto: il procedimento include una imprecisione nelle ipotesi di base.

Tempi: non posso andare molto oltre come complessità per una demo... questo modellino semplice semplice ha richiesto una mattina!

www.caedevice.net/CAD3D/070408/index.html
 

stef_design

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#13
Ciao, ho fatto una prova molto semplificata (geometria ridotta al minimo, no contatti, no effetti dinamici: solo plasticizzazione e tinei sempre presente il "peccato originale" dello small strain).

Il software utilizzato è NEiNastran (interfacciato tramite Fusion 1.3): in pratica ho realizzato un ciclo di carico (plasticizzante) / scarico (con sforzi residui). Quello che vedi è il risultato finale. Ripeto: il procedimento include una imprecisione nelle ipotesi di base.

Tempi: non posso andare molto oltre come complessità per una demo... questo modellino semplice semplice ha richiesto una mattina!

www.caedevice.net/CAD3D/070408/index.html
Grazie Matteo, ottimo esempio:)
 

rino1976

Utente poco attivo
Professione: Ingegnere
Software: proe
Regione: Lombardia
#14
ciao, il problema che proponi deve essere obbligatoriamente trattano in termini non lineari altrimenti non riusciresti ad ottenere alcun risultato valido.
potrebbe esse fatta una prova con Autodyn (modulo di Ansys per i problemi non lineari) in tal caso peò sono necessarie le seguenti info:
-geometria del pezzo indeformato (e quello già lo hai sharato)
-geometria del punzone
-caratteristivhe meccaniche del materiale del pezzo e del punzone
-velocità del punzone

con questi dati dovrebbe essere possibile ottenere l'analisi non lineare con Autodyn.
io non lo uso da parecchio tempo ma ti posso dire che è molto potente (se vai sul sito Ansys puoi controllare alcune dimostrazioni del suo utilizzo - vedi ad esempio impatto di proiettile su piastra di acciaio...è simile al tuo caso). ciao
 

stef_design

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#15
ciao, il problema che proponi deve essere obbligatoriamente trattano in termini non lineari altrimenti non riusciresti ad ottenere alcun risultato valido.
potrebbe esse fatta una prova con Autodyn (modulo di Ansys per i problemi non lineari) in tal caso peò sono necessarie le seguenti info:
-geometria del pezzo indeformato (e quello già lo hai sharato)
-geometria del punzone
-caratteristivhe meccaniche del materiale del pezzo e del punzone
-velocità del punzone

con questi dati dovrebbe essere possibile ottenere l'analisi non lineare con Autodyn.
io non lo uso da parecchio tempo ma ti posso dire che è molto potente (se vai sul sito Ansys puoi controllare alcune dimostrazioni del suo utilizzo - vedi ad esempio impatto di proiettile su piastra di acciaio...è simile al tuo caso). ciao

Ok, grazie per le info. Anche se, documentandomi in giro, penso che software come Autoform, Deform, ESI Pam siano più adatti al mio caso.