Le case automobilistiche puntano a costruire i loro nuovi modelli di automobili utilizzando lo stato dell’arte delle tecnologie oggi disponibili, riducendo in tal modo il tempo necessario per processi di lavoro intensivi e aumentando l’accuratezza della pianificazione. Implementando queste tecnologie, il lasso di tempo tra il congelamento del progetto e l’inizio della produzione può essere ridotto in modo ottimale.
Nell’ambito del processo di sviluppo di un prodotto, una delle attività che occupa una gran quantità di tempo è l’ottimizzazione dei difetti estetici, in particolar modo delle concavità riscontrate nel corso della prova stampi. Le concavità sono caratterizzate da cambiamenti superficiali di curvatura non voluti, ad esempio deviazioni isolate tra la geometria reale e quella desiderata.
Durante il tryout, il rilevamento e la misura delle concavità avviene attraverso lo stoning o misurazioni ottiche. Esperti del settore discutono e definiscono le misure da adottare per la regolazione degli utensili, le quali di solito includono una nuova fresatura degli stessi. Tuttavia, in questo caso, i miglioramenti che queste misure portano relativamente al problema della riduzione delle concavità si manifestano solo dopo la loro attuazione. Per poter ottenere un risultato soddisfacente, diversi cicli di ottimizzazione sono solitamente necessari. E questi stessi cicli, oltre che richiedere una gran quantità di tempo, sono anche difficili da progettare. Ne consegue che i produttori di automobili, in particolare i produttori di volume nei segmenti di medio e alto livello, devono consentire opportuni corridoi di tempo per le misure del caso.
Per poter dunque risparmiare tempo e costi ma soprattutto per aumentare la precisione della pianificazione, l’ottimizzazione di questi cosiddetti difetti estetici deve necessariamente essere anticipata dalla fase di prova stampi alla fase di validazione del processo virtuale. Con questo obiettivo in mente, AutoForm ha esaminato intensivamente l’identificazione e la misura di questi difetti estetici, con attenzione particolare al modo e alla qualità con cui le concavità sono rilevabili e misurabili attraverso il software AutoForm. Sono stati esaminati anche altri meccanismi che svolgono un ruolo importante nella comparsa delle concavità. Sulla base di queste indagini, sono state sviluppate opportune funzioni ed è stato definito uno specifico flusso di lavoro per la rilevazione e l'ottimizzazione di questi difetti estetici.
Negli ultimi anni, le procedure per il rilevamento dei difetti estetici e la loro ottimizzazione sono state continuamente migliorate come descritto nei paragrafi seguenti. Il flusso di lavoro consigliato per la valutazione delle concavità è strutturato in questo modo:
L’analisi dei difetti estetici richiede una grande precisione della simulazione e la definizione completa del processo. Pertanto, le funzioni dei tools devono essere definite in funzione del processo reale, incluso l'inserimento dell’elemento e di chiusura degli utensili. Inoltre, i tools interessati devono essere scalati per evitare deformazioni plastiche indesiderate nel momento della loro chiusura.
Il secondo passo consiste nel garantire la fattibilità dell’elemento e la sua qualità rispetto ai requisiti di superficie “Classe A” voluti. In particolare, il movimento del materiale lungo il raggio di curvatura deve essere controllato con molta attenzione.
Successivamente deve essere eseguita l’analisi della geometria di riferimento. In questo modo i pianificatori di processo possono avere una chiara comprensione delle intenzione dei progettisti relativamente alle curvature del particolare.
Confrontando la geometria desiderata con i risultati ottenuti dalla simulazione, le differenze di curvatura diventano evidenti. Per questa attività, AutoForm fornisce delle variabili per un’analisi diretta delle curvature, come ad esempio la funzione del “Three Point Gauging”. Maggiori dettagli sull’entità dei bolli possono essere ottenuti utilizzando funzioni di riferimento ancora più sofisticate quali ad esempio il Surface Lows “Stoning”. L’immagine sotto riportata mostra i risultati di un’analisi dei difetti estetici ottenuta come risultato dell’applicazione del flusso di lavoro consigliato.
Sulla base dei difetti estetici riscontrati, l’utente può decidere come adattare il processo di stampaggio per affrontare queste problematiche. Sarà dunque necessario integrare delle opportune contromisure nella preparazione della simulazione.
Il passo finale è quello di eseguire la simulazione per analizzare e confermare se le misure messe in atto sono state efficaci.
Il processo di valutazione ed ottimizzazione dei difetti estetici può dunque essere “spostato” in gran parte dalla fase di tryout all’ingegneria di processo. I benefici diretti che derivano da questa analisi anticipata sono il risparmio di tempo e costi per la prova stampi e un aumento significativo della prevedibilità della pianificazione.