anno 2013 - numero 05 - rivista "stampi"

STAMPO DEL MESE
• di Enzo Guaglione
LO CHIAMAVANO
“LA BESTIA”
CHI HA TANTI PRODOTTI
DA GESTIRE TENDE A
APPIOPPARE NOMIGNOLI PER
SEMPLIFICARE IL DIALOGO
CON I PROPRI COLLABORATORI;
NEL CASO TIPICO DI QUESTO
MESE, IL NOMIGNOLO
ASSEGNATO ISTINTIVAMENTE
DAL PROGETTISTA È STATO:
“LA BESTIA”, APPELLATIVO
PIÙ CHE MAI AZZECCATO
PER UN PROGETTO DI TALE
COMPLESSITÀ. IL PRODOTTO
DA OTTENERE, INFATTI, È
SEMBRATO FIN DALL’INIZIO
QUASI COME UNA BELVA
DA DOMARE, TANTE SONO
STATE LE PROBLEMATICHE
PRESENTATESI GIÀ DAL PRIMO
SGUARDO AL DISEGNO
C Fig. 1 - Immagine
Cad del pezzo finiti
bra quasi un percorso. Relativamente alle
piegature, invece, è usuale che un terminale del genere ne possa avere 2, 3 o magari anche 4 o 5 in casi particolari. Questo
pezzo è invece caratterizzato da addirittura 16 piegature. Il risultato dell’insieme di
percorso tranciato e di innumerevoli pieghe è tale che, se immaginiamo di percorrere il pezzo da una estremità all’altra,
sembra di compiere un giro sulle montagne russe (fig.1). Il particolare è in ottone
pre-stagnato, di spessore 0,8 mm.
Stampi m a g g i o 2 0 1 3
I protagonisti
36
L’oggetto
Il pezzo finito che si vuole ottenere è un
terminale metallico tranciato e piegato.
La conformazione di tranciatura si caratterizza per sezioni molto strette (fino a 1,4
mm), e una geometria generale che sem-
Accornero S.p.a.di Druento (TO) è un produttore di molle, prodotti tranciati e sottoinsiemi complessi, soprattutto per i
mercati automotive ed elettrodomestico.
Mitec di Viviani Maurizio e C. s.a.s, Primaluna (LC) è uno studio di progettazione specializzato in stampi progressivi ad
alta tecnologia, attrezzature per piegatri-
ci, stampi ad alta velocità e per particolari
assemblati. Accornero è un ex solo-mollificio, nel senso che la società ha fatto il
classico percorso comune a molti “mollifici” italiani. Fondata nel 1958, la ditta si
è inizialmente dedicata infatti alla produzione delle molle in filo in tutte le classiche tipologie: a compressione, a trazione,
a torsione ecc. Con il passare degli anni la
produzione si è sempre più diversificata
ed ora la società può proporre, oltre alle
storiche molle, anche prodotti tranciati e
piegati, assemblati, saldati, maschiati, costampati, nonché sottoinsiemi complessi
montati in automatico. Accornero ha un
proprio ufficio di progettazione stampi interno, ma negli ultimi anni la collaborazione con Mitec, grazie alla completezza di
servizi di quest’ultima, ha dato la possibilità di intraprendere commesse più elaborate e meno “alla portata di tutti”, con risultati eccellenti e tecnologie esclusive.
CARTA D’IDENTITÀ
DELLO STAMPO
• Fabbricante:
ACCORNERO S.P.A.
Strada Torino 72/A
10040 Druento (To)
Tel. 011 9844655
Fax 011 9846558
www.accorneromollificio.it
• Materiali:
Oggetto in ottone pre-stagnato;
Piastre interne in 1.2379;
Parti attive in acciaio Uddeholm Vanadis
4 extra;
La proposta Mitec
Accornero ha nel proprio parco macchine,
oltre alle classiche macchine per la produzione per molle in filo, una serie di impianti dedicati alle lavorazioni soprattutto
di nastro: in particolare consistono in una
serie di presse veloci Bruderer e di presso-piegatrici Bihler. Nella storia specifi ca dello stampo che presentiamo questo
mese, Mitec ha proposto di utilizzare le
macchine presso-piegatrici, per sfruttarne
la versatilità e diminuire il costo finale dello stampo. Le macchine presso-piegatrici, infatti, sono dotate di molti movimenti,
a differenza delle presse che hanno il solo moto discesa-salita. Questi movimenti sono forniti da attrezzi denominati comunemente “slitte”, i quali trasformano
il moto rotatorio della macchina in rettilineo alternativo, tramite una o più camme.
Semplificando il concetto, mentre negli
stampi per presse con un solo movimento macchina si devono ricavare tutti i movimenti necessari allo stampaggio, nelle
presso-piegatrici i movimenti possono essere più di uno e di conseguenza lo stampo si semplifica e, solitamente, è meno
costoso. Accornero ha accettato di buon
grado la proposta di Mitec e il progetto
“della bestia” ha avuto inizio…e pace agli
uomini di buona volontà.
• Dimensioni stampo chiuso:
1500 x 200 x 300 mm;
• Peso: circa 200 Kg;
• Impiego: Produzione di terminale
con 16 piegature regolabili;
Lo stampo, la sfida
• Progettazione impianto:
La sfida consisteva non solo di progettare
e realizzare uno stampo che avrebbe spaventato i più per la sua complessità, ma di
renderlo il più possibile gestibile durante
la produzione. Il risultato è uno stampo di
tipo progressivo (figg. 2 e 3) di tranciatura e piegatura, formato da 4 moduli ben
distinti; i moduli 1 e 2 sono allocati nella
zona tipicamente assegnata alle lavorazioni gravose, cioè la pressa ad eccentrico. Questi primi moduli sono tradizionali
stampi a tre piastre con la parte inferiore
fissa e la parte superiore mobile, ed eseguono la maggior parte delle tranciature e
alcune piegature e calibrature. Sotto il modulo 2 è applicata una slitta, che esegue
alcune piegature dal basso verso l’alto.
I moduli 3 e 4 invece, sono nella zona comunemente dedicata alla piegatura, movimentati da ben 4 slitte. Questi moduli
3 e 4 hanno una struttura molto particolare in quanto la movimentazione non è
esclusiva della parte superiore, ma vi sono molte lavorazioni attivate dal gruppo inferiore di slitte. Infatti (vedi fig. 4) l’allesti-
MITEC di Viviani Maurizio e C. s.a.s
Via Tantardini 1
23819 Primaluna (LC)
Tel. 0341 980352
Fax 0341 981597
www.mitec-web.com
• Metodologie di
progettazione:
Software Cad 3D Keycreator 10;
• Messa in produzione:
SSoftware Cam PCAM e MASTERCAM;
• Tecnologie di lavorazione:
Fresatura su centri di lavoro Hermle;
Rettifica tangenziale su Jones-Shipman;
Microforatura a elettroerosione su
Charmilles;
Elettroerosione a filo e tuffi
su macchine Agie;
• Produzione prevista: Circa 2
milioni all’anno;
• Manutenzione: Affilatura ogni 1
milione di colpi.
Stampi m a g g i o 2 0 1 3
C Fig. 2 - Foto dello stampo, sono visibili i 4 distinti moduli
37
STAMPO DEL MESE
B Fig. 3 - Immagine Cad
dei 4 moduli nella classica
configurazione “a stampi
aperti”
D Fig. 4 - Foto del piano
macchina completo,
si notano l’avanzamento,
la pressa e le 5 slitte
in quanto molte di esse non si possono
realizzare in un solo passo. Una ulteriore
difficoltà del progettista è stata quella di
rendere lo stampo, entro i limiti del possibile, fruibile con semplicità. In questo caso specifico l’obiettivo era di garantire il
controllo singolo di tutte le 16 piegature.
Infatti, è noto che il materiale ha un suo
ritorno elastico, e che questo valore varia
al variare dello spessore del nastro e della
resistenza, dicasi elasticità, dello stesso.
Il problema viene tradizionalmente ovviato piegando il materiale con un extra-angolo superiore all’angolo del pezzo finito.
Il controllo singolo delle 16 pieghe è stato ottenuto tramite lo studio e la realizzazione delle 16 regolazioni di piegatura,
sistemi che consentono all’operatore di
interveniresul sopracitato angolo di extrapiega senza mai smontare lo stampo dalla macchina.
Stampi m a g g i o 2 0 1 3
Lavorazione dello stampo
38
mento della macchina prevede:
U l’ingresso del materiale da destra;
U in alto a destra la pressa nella sua posizione standard per questo genere di macchine;
U in basso a destra una slitta fornisce un
movimento sotto lo stampo 2;
U in alto a sinistra una coppia di slitte collegate da una barra;
U in basso a sinistra una seconda coppia
di slitte collegate anch’esse da una barra.
La progettazione è stata eseguita da Mitec tramite l’utilizzo del cad 3D Keycreator 10,che si basa sulla logica della modellazione diretta “History free”.
Il cad citato inoltre ha ottime possibilità
di personalizzazione, il che ha avvantaggiato Mitec nella creazione di logiche customizzate all’attività dello studio tecnico.
Infatti Mitec, progettando per vari clienti
aventi ognuno un parco macchine diverso e ovviamente esperienze diverse, deve adattare le tecnologie di cui si occupa
alle diverse esigenze del cliente, alle sue
macchine e ai suoi obiettivi, e non sono
cose da poco. La progettazione ha implicato molte difficoltà per realizzare le molteplici piegature nella sequenza corretta.
Lo stampo alla fine consta di 35 passi,
di cui 25 dedicati alle piegature (fig. 5),
Accornero ha costruito lo stampo in parte nella propria attrezzeria interna, ed in
parte avvalendosi di collaboratori esterni. Tutte le piastre dei moduli sono temprate e rinvenute, in acciaio 1.2379. Le
parti attive di tranciatura e piegatura sono invece in Uddeholm Vanadis 4 extra.
La struttura dei moduli prevede un incolonnamento con guide a sfere, che garantisce una facile manutenzione e un’adeguata precisione.
Per alcune parti di supporto, quali ad
esempio le barre delle slitte, si è scelto
di costruirle in lega ERGAL 55, in modo
da renderle più leggere per la movimentazione. Lo stampo lavora ad una velocità di 100 colpi al minuto.
STAMPO DEL MESE
G Fig. 5 - Dettaglio della zona
di piegatura
B Fig. 6 - Immagine Cad
parziale della striscia, nella
zona delle ultime piegature
C Fig. 7 - Dettaglio della zona
Stampi m a g g i o 2 0 1 3
di separazione del pezzo finito
40
La produzione annuale prevista è di 2 milioni di pezzi, ed è previsto che la durata
delle parti trancianti sia di circa 1 milione
di pezzi prima della riaffilatura.
La durata dello stampo, con normale manutenzione, è quindi pressoché infinita.
Anche l’ufficio programmazione CNC
della società Accornero impiega il Cad
Keycreator utilizzato per la progettazione
dello stampo da Mitec.
In questo modo le attività di realizzazione dei programmi Cam sono più lineari,
potendo adoperare le matematiche native senza ricorrere a traduttori generici.
Per la realizzazione dei programmi necessari alle lavorazioni CNC, Accornero ha utilizzato il software Cam PCAMper le lavorazioni di erosione a filo, mentre per
la fresatura ha utilizzato il CamMASTERCAM. La fresatura è stata eseguita con
centro di lavoroHermle C 600 V. La ret-
tifica è stata affidata a macchine JonesShipman. Per la preparazione dei fori di
infilaggio per le erosioni a filo, Accornero impiega la foratrice Charmilles HD 8.
Nel reparto di elettroerosione invece usa
macchine Agie: in specifico Agiecut Progress 3 per lavorazioni a filo, e AgieElox
Mondo 20 per lavorazioni a tuffo. La costruzione dello stampo non ha implicato
molte difficoltà se non per la gestione del
gran numero di particolari da costruire, circa 1.700, costruiti in parte internamente
e in parte presso fornitori esterni qualifi cati. La messa a punto, invece, è stata
eseguita al 100 % all’interno, anche perché la prova di attrezzature per pressopiegatrici non possono che essere fatte
su una macchina del medesimo modello, diversamente dagli stampi per presse,
che possono venir testati anche su altre
macchine purché di caratteristiche simili
o superiori alla pressa definitiva. Durante
la messa a punto non si sono riscontrate
problematiche particolari, se non la regolazione degli angoli di piega e la finitura
degli smussi di invito nei moduli onde avere un perfetto scorrimento della striscia,
essendo la stessa di conformazione decisamente anomala (fig. 6) soprattutto nelle ultime stazioni di piegatura e nella zona di separazione del pezzo finito (fig. 7).
Concludendo, si può affermare che grazie
alla collaborazione fra aziende adeguatamente preparate, allo scambio di competenze, ad un parco macchine eterogeneo,
grazie alla fantasia progettuale e all’audacia di chi sa davvero rischiare…in campo meccanico, “le bestie” più selvagge si
possono domare e rendere mansuete. Ci
piace, a questo punto, completare la nostra storia con una frase di Ugo Foscolo
a proposito del lavorare o del render lavorabile: “Il malleo domator del bronzo tuona dagli antri ardenti”.
Q
© RIPRODUZIONE RISERVATA