1991 - 2002 anni

La simulazione completamente automatica è stata reperibile per utilizzo nell’ambiente di produzione con rilascio il primo programma commerciale FORM-2D. Il programma è stato creato per la simulazione con elementi finiti dei processi di stampaggio.

Durante sviluppo del programma sono stati risolti i seguenti obiettivi:

• Realizzare un software disponibile per tecnico dello stampaggio senza necessità di avere la specializzazione nel campo di calcoli matematici,
• Garantire alta accuratezza della simulazione indipendente dalla qualificazione dell’utente,
• Garantire il calcolo veloce utilizzando PC personali.

Questo obiettivo è molto importante perche i programmi simili necessitavano l’utilizzo delle stazioni costose che lavoravano con UNIX e i personale doveva avere nozioni di simulazione con metodo di rete ad elementi finiti (a casa di creazione delle mesh manualmente). Il programma FORM-2D lavorava con il sistema operativa MS DOS e garantiva la simulazione di flusso di metallo asso-simetrico e piatto, calcolava in modo efficace le tensioni e le deformazioni negli stampi. In programma erano utilizzate le idee innovative. Sono stati utilizzati elementi finiti triangolari, con loro contorni è possibile approssimare le forme complesse degli stampi e dei pezzi in lavorazione in modo molto più accurato rispetto di utilizzo degli elementi finiti lineari conservando lo stesso numero dei nodi. La complessità degli algoritmi di calcolo garantisce l’esattezza della simulazione. L’altro obbiettivo era automatizzazione del processo di creazione di rete agli elementi finiti. Il generatore della rete ad elementi finiti é basato sul principio di adattare la rete ad molteplici parametri che influenzano sulla esattezza della simulazione (la forma geometrica, gradienti di campo, la vicinanza degli strumenti, ecc.). Questo premetteva di creare le rete ad elementi finiti con le dimensioni distribuiti nel modo più efficace, addensando nelle zone con alti gradienti e diradando nelle zone con valori basi dei gradienti senza danneggiare l’accuratezza della simulazione. L’alta velocità degli algoritmi di calcolo permette di generare la rete ad elementi finiti per ogni passaggio.

Disegno 1La presentazione del programma FORM-2D nel campo internazionale è stata eseguita con il test durante le conferenze internazionale a Baden-Baden (Metal Forming Process Simulation in Industry, Baden-Baden, Germany, 28-30 September, 1994). Il programma FORM-2D ha prodotto il miglior risultato in esattezza e la velocità di simulazione (ill.1). Altre tutto il programma era unico che poteva lavorare sul PC e non necessitava le stazioni. L’interfaccia semplice, la simulazione esatta del programma hanno conquisati gli utenti.

Anno 1998

Il passo successivo dello sviluppo di metodi della simulazione di stampaggio è stato rilascio del programma QForm (ill.2), questo software è stato creato per il lavoro nel sistema operativa Windows. Sono stati riscritti tutti codici, questo richiesto due anni. Sono stati considerati le esperienze e risultati delle ricerchi in campo, e nuove tecnologie di programmazione. La presentazione del programma è stata effettuata durante la mostra internazionale Forging International in Birmingham (Inghilterra, Maggio1998). Il programma QForm ha suscitato il grande interesse.

È stata cambiata l'interfaccia, completamente interattiva e grafica. Sono stati eliminati i concetti come pre e postprocessori, la preparazione dei dati, il calcolo e la visualizzazione dei risultati sono riuniti e sincronizzati nel tempo. Il pezzo in lavorazione e gli stampi sono visualizzati con la grafica tridimensionale, la forma del pezzo si varia continuamente con avanzamento della simulazione. Senza interrompere il calcolo, l’utente può cambiare le modalità del processo, visualizzare diversi campi di calcolo e risultati, analizzare il processo senza attendere il completamento della simulazione.

Per prima volta nel mondo l’utente ha avuto la possibilità di simulazione automatica dei passaggi di stampaggio realizzato come una catena tecnologica che include i processi di raffreddamento e di riscaldamento. Lo sviluppo del nucleo ad elementi finiti permette di simulare la creazione delle cricche e delle pieghe, di tracciare la formazione dei questi difetti durante i passaggi dello stampaggio.