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FORGESimulazione di processi di forgiatura e stampaggio
L'impostazione di una simulazione di forgiatura/stampaggio necessita di una serie di parametri geometrici/fisici/cinematici, che può essere suddivisa nei seguenti passi fondamentali:
L'interfaccia utente di FORGE consente di effettuare l'inserimento di questi parametri in modo rapido, mediante l'utilizzo di database utente e template, che contengono la definizione dei parametri sopra descritti per lo specifico processo che si intende simulare. FORGE 2D Importazione/creazione del pezzo e degli stampi La geometria di uno stampo assialsimmetrico spesso viene resa complessa dalla presenza di una serie di raccordi in grado di guidare il materiale nella deformazione, quindi risulta spesso preferibile creare tale geometria mediante un CAD esterno ed importarla in seguito nel programma. Tra i vari filtri di importazione sono presenti i formati DXF e IGES, standard comuni per tutti i CAD più diffusi. Il codice include anche un Cad elementare, con le funzioni di base per la creazione delle geometrie del pezzo e degli stampi. Mediante lo stesso strumento può essere verificata la continuità delle geometrie importate e la loro correttezza. Meshatura del pezzo e degli stampi Ogni componente per il quale si vogliono ottenere dei risultati termofisici deve essere meshato. Partendo dalla linea che definisce il contorno occorre impostare la dimensione massima degli elementi costituenti la mesh ed una routine automatica provvede a generare la mesh con elementi triangolari a sei nodi. Se la discretizzazione così ottenuta non è sufficientemente accurata si può procedere all'inserimento di box per raffinare la mesh. Qualora si vogliano calcolare anche gli stampi è necessario generare una mesh anche per questi componenti. La generazione del reticolo rimane comunque automatica. Aggiustamento degli stampi sul pezzo e calcolo della corsa utile All'interno dell'interfaccia grafica è possibile traslare, ruotare e specchiare i vari componenti. Le opzioni di aggiustamento degli stampi sul pezzo consentono mettere a contatto gli stampi rispetto al pezzo in modo automatico o con strumenti di allineamento manuale, che rendono agevole queste operazione. E' possibile valutare in ogni istante la distanza relativa pezzo/stampo e la porzione di superficie a contatto mediante dei comodi marcatori di contatto. FORGE 3D Importazione del pezzo e degli stampi La complessità di una geometria 3D rende la sua creazione una operazione delicata che necessita di strumenti creati ad hoc (CAD 3D). Tale geometria deve quindi poter essere esportata per essere utilizzata in strumenti di CAM, prototipazione rapida e simulazione. FORGE 2005 3D utilizza i più comuni formati di trasmissione dei file quali: Superfici 2D .step .stl STL ASCII/BIN File .pat Patran Neutral File .nas Nastran File .unv I-Deas Universal File .msh GID .dou Transvalor File Volume 3D .unv I-Deas Universal File .msh GID .may .fg3 .t Transvalor File lo strumento di importazione della geometria di superficie contiene una verifica topologica della stessa, con l'individuazione delle zone non connesse (gaps) ed i difetti (fold), che la rendono non adatta all'utilizzo nella simulazione numerica. La correzione di questi difetti deve essere effettuata nel CAD 3d di origine e la geometria deve poi essere reimportata in FORGE 2005 3D. Il codice fornisce informazioni relative alla superficie ed al volume incluso, oltre al numero di nodi e di elementi che costituiscono il reticolo. Meshatura del pezzo e degli stampi La meshatura di una geometria 3D si suddivide in 2 passi fondamentali: creazione del reticolo sulla pelle (elementi triangolari 3 nodi) e meshatura dell'interno (elementi tetraedrici). Entrambe le operazioni di generazione della mesh sono automatiche, ma è possibile indicare al codice delle zone nelle quali si richiede maggior dettaglio (elementi più piccoli). Al termine di ogni operazione è possibile verificare la qualità di superficie\volume ottenuta e valutare se è necessario eseguire un ulteriore passo di affinamento. Aggiustamento degli stampi sul pezzo e calcolo della corsa utile Lo strumento di aggiustamento automatico degli stampi sul pezzo consente di muovere gli stampi finché si verifica il contatto con il pezzo, evidenziando le aree di contatto mediante una mappa di colori, che indica la distanza relativa tra pezzo e stampi. E' possibile misurare le distanze relative tra tutti i componenti il sistema. |
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