FORGE2008: le novità dell'ultima release

Nel mese di settembre 2008 è stato rilasciato da Transvalor il nuovo pacchetto di simulazione Forge 2008®, lo stru-mento ideale per la simulazione dell’intero processo di stampaggio a caldo o a freddo dei più svariati componenti (alberi, giunti, ingranaggi, flange, raccordi, cuscinetti, bulloni, viti, fasteners, ...). È possibile simulare la sequenza completa di un processo di forgiatura multistadio, con una cinematica degli stampi anche molto complessa (stampi flottanti o pre-caricati), seguita da raffreddamenti, tranciatura bave e\o trattamenti termici. Forge 2008® è la logica evoluzione di Forge2007® ed è 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.

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 Forge. Tre sono i principali sistemi supportati: pc singolo processore, pc mutiprocessore\multicore, cluster. Per i primi sue sistemi, il sistema operativo supportato è Windows, ora anche nella versione 64bit, mentre per l’installazione della versione cluster si può scegliere tra Windows e Linux. È 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. In quest’ottica va ricordato lo sforzo fatto per supportare, principalmente per la versione cluster, i vari programmi in grado di gestire le code di calcolo: oggi sono supportati pbs v5, pbs v9, lsf e sge.

I “wizard” come strumento per rendere molto rapida l’impostazione di una operazione
Dopo la rivoluzione introdotta con Forge2007®, con la possibilità di gestire completamente in automatico un processo multistep con tutte le operazioni di “transizione” tra una operazione e la successiva (raffreddamenti, ricalde, aggiustamenti, traslazioni, rotazioni, passaggi 2d a 3d), ora Transvalor mette a disposizione uno strumento in grado di guidare passo-passo l’utente nella creazione della singola operazione: il “wizard”. Questo strumento, che ha ridotto drasticamente le operazioni da effettuare, risulta uti-lissimo per i neofiti, che possono impostare una simulazione cari-cando solo le informa-zioni base e lasciando al software il compito di compilare il progetto pronto per essere risolto. Anche gli uten-ti più esperti possono trarre vantaggio dalle automazioni introdotte e preparare in modo rapidissimo le simulazioni. Nella versione Forge2008® è presente un primo wizard dedicato allo stampaggio a caldo, ma sono già in programma altri wizard dedicati allo stampaggio a freddo, alla fucinatura, alla laminazione di anelli, .

Molte le migliorie introdotte nel pre- e nel post-processing
Per Transvalor le linee di sviluppo del software sono sempre guidate dai suggerimenti degli utenti. Nella nuova versione diverse sono le migliorie apportate, che riassumiamo di seguito.

1. Pre-processore
Diverse migliorie minori, ma molto utili, sono state introdotte nelle finestre di impostazione dei progetti. In particolare nel pre-processore l’attenzione si è concentrata sul miglioramento di alcuni template di processo, i modelli che servono da base per l’impostazione di tipologie particolari di calcolo. Il template del “cogging”, che consente di affrontare le operazioni di fucinatura a stampi aperti, vede ora la possibilità di impostare, attraverso un file specifico, una sequenza di colpi di pressa, con traslazioni e rotazioni del pezzo tra colpo e colpo, definendo per ognuno di essi l’altezza finale obiettivo dell’operazione. Forge2008® risolve ora l’intera sequenza impostata con un solo calcolo, applicando senza bisogno dell’intervento dell’operatore tutti i movimenti necessari al pezzo ed agli stampi e fornendo dei risultati che possono essere visualizzati molto agevolmente. Sempre in termini di processi multi-colpo, è stato migliorato il modello del maglio, che ora tiene conto, in modo più accurato, dell’efficienza dei singoli colpi e per il quale è possibile ora valutare la rigidezza, fattore questo che può influire sulla altezza di chiusura della macchina.
Molto lavoro è stato effettuato anche per creare dei modelli in grado di simulare il movimento di punzoni, che siano legati in modo rigido o mobile al movimento di altri stampi.
Per le configurazioni di stampaggio a fo-rare, tipiche dell’ot-tone, ad esempio ora è possibile impostare il moto dei punzoni come “slave” dello stampo su cuscino, in modo che ora si muoveranno verso il pezzo solo quando quest’ultimo sarà spinto verso il cuscino inferiore dallo stampo superiore o dal materiale. Configurazioni “a forare” anche complesse o con stampaggio “in campana” sono ora facilmente impostabili.
Anche il modello dedicato alla laminazione di anelli “ring rolling” ha subito delle importanti migliorie, mediante l’aggiunta di opzioni di controllo della cinematica del mandrino e dei coni, in funzione della crescita dell’anello, ma soprattutto con un approccio in grado di rendere più stabile e rapido il calcolo.

2. Solutore
Il “batch manager”, lo strumento in grado di gestire la soluzione di più simulazioni o catene di simulazioni, è stato ulteriormente migliorato ed ora è possibile lanciare e amministrare la soluzione di più sequenze in serie e\o in parallelo, ottimizzando le risorse a disposizione (core\processori\pc in cluster). 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
Lo sviluppo del post-processore ha seguito 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 ora 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 passando 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 ora 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 Forge 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, come avviene sovente nello stampaggio di ottone.
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 sia sulle configurazioni singolo processore, che sulle più potenti piattaforme multicore o cluster.
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 caldo ed a freddo, le caratteristiche elastiche e le proprietà termiche di oltre 800 leghe ferrose e non ferrose.

Conclusioni
Si può quindi affermare che Forge 2008® è un programma sempre in costante miglioramento, che 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 o laminazione, e l’ottimizzazione dei relativi processi produttivi. Con Forge 2008 è quindi possibile migliorare rapidamente la qualità dei pezzi, ridurre gli sprechi di materiale e aumentare la durata degli stampi e delle macchine di stampaggio. È possibile inoltre valutare in modo anticipato senza sorprese la stampabilità di nuove forme o di materiali poco conosciuti.
EnginSoft, distributore in Italia del software Forge, offre alle aziende del settore oltre al supporto nell’installazione, formazione del personale ed avviamento all’uso, anche attività di simulazione su commessa, con impostazione del caso, analisi dei risultati e consulenza sull’ottimizzazione del processo.