Misure di diagrammi limite di formabilità con metodi di correlazione d'immagine

Buscemi Andrea Nakajima (FLC) 3 Introduzione L'imbutitura profonda ha raggiunto negli ultimi anni una posizione predominante in numerosi settori della meccanica, soprattutto in quello dell’industria automobilistica. La tendenza, è stata quella di ottenere pezzi finiti con ottime caratteristiche di qualità, insieme ad una ridotta difettosità superficiale ed una riduzione degli scarti. Lo sheet metal forming ha determinato un forte impulso negli studi sperimentali, generando parti e pezzi finiti con un basso indice di scarto. Uno strumento per la valutazione della formabilità delle lamiere ci viene fornito dalla Curva Limite di Formabilità (FLC) che esprime una condizione limite delle deformazioni reali principali nel piano della lamiera (  1 ,  2 ). Il test di Nakajima risulta essere il più mirato per la determinazione della FLC che simula il comportamento di uno sviluppo piano di lamiera delle reali condizioni di processo. L’attività sperimentale, è stata la parte predominante di questo lavoro di tesi, in quanto sono state studiate le diverse caratteristiche di formabilità delle lamiere; sono state realizzate diverse routine che, integrandosi con l’aiuto di un software per l’analisi dell’immagine delle deformazioni, hanno permesso una misura semi automatica della deformazione dei provini. Il test Nakajima consente una buonissima determinazione del risultato della FLC, ma a causa del numero elevato di provini (circa 18 per un solo materiale, eliminando quelli dove la prova non è andata a buon fine, causa inconvenienti vari) richiede un numeroso quantitativo di ore, di risorse ed impegno. Per questo motivo solo negli ultimi anni sta avendo una lenta diffusione nell’ambito industriale. Il diagramma di formabilità limite porta ad una valutazione di sicurezza sul processo di stampaggio, solitamente è utilizzato come metodo di pianificazione, ovvero nella realizzazione e ottimizzazione di strumenti di stampaggio nelle loro forme e geometrie. Nel caso di problemi con gli strumenti utilizzati nello stampaggio, il processo di formatura della lamiera può essere ottimizzato (ad esempio modificandone le geometrie dello strumento, la lubrificazione o la pressione sul premilamiera). Ogni materiale ha un suo limite individuale di formabilità, che è determinato appunto dal test Nakajima durante le prove su campioni di lamiera. Il software ha il compito di registrare la deformazione e dare come risultato la curva limite di formabilità (FLC), che viene valutata secondo la norma ISO 12004. I limiti del materiale, ad esempio, potrebbero essere crepe nella lamiera o neckings locale; in questo modo, utilizzando la FLC si può ottimizzare la formatura e garantire una sicurezza locale.