Por Mª Pilar Carruesco
Una sola simulación no basta para garantizar buenos resultados durante la puesta a punto / producción.
Una simulación incremental que cumple los requisitos de calidad del cliente no siempre resulta en una puesta a punto / producción satisfactoria, ya que la dispersión que existe entre golpe y golpe de los parámetros del proceso como la posición de la chapa, la lubricación o la fuerza de pisado y la dispersión de las propiedades del material que encontramos entre una bobina y otra, o bien entre los distintos proveedores de chapa, pueden provocar cambios en el resultado final del conformado de la pieza, llegando a aparecer problemas de roturas, arrugas o un comportamiento inestable de la recuperación elástica.
Para analizar la posible influencia de estos parámetros, AutoForm desarrolló hace unos años su solución AutoForm-Sigma, con la cual se mejora y valida el proceso de conformado, además de reducir o incluso eliminar los rechazos durante la puesta a punto y producción de una pieza. Todo esto resulta en unos procesos robustos, en una reducción del tiempo de desarrollo de la pieza y por lo tanto en un ahorro directo de los costes asociados al proceso de conformado.
MATRICI S.COOP., referente mundial en el desarrollo de piezas BiW y uno de los más importantes clientes de AutoForm España, ha realizado un estudio de robustez del proceso de conformado de un refuerzo portón para analizar los fallos por rotura que aparecieron durante la fase de producción, partiendo de una simulación con buenos resultados, es decir, “en verde” (sin problemas de arrugas o roturas).
Para llevar a cabo este estudio, MATRICI S.COOP. ha analizado varios parámetros de proceso y ruido. Partiendo de la simulación incremental se han definido con AutoForm-Sigma dos análisis de robustez distintos. El primero ha consistido en el estudio únicamente de los factores de retención de los frenos. Se ha analizado su posible influencia sobre el resultado variando ligeramente el valor nominal de su factor de retención.
A partir de técnicas estadísticas y del cálculo de varias simulaciones, AutoForm-Sigma ha identificado los tramos de freno que más influyen sobre los resultados de estiramiento de la chapa. De este modo, se desestiman para el siguiente análisis de robustez aquellos tramos de freno que prácticamente no influyen sobre los resultados.
En la imagen inferior se muestra la influencia de cada tramo del freno variable. Sólo cuatro de ellos (las cuatro columnas de la izquierda en el diagrama de Pareto) tienen importancia a la hora de analizar este resultado.
En el siguiente análisis de robustez se incluyen, además de los tramos de freno analizados anteriormente, las variables de ruido, es decir, aquellas que no se pueden controlar como son en este caso, el coeficiente de lubricación, las propiedades mecánicas del material y la posición exacta de la chapa.
AutoForm-Sigma, mediante el resultado estadístico Cpk, muestra en rojo o naranja aquellas zonas que no cumplen los requisitos de calidad demandados por el cliente final. En la imagen inferior se ven claramente dos zonas con problemas de estiramiento excesivo, que justamente coinciden con las roturas que se han detectado en la realidad.
MATRICI S.COOP. finaliza este estudio llegando a la conclusión que efectivamente AutoForm-Sigma ha detectado un problema de robustez de estiramiento del material, provocando roturas en algunas zonas de la pieza. Por otro lado, ninguna de las variables analizadas puede solucionar este problema por lo que es necesario pedir una modificación de la geometría de la pieza al cliente final. Según Lorena del Amo, componente del Dpto. de I+D de MATRICI S.COOP: “Con AutoForm-Sigma se analizan fácilmente la influencia y sensibilidad de las variables diseño-proceso-material, lo cual conduce a una mejora del know-how del proceso. Esta herramienta nos asegura un proceso de conformado robusto bajo condiciones reales de fabricación, con lo que nos permite ahorrar tiempo y costes, al reducir el número de ciclos de corrección durante la puesta a punto de una herramienta, incrementando nuestra competitividad en el sector”.
