Colaboración de éxito
Allgaier Automotive ha utilizado un enfoque más innovador para simular y mejorar sus procesos de deformación así como para compensar el springback del material
El incremento de los precios y los plazos de entrega cada vez más cortos son sólo algunos de los muchos retos que deben afrontar las matricerías día tras día, y más aún cuando utilizar los métodos tradicionales ya no es suficiente para superar estos obstáculos. Según Ralf Schmidt, gerente de ingeniería y matricería de Allgaier Automotive, sólo se puede ser competitivo adoptando un nuevo enfoque.
En Allgaier esto significaba generar el proceso de diseño y el método plan utilizando sistemas de software muy especializados, simulando y mejorando el proceso de deformación y compensando el springback al modificar el método plan.
El objetivo principal era reducir el esfuerzo durante la puesta a punto y las inevitables modificaciones en la pieza. Se pensó que otro enfoque produciría ahorros significantes de tiempo y dinero; prácticamente la empresa preveía una reducción del 9%.
Participantes y proyecto
Con AutoForm Engineering GmbH y Tebis AG (Technische Informationssysteme AG), Ralf Schmidt formó su equipo de proyecto. Allgaier ya tenía productos de software de las dos empresas, pero ahora era necesario que la combinación fuese óptima y que se completase con soluciones de software mejoradas por parte de ambas.Como objeto de prueba se utilizó una pieza metálica del todoterreno de un conocido fabricante.El cliente de Allgaier esperaba la entrega de las piezas estampadas y acabadas a tiempo y con la calidad habitual.
A pesar de que aún no se conocían todos los factores, Allgaier quiso tratar el proyecto sin apartarse del trabajo del día a día. Realmente jamás se había planificado un desarrollo paralelo a la manera tradicional, utilizando CATIA V4/V5.
Retos previsibles
Realizar una matriz con éxito es el resultado de un proceso elaborado cuidadosamente y de una logística impecable. Uno de los retos que surgieron fue, por ejemplo, el springback. A menudo no aparece hasta la etapa de la puesta a punto con el prensado de las primeras piezas. Hasta que las piezas no cumplen con los requisitos y el cliente las acepta, pueden estar sujetas a varios ciclos de correcciones, lo cual supone unos costes enormes. Además, cuantas más herramientas se desarrollan en paralelo y mayor número de ciclos de corrección se realizan por pieza, más dudosa es la rentabilidad de la planificación, por lo que también afecta a la logística. Para reducir de manera significativa el número de ciclos de corrección y hacer la puesta a punto mucho más fácil de planificar para Allgaier, el springback debía preverse y compensarse tanto como fuera posible.
Otro reto con el que esperaba encontrarse Allgaier estaba relacionado con la interfaz de los programas del software. Por un lado estaba el sistema CAD de CATIA V5 con los datos de la pieza, por otro lado, había diferentes programas, cada uno optimizado para una etapa específica del proceso: para el diseño y simulación del proceso se utilizó AutoForm, y para la generación de matrices y datos de fresado, Tebis.
Ahorrar un tercio del tiempo
El cliente se presentó en Allgaier con los datos CATIA de la pieza metálica. Éstos se importaron inmediatamente al software AutoForm-DieDesigner y se creó un concepto de herramienta que incluía las operaciones de embutición, corte, punzonado y conformado. Basándose en los datos de este concepto, las superficies para las operaciones de embutición y conformado se generaron con Tebis RSC (Rapid Surface Creation) y se reenviaron para la ingeniería de herramienta. Así, el diseño de las herramientas (sólidas) se inició en seguida y se pidieron las piezas de acero fundido.
Al mismo tiempo, utilizando AutoForm-Incremental, el departamento de proceso de diseño comprobó y optimizó la matriz de embutición que se había generado con AutoForm- DieDesigner, hasta que los resultados de la simulación mostraron la calidad requerida de la pieza y un uso óptimo del material. Posteriormente se verificó la robustez de este proceso de conformado óptimo bajo condiciones de fabricación reales.
Se debía tener en cuenta el ruido inevitable de las propiedades del material y los parámetros de proceso. Una modificación en la geometría de las superficies de matriz para la compensación del springback sólo tendría un éxito sostenible para el springback reproducible. Una vez se confirmó la robustez, se compensó la matriz de embutición y las operaciones de conformado. Por fin se obtuvieron los datos de la malla de AutoForm, incluyendo el springback compensado.
Tras compensar y optimizar la robustez, la matriz de embutición se exportó otra vez a Tebis. La interfaz AutoForm - Tebis entrega los cambios comparándolos con los datos del concepto inicial. El software Tebis-Morphing puede actualizar las superficies de la matriz de embutición con sólo apretar un botón. De esta manera, se desarrollan las superficies de alta calidad que ya incluyen la compensación del springback y los resultados del cálculo de la robustez. La tecnología de superficie de Tebis también hizo posible generar las superficies de la pieza para el fresado y se eliminó el método que llevaba tiempo reconstruyendo varias superficies en CATIA V5. Además, se tuvo en cuenta la compensación del springback. Como última comprobación, las superficies de Tebis se simularon otra vez en el software de AutoForm. El resultado fue satisfactorio para todas las partes implicadas. No se utilizó CATIA V5 para producir los datos de fresado, pero como el cliente pidió recibirlos en ese formato, tanto AutoForm como Tebis los dispusieron en CATIA V5.
Para Ralf Schmidt el proyecto había funcionado. Todo el proceso había sido correcto y el conjunto de los participantes había colaborado, por lo que se había logrado el nivel de progreso que se deseaba conseguir. Con el apoyo de ambos socios, Allgaier pudo salvar los tres ciclos de corrección y más de un tercio del tiempo de desarrollo. La eficaz implementación del software de AutoForm y Tebis y su colaboración supusieron ahorros remarcables en los procesos de diseño y aún más en la puesta a punto. Gracias a la simulación se salvaron varios ciclos de la compensación del springback. El director de ingeniería y matricería de Allgaier dijo que, junto con las herramientas de software adecuadas, en gran parte el éxito del proyecto también había sido fruto de la amistosa cooperación entre las tres empresas participantes.
El éxito del proyecto hizo que Allgaier adquiriera un software de AUTOFORM y Tebis adicional e invirtiera en un programa específico de formación para los empleados involucrados en el proyecto. El programa de formación lo realizaron expertos de AutoForm y Tebis en las instalaciones de Allgaier. Según Helmar Aßfalg, CEO de Allgaier Werke GmbH, este enfoque tan innovador les permitió fortalecer su reputación como fabricante de alta calidad. También aseguró que en el futuro la reconocida calidad de sus productos vendrá acompañada de tiempos de entrega lo más cortos posibles a precios muy competitivos.
AutoForm Engineering, S.L
tel. 93 3208422
www.autoform.com