Tecnologie e sistemi di lavorazione

ESISTONO DUE TIPI DI ASPORTAZIONI:

1)Asportazione di Bava Esterna al Pezzo

2)Asportazione di Bava Interna al Pezzo (Ad esempio hai un anello , il foro si è

riempito di bava)

- stessa cosa

ESEMPIO SU UN’IMMAGINE

ESTERNA

INTERNA

PROCESSO DI PREFORMATURA

- lo stampaggio di forme complesse NON possono essere direttamente

stampatiNECESSITO DI USARE LA PREFORMATURA

ESEMPIO

0

LA 1 è UNA FORMA sempliceNON necessito

di processi di Preformatura

0

La 3 è molto più complessa Necessito di



diversi processi di pre-formatura (ricalcatura,

pre-stampaggio)

PROCESSI DI FORMATURA PLASTICA DELLE LAMIERE

(piegatura, imbutitura e stampaggio) SULLE LAMIERE



(RICORDA: le lamiere vengono prodotte dai Masselli grazie

alla LAMINAZIONE) 

LAMINAZIONE , DEFINIZIONE il materiale si deforma passando per due rulli

, uno che ruota intorno al suo asse in senso orario e uno in senso anti-orario è “A

caldo” nelle prime volte (quando IL MASSELLO è più spesso), è a freddo nelle ultime

(perché IL MASSELLO è più sottile)

- ogni volta aumenta l’incrudimento lungo l’asse orizzontale, detta

RDRolling Direction (in sostanza perché i grani diventano più “piatti”, ovvero

3

GRANI ALLUNGATI, e quindi aumenta l’attrito al m perché l’attrito è causato dal

contatto delle superfici fra i grani)

CONSEGUENZA:

-nelle lamiere con queste caratteristiche hanno un comportamento ANISOTROPO 

comportamento diverso a seconda dei assi in cui si lavora

PROCESSI DI FORMATURA PLASTICA DELLE LAMIERE:

- di solito Lavorazione a Freddo

- MATERIALI : lega di alluminio, lega di magnesio , lega di titanio (le ho scritte 3 per

esempio)

PROBLEMI PRINCIPALI NEI PROCESSI DI FORMATURA DELLE LAMIERE

-ANISOTROPIA comportamento del materiale in differenti direzioni

diverso

-FORMABILITA’ del materiale di NON arrivare a rottura durante la

capacità

deformazione plastica

- RITORNO ELASTICO ATTENZIONE: queste caratteristiche

NON sono universali, ma dati sperimentali,

quindi NON posso dire niente a priori

ANISOTROPIA DELLA LAMIERA

Si studia la PROVA DI TRAZIONE , ovvero le

proprietà meccaniche , in particolare 3

direzioni :

0

1) ° : direzione coincidente con RD

45

2) ° : direzione a 45 ° rispetto a RD

90

3) ° : direzione perpendicolare a RD

In pratica il provino è tagliato in 3 direzioni

diverse rispetto al RD

CONSEGUENZE DELL’ANISOTROPIA:

- durante la Deformazione Plastica abbiamo ROTTURE in alcune direzioni

-FORMAZIONE DI ORECCHIE A IMBUTO ovvero durante la



deformazione plastica in alcune direzione il materiale di deforma

più facilmente formando quindi zone “più lunghe e sottile” e altre

“ meno lunghe e più spesse”

COME RIDURRE L’ANSIOTROPIA?:

- RI-COTTURA POST-LAMINAZIONE ovvero si “riscalda il materiale” per tentare di



riottenere dei grani tondeggianti l’incrudimento rispetto l’RD

diminuisce 

diminuisce l’ANISOTROPIA

SECONDO PROBLEMA FORMABILITÀ

DEFINIZIONE: capacità del materiale di subire la Deformazione Plastica senza

arrivare al punto di rottura

Dipende delle:

• caratteristiche del materiale

• Incrudimento

• Anisotropia

COME SI CALCOLA L’INDICE DI FORMABILITA’? /METODI UTILIZZATI:

• prova di Erichsen

• bulge test

• curve limite di formabilità

PROVA DI ERICHSEN

IN PRATICA: la lamiera viene inserita fra il premi lamiera e la matrice per non farla

muovere:

una Matrice con un foro circolare,

Premi Lamiera

abbiamo un Punzone di forma emisferica

con superficie lubrificata (per ridurre la forza

di attrito) dove si applica una forza F

IN SOSTANZA: la matrice e il premi lamiera

NON fanno muovere la lamiera, il punzone

spinge la superfice per deformare la lamiera

fino a formarsi di una crepa (di solito è

INVIBILE a occhio nudo di Crepe Microscopiche)

formazione

GRAFICO

NUMERO DI ERICHSEN corrisponde alla coordinata



X dell’Apice della curva, ovvero nel punto in cui abbiamo

il punto di rottura del materiale (il punto in cui si

forma la crepa)

INFATTI: quando si forma la crepa LA FORZA

DIMINUISCE ,

COORDINATA X CORSA (in pratica quanto il



punzone si sposta, e di conseguenza l’altezza che raggiunge la lamiera

deformata)

COORDINATA Y Forza

FORMULA INDICE DI FORMABILITA’:

I NDICE DI FORMABILITA’ (detto anche NUMERO DI ERICHSEN) è il valore

nell’asse X(corsa) quindi è in mm

TERZO PROBLEMA RITORNO ELASTICO

DEFINIZIONE: portato la

lamiera da una forma iniziale a

una finale , la lamiera torna in

piccola parte alla forma iniziale

NELL’IMMAGINE: 0 0

dopo aver formato un angolo di 90 torna ad un angolo di 93

CAUSA:

Durante la Deformazione Plastica, alcune fibre del

materiale, in particolare quelle più vicine alla zona in

cui viene applicata la forza, NON superano il punto di

Snervamento

(ovvero si trovano ancora nella zona elastica)

FORMULE PER CALOLARE IL RITORNO ELASTICO/CALCOLO

DELL’ANGOLO DI RITORNO (le ha scritte un bambino di 3

anni)

L’angolo in pratica è semplicemente la differenza che poi sostituisce con la prima

formula

TECNICHE PER RIDURRE (NON SI PUO’ ELIMINARE) IL

RITORNO ELASTICO

Esistono 4 metodi:

1) alla sovra-deformazione/sovra-piegatura della lamiera cioè pieghiamo con un



0 0

angolo maggiore (esempio invece di 90 piego a 97 così con il ritorno elastico arriva a

0

90 )

2) alla formatura a caldo per aumentare la duttilità del materiale



3) trattando termicamente le lamiere “ ”



4) utilizzando lamiere pre-stirate appena oltre il limite di snervamento

PIEGATURA DELLA LAMIERA

DEFINIZIONE: processo di modifica della forma della

lamiera, attraverso l’utilizzo di forze esterne

- è nella maggior parte dei casi una Lavorazione a

Freddo (a caldo se abbiamo grande spessore ,o

vogliamo ridurre ritorno elastico)

ESTRADOSSO: superficie esterna della zona piegata ,

subisce trazione

INTRADOSSO: superficie interna della zona piegata ,

subisce compressione

ESISTONO 3 TIPI DI PIEGATURA:

-PIEGATURA A V

-PIEGATURA A L

-PIEGATURA A U

PIEGATURA A V

- il più comune

- piegatura in 3 punti

- l’angolo che si forma fra le due ali della lamiera deve essere compreso fra un

raggio/angolo minimo (in pratica il massimo che posso piegare) e un

raggio/angolo massimo

RAGGIO MINIMO se supero si formano delle rotture di



piegatura

RAGGIO MASSIMO non lo supero , la deformazione è

se

SOLO elastica

-la Piegatura a V è divisa in 2 fasi DI PIEGATURA IN ARIA , FASE di CONIATURA

FASE

FASE DI PIEGATURA IN ARIA :

inizia con il contatto fra il punzone e la matrice

termina quando le facce della matrice sono tangenti con le ali

della lamiera

FASE DI CONIATURA :

- fase successiva

- consiste nell’aumentare la forza del punzone , in pratica l’aumento di forza del

punzone “schiaccia” la lamiera fra la matrice e il punzone

- l’aumento di forza RIDUCE il Ritorno Elastico

PROCESSO DI IMBUTITURA DELLA LAMIERA

DEFINIZIONE: processo in cui in una lamiera viene trasformata in una forma cava/a

imbuto

- diventa più difficile come processo ovvero ci vogliono più processi, più è alta la forma

finale

MATERIALE NECESSARIO:

- Matrice

- Punzone

-Premi-lamiera

COMPONENTI DEL PRODOTTO FINITO:

FLANGIA: è la parte della lamiera che si trova fra la matrice e la

premi-lamiera (in pratica vedi il disegno)

- diminuisce quando aumenta l’altezza del fondo

(perché in pratica si assottiglia perché l’altezza ha

bisogno di materiale) FENOMENO è

QIESTO

DETTO FLUSSO DEL MATERIALE

PARETE LATERALE: è quella del disegno

- aumenta l’altezza quando aumenta la corsa del

punzone(che poi in pratica la corse del punzone è

in sostanza quanto si sposta )

FONDO

FLUSSO DEL MATERIALE

DEFINIZIONE: processo fisico , in cui il materiale nella flangia ha un flusso verso le

pareti laterali durante il processo di imbutitura

CONSEGUENZA diversi spessori dell’imbutito (vedi disegno)



100% lo spessore è uguale a quello della lamiera iniziale



PROBLEMI NELL’IMBUTITURA

2 in particolar modo:

1) la lamina in determinate zone si assottiglia troppo fino a

Frattura (detto Frattura dell’Imbutito) disegno

nel

sulla cupola ci sono delle fratture

2) formazione di Grinze (piegature) Circonferenziali della

Flangia nella flangia esistono delle Tensioni

CAUSA:

Circonferenziali di Compressione nel disegno sulla



flangia ci sono delle piegature dette grinze

COME ELIMINARE LE GRINZIE:

- Aumentare la Pressione sulla Premi-Lamiera la pressione sulla

aumentare

flangia

MATERIALE COMPOSITI

DEFINIZIONE: Un materiale composito è un materiale formato da due o più

componenti diversi, dette "Fasi", che lavorano insieme per creare una combinazione

di proprietà che non si trova in uno dei componenti da solo.

Questi componenti sono composti da due Fasi DISTINTE:

MATRICE :

- tiene insieme il rinforzo

- protegge il rinforzo dall’ambiente esterno (esempio: la corrosione)

RINFORZO: materiale che ha proprietà specifiche come resistenza, leggerezza,

resistenza alla corrosione o altre caratteristiche desiderate.

PERCHE’ STUDIAMO I MATERIALI COMPOSITI:

- hanno proprietà NON trovabili con i materiali tradizionali (esempio la fibra di carbonio

ha la resistenza dell’acciaio e la leggerezza dell’alluminio)

PROPRIETA’ Rigidi, Leggeri, Possibilità di ottenere Caratteristiche

Resistenti,

Specifiche Desiderate

CONDIZIONE DI ELASTICITA’/CONDIZIONE PER CUI IL MATERIALE è

COMPOSITO :

il Rinforzo deve avere un modulo di Elasticità ALMENO 4 volte superiore al modulo



di Elasticità della Matrice

SE NON VALE Il Materiale NON è Composito, ma è chiamato “Tenacizzante”

ESEMPIO DEL RINFORZO PIU’ CONOSCIUTO AL MONDO FIBRA DI



CARBONIO

- Il rinforzo è la “fibra/filamento” del carbonio che ha elevata

resistenza/leggerezza MA DA SOLO NON RIUSCIREBBE A “STARE

ATTACCATO”