Il contributo di AutoForm Engineering alla conferenza Numisheet 2022, tenutasi a Toronto, Ontario, Canada, dal 10 al 14 luglio, è stato un successo. Alla conferenza, AutoForm ha partecipato al primo benchmark che analizza la previsione del ritorno elastico di un pannello in torsione fornito dalla Auto/Steel Partnership (A/SP). Gli eccellenti risultati ottenuti dimostrano che il software AutoForm occupa la posizione leader tra i codici software in uso. Il software eccelle in velocità, accuratezza e coerenza, sia quando viene utilizzato da AutoForm che dai suoi clienti.
L’obiettivo del benchmark era quello di prevedere il ritorno elastico del pannello formato e stampato in due diverse condizioni di lavorazione. La prima condizione prevedeva l’utilizzo di un carico sul premilamiera per limitare lo scorrimento, mentre la seconda condizione prevedeva l’utilizzo di un bordino, anche noto come steak bead, che agisce come un piccolo punzone. Quando questo bordino entra in contatto con il metallo negli ultimi millimetri della corsa del punzone, il flusso di materiale dal premilamiera alla cavità dello stampo viene interrotto. In questo modo, gli ultimi istanti del processo di formatura si trasformano da formarura a stiramento.
Oltre alla sfida di prevedere il ritorno elastico in due condizioni di lavorazione molto diverse, lo studio di riferimento comprendeva materiali diversi: DP 980 e lega di alluminio serie 6000 con spessori rispettivamente di 1,5 e 1,4 mm. Il gap del premilamiera è stato impostato a 1,6 mm, valore superiore agli spessori di entrambi i materiali utilizzati in questo studio.
Torsione del pannello con e senza steak bead e corrispondente ritorno elastico
L’attrezzatura per questo benchmark di riferimento è stata fornita dalla Auto/Steel Partnership ed è chiamata Twist Die (stampo a torsione) a causa della tendenza del pannello a torcersi durante il ritorno elastico. Oltre alla torsione, i pannelli possono presentare una rullatura della parete laterale. Questi due problemi sono gli esempi di ritorno elastico più difficili da controllare e compensare nella progettazione degli stampi. Di conseguenza, il Twist Die (stampo a torsione) è uno strumento eccellente per l’analisi del ritorno elastico.
L’attrezzatura per questo benchmark è stata fornita dalla Auto/Steel Partnership
I partecipanti dovevano riportare le coordinate (X,Y,Z) dei risultati della simulazione in cinque sezioni definite del pannello, prima e dopo il ritorno elastico, in corrispondenza di 19 punti di riferimento predefiniti, etichettati da P0 a P18.
Punti di riferimento del ritorno elastico
Cinque partecipanti con quattro codici software hanno preso parte a questo benchmark. I codici software utilizzati erano LS-DYNA (partecipante 1), Inspire Form (partecipante 2), AutoForm Forming R10 (partecipanti 3 e 4) e Stampack (partecipante 5). Solo il partecipante 5 (Stampack) ha effettuato la simulazione utilizzando elementi solidi, mentre tutti gli altri codici software hanno utilizzato elementi shell. Tutti i partecipanti hanno presentato i tempi di calcolo e i risultati con e senza stake bead, nonché per entrambi i materiali, DP 980 e lega di alluminio serie 6000. Il contributo di AutoForm, presentato da Bart Carleer, Kidambi Kannan, Theron Short e Igor Burchitz, è presentato di seguito (partecipante 4).
Partecipanti al benchmark
Tempi di calcolo
I tempi di calcolo di AutoForm Forming R10 sono stati i migliori. Sia AutoForm che il suo cliente hanno ottenuto lo stesso tempo di calcolo, 11 volte più veloce di LS-DYNA, 20 volte più veloce di Inspire Form e addirittura 137 volte più veloce di Stampack, che è stato l’unico partecipante a usare elementi solidi.
Risultati sperimentali vs risultati previsti
L’accuratezza dei risultati AutoForm presentati in questo benchmark sottolinea chiaramente la posizione leader che AutoForm occupa in questo campo. Le immagini seguenti presentano i risultati sperimentali rispetto a quelli previsti da tutti i partecipanti in cinque sezioni trasversali selezionate. I risultati sono presentati per tutti i casi definiti, con e senza stake bead, e per entrambi i materiali, DP 980 e lega di alluminio serie 6000.
Il contributo di AutoForm è presentato al numero 4, mentre il contributo del cliente AutoForm è presentato al numero 3. In entrambi i casi, i risultati in ogni sezione trasversale sono costantemente molto simili ai risultati sperimentali o addirittura li eguagliano esattamente. Per molti punti di riferimento lungo le sezioni trasversali selezionate, i risultati degli altri partecipanti si discostano notevolmente dai risultati sperimentali e non si avvicinano al livello di accuratezza dei risultati di AutoForm. I risultati eccezionali e l’alto livello di coerenza ottenuti in questo benchmark possono essere attribuiti alla facilità d’uso e all’efficacia del software AutoForm nel guidare l’utente nella definizione del calcolo. In tutti i casi presentati di seguito, AutoForm ha ottenuto punteggi eccellenti.
DP 980 con stake bead
DP 980 senza stake bead
AA 6xxx-T4 con stake bead
AA 6xxx-T4 senza stake bead
Errore medio della sezione
Quando si confrontano i risultati, una misura più oggettiva è quella di quantificare la curvatura della parete laterale. Nei grafici seguenti, la deviazione dei risultati della simulazione dai risultati sperimentali è rappresentata come errore di scostamento della sezione. Più piccolo è l’errore sull’asse verticale, più la simulazione si avvicina ai risultati sperimentali.
Confronto tra la curvatura predetta e simulata
Confronto degli errori medi di curvatura della sezione
I codici software utilizzati sono stati LS-DYNA (partecipante 1), Inspire Form (partecipante 2), AutoForm Forming R10 (partecipanti 3 e 4) e Stampack (partecipante 5). La valutazione del comitato Numisheet è stata la seguente:
Alla conferenza Numisheet AutoForm ha dimostrato ancora una volta che il suo software all’avanguardia consente agli utenti di simulare in modo rapido, accurato e coerente l’intero processo di stampaggio. Il software eccelle in:
La posizione leader del software AutoForm tra i codici software in uso è stata confermata dagli eccellenti risultati ottenuti in questo benchmark. I punteggi ottenuti sia da AutoForm che dai suoi clienti dimostrano l’eccezionale velocità, accuratezza e coerenza del software. Siamo lieti che la nostra esperienza e la nostra tecnologia all’avanguardia siano state valutate e riconosciute come le migliori in una conferenza prestigiosa come Numisheet.