Coldform2008: le novità dell'ultima release

Nel mese di ottobre 2008 è stato rilasciato da Transvalor il nuovo pacchetto di simulazione ColdForm 2008, lo strumento ideale per la simulazione dell'intero processo di stampaggio a freddo dei più svariati componenti (viti, dadi, fasteners, minuteria metallica, …). E' possibile simulare la sequenza completa di un processo di stampaggio multistazione, con una cinematica degli stampi anche molto complessa (stampi flottanti o pre-caricati), seguita da raffreddamenti e/o tranciatura bave. Si tratta di un software di simulazione FEM dedicato alla simulazione di processi assialsimmetrici (2D) e di qualsivoglia geometria (3D), che è stato sviluppato seguendo le indicazioni degli utilizzatori.
ColdForm 2008 rappresenta un deciso passo in avanti rispetto a ColdForm2006 , in quanto contiene tutti i miglioramenti introdotti in Forge2008, dal quale deriva.

Installazione – versioni disponibili
Nell'ottica di consentire la massima flessibilità all'utente, conservando una interfaccia comune a tutti gli ambienti, Transvalor ha rivisto completamente le procedure di installazione di ColdForm. Dalla versione 2008 ColdForm supporta anche pc mutiprocessore\multicore. Il sistema operativo supportato è Windows, ora anche nella versione 64bit. E' ora possibile, utilizzando la stessa licenza, avere una installazione “server” sulla macchina di calcolo e varie installazioni “client” sulle macchine di lavoro, con un accesso diretto alla macchina di calcolo in tutte le fasi di gestione dei progetti. Grazie a questo accorgimento la gestione delle informazioni e l'accesso ai risultati delle simulazioni ora è più immediato ed è possibile sfruttare in modo più efficiente, mediante la parallelizzazione del calcolo, i vari processori\core a disposizione.

La “Progettazione Sperimentale del Processo”, un nuovo, potente approccio alla simulazione di processo
Fino alla versione 2006, ColdForm era in grado di gestire unicamente singole operazioni di deformazione, che andavano lanciate singolarmente: in un processo multistep tutte le operazioni di “transizione” tra una operazione e la successiva (raffreddamenti, aggiustamenti, traslazioni, rotazioni, passaggi 2d 3d) dovevano essere impostati manualmente e necessitavano del risultato dell'operazione precedente per essere calcolati. ColdForm 2008 introduce il nuovo concetto di “Progettazione Sperimentale del Processo”: si definiscono tutti i singoli passaggi di deformazione e di transizione e poi si collegano in una sequenza logica, che il programma calcola automaticamente dall'inizio alla fine. Questo nuovo approccio consente di gestire in modo molto più efficiente sequenze dove le modifiche vengano inserite nelle stazioni intermedie, rendendo possibile derivare un ramo modificato in qualsiasi posizione della sequenza impostata. Per rendere possibili questi automatismi sono state inserite una serie di importanti modifiche in tutte le parti del programma, modifiche di seguito riassunte:

1. Pre-processore
La scheda di progetto è stata modificata per consentire l'impostazione e la gestione dei rami delle sequenze. Il problema principale di non conoscere, in fase di preparazione del progetto, il risultato finale di ogni step prima di impostare corret-tamente il successivo è stato risolto attraverso uno stru-mento di “preview” della forma finale, con la creazione di una geometria approssimata che può essere utilizzata per definire la posizione iniziale dell'operazione suc-cessiva. Grazie a questo strumento è possibile inoltre gestire in modo corretto anche tutte le transizioni tra le operazioni, quali traslazioni\rotazioni, raffreddamenti.
Nella versione 2008 Transvalor ha proseguito inoltre nella integrazione dei codici 2D e 3D, cercando di uniformare il più possibile le interfacce ed i modelli disponibili. Aspetti critici quali la meshatura e correzione dei modelli geometrici sono stati migliorati con l'introduzione di nuove funzioni per l'individuazione dei difetti di mesh, la cancellazione di elementi e la loro sostituzione con elementi più regolari. Sono stati rivisti inoltre gli strumenti di importazione di file di tipo parasolid e .UNV, con la possibilità di importare sia unicamente la geometria, sia tutti i risultati di una precedente simulazione, rendendo possibile la comunicazione tra software di simulazione differenti. Sempre per le funzioni di meshatura, è stata completamente rivista la funzione di remeshing STL, che ora consente di ottenere una qualità della superficie degli stampi decisamente superiore, riducendo gli interventi manuali sugli stampi. Per quanto riguarda i modelli standard di billetta disponibili, alla geometria cilindrica sono state aggiunte la billetta a sezione quadra\rettangolare e la possibilità di avere gli spigoli smussati con un determinato angolo.
Per ultimo, in termini di cinematica degli stampi, è ora possibile impostare delle cinematiche di rotazione, rendendo quindi possibile simulare anche lavorazioni di rollatura dei profili.

2. Solutore
Rispetto alla versione 2006, è stato rimosso il limite sul numero di nodi utilizzabili per la simulazione, rendendo possibile lanciare analisi anche molto pesanti, grazie alla contemporanea possibilità di sfruttare piattaforme multi-processore\multi-core.
E' stata inoltre completamente rivista la procedura di soluzione: ora viene lanciato non più il calcolo di una singola operazione, ma una sequenza di simulazioni. Il “batch manager” è un nuovo strumento in grado di gestire la soluzione di più simulazioni o catene di simulazioni: ora è possibile lanciare e amministrare la soluzione di più sequenze in serie e\o in parallelo, ottimizzando le risorse a disposizione (core\processori). Per ogni lavoro lanciato è possibile valutare lo stato ed il tempo di calcolo rimanente, aspetti che rendono molto più efficiente la gestione delle priorità dei lavori.

3. Post-processore
Anche il modo di visualizzare i risultati nel post-processore è stato rivisto: è possibile caricare una intera sequenza ciccando sul nome del progetto ed avere visualizzate tutte le singole operazioni. Lo sviluppo del post-processore ha seguito inoltre due linee ben precise: migliorare la velocità di creazione di lunghe sequenze complesse di risultati e aggiungere strumenti richiesti dagli utenti. Per quanto riguarda l'efficienza, ottimi risultati si sono ottenuti sfruttando le piattaforme multi-core e con la versione 64bit, che consente un più efficiente sfruttamento della RAM a disposizione e la creazione di animazioni con un maggiore numero di incrementi. Per le richieste degli utenti, tra le più utili ricordiamo che è stata aggiunta la possibilità di avere il valore numerico su un plot 2d semplicemente passandoci sopra con il mouse, la possibilità di salvare le impostazioni utente ed applicarle ad altre viste, la possibilità di esportare in formato .iges o .dxf il profilo di una sezione del pezzo, in modo da poterla utilizzare in CAD esterni. Degno di nota è anche il miglioramento dell'interfaccia di esportazione .vtf, che consente di esportare una animazione di un risultato in una forma ove l'utente ha la possibilità di cambiare il punto di vista e\o lo zoom. Con il nuovo visualizzatore GlView Express, scaricabile gratuitamente, è oggi possibile visualizzare nello stesso file più risultati, rendendo decisamente più agevole la comunicazione delle informazioni tra colleghi o verso l'esterno.

Trovare e seguire le ripieghe è ora più facile e rapido
Lo sviluppo del motore di calcolo di ColdForm ha riguardato principalmente l'introduzione di un più efficiente approccio alla valutazione dei contatti con gli stampi ed ai contatti materiale-materiale. In particolare, la funzione “self-contact”, in grado di evidenziare il contatto tra due lembi di materiale, ora consente di seguire la formazione di ripieghe e di valutare posizione e movimento di tali ripieghe durante il flusso di materiale. Il miglioramento della robustezza del solutore consente di procedere nel calcolo anche per configurazioni con ripieghe complesse o un numero elevato di ripieghe. E' inoltre possibile seguire, con la funzione “gas trapping”, la formazione di sacche di gas\lubrificanti e la loro successiva chiusura, con la formazione di difetti superficiali e di valutare l'effetto di fori creati ad-hoc negli stampi per evacuare l'aria.
Un altro aspetto che è stato migliorato è la procedura di remeshing adattivo, che consente una migliore definizione delle superfici in prossimità dei raggi di curvatura con sensibili riduzioni del tempo necessario per la rigenerazione della mesh.
Effetti indotti di questi miglioramenti al motore di calcolo sono stati una riduzione dei tempi di calcolo stimabile mediamente dal 5% al 15% a seconda del numero di nodi utilizzato e del tipo di calcolo impostati, miglioramento riscontrato principalmente sulle configurazioni multi-processore\multi-core.

Miglioramento continuo del database dei materiali
Il database dei materiali è stato ulteriormente arricchito di nuove referenze ed ora riporta le curve di deformazione a freddo, le caratteristiche elastiche e le proprietà termiche di oltre 180 leghe ferrose e non ferrose.

Conclusioni
Si può quindi affermare che ColdForm 2008 è un programma completamente rivisto rispetto alla precedente versione, sulla base delle migliorie introdotte nelle ultime versioni di Forge, dal quale deriva. Il programma ha raggiunto una notevole semplicità d'uso, grazie all'esperienza accumulata con le versioni precedenti ed i suggerimenti provenienti dagli utilizzatori. Molte delle novità introdotte portano la versione 2008 ad un livello di precisione ed accuratezza decisamente superiori alla versione precedente. Dall'altra parte, la maturità raggiunta dal prodotto consente sempre un facile e rapido inserimento in qualsiasi ambiente tecnico, per la progettazione di prodotti ottenuti per stampaggio e l'ottimizzazione dei relativi processi produttivi. Con ColdForm 2008 e' quindi possibile migliorare rapidamente la qualità dei pezzi, ridurre gli sprechi di materiale e aumentare la durata degli stampi e delle macchine di stampaggio. E' possibile inoltre valutare in modo anticipato senza sorprese la stampabilità di nuove forme o di materiali poco conosciuti.

EnginSoft, distributore in Italia del software ColdForm, offre alle aziende del settore oltre al supporto nell'installazione, forma-zione del personale ed avviamento all'uso, anche attività di simula-zione su commessa, con imposta-zione del caso, analisi dei risultati e consulenza sull'ottimizzazione del processo.