La contribución de AutoForm Engineering a la conferencia Numisheet 2022, celebrada en Toronto, Ontario, Canadá, del 10 al 14 de julio, fue un éxito. En la conferencia, AutoForm participó en el primer estudio comparativo sobre la predicción del springback del twist die panel proporcionado por Auto/Steel Partnership (A/SP). Los excelentes resultados obtenidos demuestran que el software de AutoForm ocupa la posición de liderazgo entre los códigos de software en uso. El software sobresale en velocidad, precisión y consistencia, tanto cuando es utilizado por AutoForm como por sus clientes.
El objetivo del estudio era predecir el springback de la pieza conformada, producida mediante dos procesos distintos. La primera condición era con una fuerza de pisado para restringir el flujo de material, y la segunda condición era con un elemento similar a un freno de bloqueo conocido como stake bead, que actúa como un mini-punzón. Cuando este freno entra en contacto con el metal en los últimos milímetros de la carrera del punzón, se detiene el flujo de material desde el pisador hasta la cavidad de la matriz. Cuando esto ocurre, los últimos momentos del proceso de conformado pasan del conformado por embutición al conformado por estiramiento.
Además del reto de predecir el springback con dos procesos distintos, el estudio incluía diferentes materiales: DP 980 y aleación de aluminio de la serie 6000, con espesores de 1,5 y 1,4 mm respectivamente. El gap del pisador se definió en 1,6 mm, mayor que los espesores de chapa de ambos materiales utilizados en este estudio.
Twist Die panel con y sin stake bead y el correspondiente springback
La herramienta para este estudio fue proporcionada por Auto/Steel Partnership y se denomina Twist Die debido a la tendencia de la pieza a retorcerse durante el springback. Además de la torsión, las piezas pueden mostrar una curvatura en la pared lateral. Estos dos factores son los tipos de springback más difíciles de controlar y compensar en la ingeniería de matrices. Por lo tanto, el Twist Die es una herramienta excelente para el análisis del springback.
La herramienta proporcionada por Auto/Steel Partnership
Los participantes debían comunicar las coordenadas (X,Y,Z) de los resultados de la simulación en cinco secciones definidas a lo largo de la pieza antes y después del springback en 19 puntos de referencia predefinidos y etiquetados de P0 a P18.
Secciones y puntos de medición del springback
Cinco participantes de cuatro softwares tomaron parte en este estudio comparativo. Los códigos de software utilizados fueron LS-DYNA (participante 1), Inspire Form (participante 2), AutoForm Forming R10 (participantes 3 y 4) y Stampack (participante 5). Sólo el participante 5 (Stampack) realizó la simulación utilizando elementos volumétricos, mientras que todos los demás utilizaron elementos shell. Todos los participantes presentaron sus tiempos de cálculo, así como los resultados con y sin stake beads, para ambos materiales, DP 980 y aluminio. A continuación, se muestra el análisis de AutoForm, presentado por el Dr. Bart Carleer, el Dr. Kidambi Kannan, Theron Short y el Dr. Igor Burchitz.
Participantes
Tiempo de cálculo
Los resultados del tiempo de cálculo de AutoForm Forming R10 fueron los mejores. Tanto AutoForm como su cliente obtuvieron el mismo tiempo de cálculo, que fue 11 veces más rápido que LS-DYNA, 20 veces más rápido que Inspire Form, e incluso 137 veces más rápido que Stampack, que fue el único participante que usaba elementos volumétricos.
Resultados experimentales frente a los previstos
La precisión de los resultados de AutoForm presentados en este estudio destaca claramente la posición de liderazgo que ocupa AutoForm en este campo. Las siguientes imágenes presentan los resultados experimentales frente a los previstos para todos los participantes en cinco secciones transversales seleccionadas. Los resultados se presentan para todos los casos definidos, con y sin stake bead, y para ambos materiales, DP 980 y aluminio serie 6000.
La contribución de AutoForm se presenta en el número 4 y la del cliente en el número 3. En ambos casos, los resultados en cada sección transversal son sistemáticamente muy similares a los resultados experimentales o incluso los igualan con precisión. Para muchos puntos de referencia a lo largo de las secciones transversales seleccionadas, los resultados de otros participantes se desvían mucho de los resultados experimentales y no se acercan al nivel de precisión de los resultados de AutoForm. Los extraordinarios resultados y el alto nivel de consistencia alcanzado en este estudio pueden atribuirse a la facilidad de uso del software de AutoForm y a su eficaz orientación al usuario. En todos los casos que se presentan a continuación, AutoForm recibió una puntuación excelente.
DP 980 con stake bead
DP 980 sin stake bead
AA 6xxx-T4 con stake bead
AA 6xxx-T4 sin stake bead
Error promedio de la curvatura de la sección
Al comparar los resultados, una medida más objetiva es cuantificar la curvatura de la pared lateral. En los gráficos siguientes, se muestra la desviación de los resultados de la simulación con respecto a los resultados experimentales, como un error de curvatura de la sección. Cuanto menor sea el error en el eje vertical, más se acercará la simulación a los resultados experimentales.
Comparación de predicción de la curvatura y medición
Comparación de los errores promedios de la curvatura de la sección
Los códigos utilizados fueron LS-DYNA (participante 1), Inspire Form (participante 2), AutoForm Forming R10 (participantes 3 y 4) y Stampack (participante 5). El comité del estudio de Numisheet calificó las presentaciones de la siguiente manera:
En la conferencia de Numisheet, AutoForm demostró una vez más que su software de última generación permite a los usuarios simular de forma rápida, precisa y consistente todo el proceso de estampación. El software destaca en:
La posición de liderazgo del software de AutoForm entre los códigos de software en uso se confirmó por los extraordinarios resultados obtenidos en este estudio de referencia. Las puntuaciones obtenidas tanto por AutoForm como por su cliente demuestran la excepcional velocidad, precisión y consistencia del software. Nos complace que nuestra experiencia y tecnología de vanguardia hayan sido tan bien valoradas y reconocidas como las mejores en una conferencia tan prestigiosa como Numisheet.