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Studio della accuratezza dimensionale del processo di formatura incrementale tramite macchina di misura a coordinate

Informazioni tesi

  Autore: Alberto Guadagnino
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2003-04
  Università: Università degli Studi di Cassino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Wilma Polini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 59

The realization of sheet metals products and components represents one of the most relevant business area of the national manufacturing industry.
The market requires more strategic and operative flexibility, pushing the industry research, in the last ten years, to innovation. In this industrial scenery, a new sheet deformation process comes out, where the concept is to obtain the desired model trough the progressive action of a simple form tool.
The incremental forming is a deformation process which uses the relative movement of a metallic hemispherical head punch onto a sheet metal. The use of any type of die is avoided in this kind of technology, reducing the necessary tools to just a simple fixturing system of the sheet and a punch. The total absence of the specific tooling assures not only great savings on the tools costs, but redeems the production of the rigidity and dependence from the logistic chain, which marks the stamping plants.
This thesis develops a particular treatment of the incremental forming. It tries to make clear the process by presenting the geometric parameters and the many variants which allows the optimization of the production quality and times.
With the purpose of verifying the goodness of the product (cup-shaped), a study has been undertaken and the errors of the process were evaluated.
The research was developed thanks to the use of a CMM (Coordinate Measuring Machines), which assures exact measures and generates real profiles even of complex surfaces.
Finally, some charts have been reported, for each considered cup, showing the trend of the geometrical errors.

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5 Capitolo 1. Introduzione. La realizzazione di componenti e prodotti in lamiera rappresentano una delle aree di business più rilevanti dell’industria manifatturiera nazionale. Il mercato richiede maggiore flessibilità strategica e operativa spingendo la ricerca industriale, nell’ultimo decennio, ad innovazioni. Oggigiorno, il vantaggio competitivo si ricerca tanto nell’ottimizzazione dei tempi e dei materiali, quanto nella progettazione, realizzazione e configurazione di impianti che consentono elevati gradienti di differenziazione del prodotto. In questo scenario industriale prende forma un nuovo processo di deformazione della lamiera, la cui logica di base è quella di ottenere il modello desiderato attraverso l’azione progressiva di un utensile di forma semplice. L’incremental forming è un meccanismo di deformazione che impiega esclusivamente il movimento relativo di un punzone metallico a testa emisferica su una lamiera in lavorazione. In questa tecnologia è escluso l’impiego di qualsiasi tipologia di stampo, riducendo l’attrezzatura necessaria ad un semplice sistema di bloccaggio della lamiera ed un punzone. Il processo è intrinsecamente flessibile dal momento che la modifica di geometria di un prodotto implica il solo aggiornamento delle linee guide da inviare alla macchina a controllo numerico, rendendolo ottimale per la produzione di lotti di piccole dimensioni e per la realizzazione di prototipi. Infatti, la totale assenza di stampo e controstampo garantisce non solo un notevole risparmio economico sui costi di attrezzaggio, relativi ad un specifico prodotto, ma svincola la produzione dai canoni di rigidità e di dipendenza dalla catena logistica, che contraddistinguono gli impianti di stampaggio. Il lancio di un nuovo prodotto presuppone, spesso, una fase di prototipazione o di pre- serie, attraverso le quali si perfeziona l’analisi dimensionale ed estetica del particolare. Talvolta, l’idea di partenza può risultare notevolmente modificata con le conseguenti discrepanze dovute all’impiego di tempo e di risorse economiche; un modo per ridurre notevolmente questi rischi è l’utilizzo dell’incremental forming, tanto che, una semplice macchina fresatrice a controllo numerico, riadattata per il processo, diventa una opportunità comune a qualsiasi realtà. Una descrizione particolare dell’incremental forming viene svolta nel capitolo due della presente tesi. In questo si cerca di chiarire il processo nei dettagli presentando, oltre che

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Parole chiave

errori di forma
formatura incrementale
incremental forming
macchine cnc
misure a coordinate
sheet metal forming

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