Quantech ATZ desarrolla software CAE

Optimización de hidroconformado de tubos

Redacción MU01/06/2006
La demanda de componentes más precisos, ligeros y con mejores prestaciones mecánicas ha motivado el desarrollo en los últimos años de las técnicas de hidroconformado. Entre sus ventajas destacan la alta repetibilidad, buena tolerancia o un mejor acabado, pero su principal ventaja es la reducción de ensamblajes y soldaduras en piezas complejas. No obstante, uno de los principales problemas es la dificultad que entraña la preparación del proceso, el cual en el hidroconformado de tubos requiere combinar adecuadamente la presión del fluido con la alimentación axial, una relación que normalmente se determina tras un largo periodo de prueba y error con prototipos.
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Combinando la simulación de hidroconformado de Stampack con el programa Frontier este proceso puede ser optimizado automáticamente. Frontier proporciona un esquema que esencialmente combina los últimos resultados con los obtenidos previamente, adquiriendo así la experiencia para estimar un proceso potencialmente mejor. Los cálculos son completamente automáticos, pero necesitan ser filtrados para excluir también de forma automática los procesos inviables que presentan roturas, arrugas, etc. La generación de nuevas propuestas continúa hasta obtener un buen proceso.

En el hidroconformado de tubos mostrado se asume que el diseño de herramientas es correcto para encontrar el interés únicamente sobre el proceso, donde se busca la mejor combinación entre la alimentación axial y la presión (ver gráfico superior). Estas curvas fueron determinadas automáticamente con Stampack Frontier usando un algoritmo genético (ver diagramas de optimización), pero en la práctica sólo se define un número reducido de puntos.

Los resultados iniciales originaron los tipos de fallos esperados: altas presiones causando roturas o una alimentación axial excesiva que genera arrugas y pandeo (ver dibujos). Los resultados fueron mejorados, aunque no siempre de forma secuencial, hasta obtener un proceso viable que puede ser considerado como bueno. Arriba se presenta la curva final de presión- alimentación axial mostrando también la correspondiente evolución de la deformada del tubo y el espesor relativo final, el cual presenta una distribución bastante uniforme que muestra la viabilidad del cálculo automático correspondiente al proceso de hidroconformado de tubos.

Quantech ATZ desarrolla software CAE para simular procesos de estampación y embutición de chapa, fundición e impacto a alta o baja velocidad dirigido a los sectores automovilístico, aeronáutica y packaging (latas y aerosoles). Quantech adquiere responsabilidad por la calidad, mantenimiento, márketing y ventas del software así como su personalización, desarrollo especializado, formación y soporte para la comunidad de usuarios.

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