Aiuto processo produzione e analisi fem

jugerman

Utente poco attivo
Professione: Studente Ingegneria Meccanica
Software: Catia V5
Regione: Abruzzo
#1
Buongiorno a tutti,
ho bisogno di porre alla vostra attenzione due problematiche. Devo realizzare una ruota dentellata, di spessore 4 mm, diametro 38 mm e con un perno posto sulla superficia di diametro 3 mm e altezza 12 mm. Vi allego disegno tecnico per le dimensioni.

1) Vorrei capire anzitutto con quale processo posso produrre un pezzo simile: tale "ruota" va prodotta in serie e in migliaia di pezzi. Io pensavo di effettuare una produzione separata del corpo della ruota con stampaggio a caldo e il perno, per poi unirli tramite una saldatura stud welding. Non so se sia possibile stampare insieme l'intera ruota, vista l'eccentricità del perno. Vi chiedo quale processo fare e soprattutto quale sia il processo più economico.

2) Sul perno agisce una forza di 46,7 N, ortogonale al suo asse. Tale forza permette di far ruotare la ruota intorno al proprio asse, il foro centrale appunto. Per verificare la tenuta del perno, ho pensato di bloccare la rotazione e immaginare che tale ruote sia "impuntata" e vedere l'entità della massima tensione che si sviluppa. Il massimo valore è pari a 140MPa.
E' un valore corretto? Secondo voi l'analisi Fem mi fornisce un dato eccessivo? E soprattutto, visto che il materiale è un Fe510 con massima tensione ammissibile pari a 240 MPa, posso ritenere che il componente resiste?
Premetto che non si tratta di una macchina, ma di una rotella che viene azionata manualmente de un operatore trami leveraggi.
 

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TECNOMODEL

Utente Senior
Professione: Progettista/Disegnatore
Software: Cimatron E/Inventor/Creo Direct Modeling
Regione: Emilia Romagna
#2
Se devi produrlo in migliaia di pezzi valuterei anche la microfusione.
Se il perno eccentrico non ha tolleranze strette uscirebbe direttamente dalla fusione, poi andrebbe lavorato il foro centrale, ma con costi assai bassi.
 

PIETRO2002

Utente Junior
Professione: PROGETTISTA MECCANICO
Software: INVENTOR
Regione: LOMBARDIA
#3
Se non sono molti pezzi, una possibile soluzione potrebbe essere quella di ottenere il disco tramite taglio laser o water jet e fissare il perno tramite cianfrinatura o saldatura a resistenza.
Dipende dalle tolleranze e dalle rugosita' superficiali desiderate.
 

PIETRO2002

Utente Junior
Professione: PROGETTISTA MECCANICO
Software: INVENTOR
Regione: LOMBARDIA
#4
Scusa non avevo letto bene il post! Se sono migliaia di pezzi sicuramente la microfusione!
 

jugerman

Utente poco attivo
Professione: Studente Ingegneria Meccanica
Software: Catia V5
Regione: Abruzzo
#5
Scusa non avevo letto bene il post! Se sono migliaia di pezzi sicuramente la microfusione!
Concordo. Non avevo minimamente pensato alla microfusione. La preoccupazione sul metodo da me proposto, un pò arduo, è la difficoltà di esecuzione nonchè la necessità di avere l'asse del foro e l'asse del perno paralleli e alla distanza richiesta.
 

TECNOMODEL

Utente Senior
Professione: Progettista/Disegnatore
Software: Cimatron E/Inventor/Creo Direct Modeling
Regione: Emilia Romagna
#6
Concordo. Non avevo minimamente pensato alla microfusione. La preoccupazione sul metodo da me proposto, un pò arduo, è la difficoltà di esecuzione nonchè la necessità di avere l'asse del foro e l'asse del perno paralleli e alla distanza richiesta.
Se la tolleranza è stretta quando lavori il foro vai a lavorare anche il perno al quale avrai lasciato un sovrametallo nella fusione.
 

PIETRO2002

Utente Junior
Professione: PROGETTISTA MECCANICO
Software: INVENTOR
Regione: LOMBARDIA
#7
Se la tolleranza è stretta quando lavori il foro vai a lavorare anche il perno al quale avrai lasciato un sovrametallo nella fusione.
Si sono d'accordo, se i pezzi sono davvero tanti si potrebbe fare un transfer circolare con due teste, una per la lavorazione del foro, l'altra per lavorare il perno.
Oppure se si ha a disposizione un centro di lavoro con cambio palllet si possono caricare/scaricare i pezzi in tempo mascherato.
Dipende dai costi e dalla convenienza economica delle diverse soluzioni.
 

Stan9411

Utente Junior
Professione: Studente
Software: PTC Creo parametric, Matlab
Regione: Lombardia
#8
Se hai incastrato la faccia interna della ruota a terra, in prima approssimazione il tuo pernetto è una trave incastrata a sbalzo con un carico in punta: caso 0 di qualsiasi corso di costruzione di macchine. Credo tu possa calcolarti da te lo sforzo che agisce alla base del perno. Chiaro che poi la deformabilità del pezzetto di ruota, che connette la base del tuo perno al tuo incastro, scaricherà parte degli sforzi rispetto al tuo conto a mano, però almeno così hai un numero da confrontare con il risultato della tua fem ( che comunque secondo me è impostata concettualmente bene; poi ci sarebbe da vedere come hai trattato la mesh, la presenza di raccordi ecc ecc .. )