In questo articolo poniamo l’accento sulle funzionalità di progettazione lamiera presenti in ThinkDesign. In particolare ci occuperemo delle funzioni per progettare modelli in lamiera piegata.

Per lamiera piegata, s’intende quella lavorazione tipica che, a partire da un foglio piano di lamiera, ritagliato sulla forma da realizzare attraverso operazioni di piega e di saldatura, assume la forma del particolare progettato. I campi applicativi di queste funzionalità sono molteplici ed in parte dipendono dal metodo di progettazione e/o approccio utilizzato, che, a loro volta, sono influenzati dalle caratteristiche del materiale scelto e della forma da realizzare.

L’approccio per produrre un particolare in lamiera piegata prevede una serie di lavorazioni tipiche; le principali sono:

• il taglio della sagoma del foglio di lamiera piano, eseguito da macchine taglio quali, il taglio laser, l’ossitaglio o la punzonatrice;
• la piegatura nelle specifiche zone di piega, che richiede macchine e processi specifici in funzione del tipo di piega da realizzare, come piegatrici o calandre;
• l’esecuzione di lavorazioni particolari, quali di formatura o tranciatura, per realizzare feritoie, prese d’aria, punzonatura e foro per il fissaggio delle viti o di rivetti, ecc.

In ThinkDesign, uno dei più rilevanti vantaggi delle funzionalità dedicate alla lavorazione della lamiera, consiste nel disporre di una serie di funzioni e parametri, che permettono al progettista di ottenere tutte le informazioni necessarie alla realizzazione di un determinato modello, che può così passare direttamente alla produzione. Ad esempio, la vista di sviluppo 2D, può essere utilizzata per il taglio del foglio di lamiera.

Per calarsi maggiormente nel pratico, vediamo come realizzare un elemento di base. Punto di partenza sarà una forma piana rettangolare, su cui aggiungeremo delle lavorazioni di piega (Lembo).

L’operatore ha a disposizione, nel comando dedicato, una serie di parametri che permettono di controllare le principali caratteristiche della lavorazione di piega, quali la lunghezza della piega, il raggio di piegatura, il tipo di deformazione e le caratteristiche dello scarico da effettuare.

I parametri indicati fanno riferimento alle dimensioni reali del modello; queste informazioni fanno risparmiare al progettista del tempo perché, in questo modo, non deve calcolare preventivamente tutti i parametri e gli sviluppi necessari. La vista di sviluppo piana calcola automaticamente tutte le indicazioni necessarie per eseguire sia il taglio preciso del foglio di lamiera, sia quelle relative al processo di piegatura (linee di piega, angolo di piega, ecc.).

Inoltre, la vista di sviluppo 2D di un particolare in lamiera (Flat Pattern View) calcola, per ogni piega, il relativo sviluppo (BA Bend Allowance o Sovrametallo), tenendo conto sia del raggio, dell’angolo di piega e dello spessore del materiale.

Lo sviluppo può essere calcolato seguendo differenti criteri: alcuni, tengono conto dell’asse neutro (Fattore K), altri, detti di riduzione (Bend Deduction o Allungamento), vengono ottenuti ed organizzati per materiale in specifiche tabelle (Bend Table Manager o Gestione tabelle di piegatura). A ciò si aggiunga, una serie di parametri di proprietà, che consentono di rappresentare in maniera differente – con tratteggi e colori differenti – le linee di piega, in modo che queste possano essere direttamente interpretate dai sistemi CAM di taglio e nesting. Per inserire un ulteriore dettaglio tecnico, l’esportazione della vista 2D è possibile nel formato DXF o DWG.

Le funzionalità di realizzazione di particolari in lamiera sono direttamente integrate nell’ambiente di modellazione 3D; ciò significa che il progettista ha a disposizione le lavorazioni di modellazione solida parametrica che gli permettono una notevole flessibilità e semplicità di approccio nella realizzazione del modello. Grazie alle funzioni Sviluppa (UnBend) e Ripiega (ReBend) è possibile applicare lavorazioni di tasca o di foratura al solido in entrambi gli stati (Sviluppato e Piegato) e di poter quindi ottenere il corretto sviluppo.

Finora abbiamo parlato di pieghe standard, ma esistono particolari che possono richiedere sviluppi più complessi. Esiste un valore di soglia – da impostare nei parametri di lavoro – che permette di definire il raggio massimo per la realizzazione di una piega con la piegatrice; oltrepassato tale valore si considera la possibilità di utilizzare altre tecniche di piegatura quali, ad esempio, la calandratura. In questo caso raggi ampi, raggi conici e superfici rigate possono essere sviluppate in piano direttamente sullo sviluppo della lunghezza dell’arco, senza che ne vengano considerate le indicazioni di piega (linee di piega e calcolo della Bend Allowance o Sovrametallo).

Attraverso la funzione di piega per passi (Step Bend) è possibile ottenere una sequenza di step che permettono di approssimare la forma voluta eseguendo una sequenza di pieghe regolari.

Ad esempio, per creare un carter di protezione, si parte dalla realizzazione del volume di ingombro, poi, definendo lo spessore della lamiera, si esegue lo svuotamento con la funzione Guscio Solido (Solid Shell) e si effettuano, infine, attraverso le funzioni di Fessura, le scantonature dei lati necessari. Seguendo questo workflow risulta estremamente semplice realizzare la forma iniziale; l’operatore si deve concentrare esclusivamente sugli ingombri principali del carter, risultando così facilitata la parametrizzazione.

Consideriamo ora il solido rappresentato, che è stato realizzato per estrusione e successivamente svuotato con uno spessore di 1 mm.

Applicando l’operazione di scantonatura con la funzione Fessura su Spigolo e Fessura per 2 punti sono state definite le zone di apertura, e poi, con la funzione di Sviluppa e Ripiega (Unbend e Rebend), sono stati eseguiti in automatico, i rispettivi raccordi di piega.

In questo modo, sia il processo di apertura, sia la realizzazione della forma risultano semplici ed immediati; ciò perché i lembi hanno copiato le geometrie e le luci nelle scantonature sono minimizzate, permettendo così una migliore applicazione delle saldature.

Nel prossimo numero continueremo a trattare l’argomento “Lamiera”, approfondendo:

• gli aspetti relativi alla gestione delle scantonature;
• l’applicazione di lavorazioni specifiche con gli SmartObjects per gestire zone di imbutitura;
• la possibilità di realizzare in maniera guidata i componenti di un carter attraverso la funzione di Sheetmetal Wizard o Wizard Lamiera;
• la possibilità di applicare lo sviluppo su particolari importati da file STEP.