Obiettivi Formativi

Il corso si prefigge di dare un quadro generale di alcuni principali processi di trasformazione impiegati nell’industria manifatturiera nel settore della fusione dei metalli; mira inoltre a costruire una competenza specifica riguardo ai processi per deformazione plastica, fornendo strumenti progettuali di tipo avanzato, cioè l’impiego di software di progettazione agli elementi finiti

Learning Goals

The aim of the course is to build up a general knowledge of some transformation processes used in the manufacturing industry as the foundry and forming processes; it is also aimed to develop a specific know-how about the forming processes for which the students will learn how to use modern design procedures.

Metodi didattici

Presentazioni powerpoint ed approfondimenti alla lavagna. Esercizi e discussione di esempi industriali. Uso di calcolatori personali per l’apprendimento di un software di progettazione FEM.

Teaching Methods

Lectures based on powerpoint slides or at the blackboard; exercises and analysis of industrial cases Use of Personal Computer to learn the design of forming processes by FEM Software

Prerequisiti

Conoscenze di Fisica Tecnica, Scienza delle Costruzioni, Costruzione di Macchine e Tecnologia Meccanica I legate alle proprietà meccaniche dei metalli, lo studio degli stati di sollecitazione meccanica dei corpi e la fisica dello scambio termico.

Prerequisites

Knowledge of Applied Physics, Structural Engineering, Machine Design and Mechanical Technology related to the mechanical properties of metals, the study of the states of solicitation of bodies and physics of heat transfer.

Verifiche dell'apprendimento

Lectures based on powerpoint slides or at the blackboard; exercises and analysis of industrial cases Use of Personal Computer to learn the design of forming processes by FEM Software

Assessment

Two written tests during the year aimed to check the knowledge of the students about the lessons already made plus a discussion about the project work at the end of the year.

Programma del Corso

Processi di fonderia: Dinamica del riempimento e della solidificazione. Generazione di difetti nei getti. Difetti da riempimento e da solidificazione. Materozze, alimentatori, solidificazione direzionale. Porosità da ritiro e da gas. La formatura in terra: stazione di colata, modello, anime, sequenza di formatura, caratteristiche del processo. Formatura manuale e meccanica. Processi in forma permanente e transitoria, Modelli ed anime. Stampi per la fonderia. Colata in sabbia e in conchiglia, procedimenti di colata a gravità, in bassa pressione. Microfusione e cera persa, Fusione in conchiglia, Pressocolata (camera calda e camera fredda). Ritiro, porosità e difetti. Progettazione dei getti e valutazioni economiche. Deformazioni Plastiche: I processi di Formatura, I Criteri di Plasticità Lo stampaggio, la ricalcatura, la laminazione, la trafilatura e l''estrusione. La laminazione piana. Le principali lavorazioni delle lamiere (piegatura, tranciatura, imbutitura) Progettazione di lavorazioni per deformazione plastica: Studio dei metodi di progettazione analitici (Upper Bound, Kudo, Avitzur) e numerici (FEM). Uso di software FEM per la progettazione, sviluppo di un progetto d’anno.

Course Syllabus

Foundry processes: The solidification process, gating systems, solidification shrinkage, risers and riser design. Basic knowledge of casting of light alloys and steel. Sand casting (sand types, models, cores, forming sequence, Manual and automatic operations), permanent and transient mould processes, patterns and cores. Gravity sand casting, shell moulding, ceramic mould casting, investment casting, lost foam casting. Permanent mould casting. Casting defects: gas and shrinkage porosity. Shell mould, Expandable pattern, Plaster mould, Ceramic mould, Investment, Permanent mould, Die casting, Centrifugal casting. Shrinkage, defects, porosity. Casting design, casting economics. Metal forming: Plasticity criteria, effective stress and strain, Forming processes: Forging, rolling, drawing, extrusion. Metal sheet working: bending, cutting, deep-drawing. Design of forming processes: Study of analytical (Upper Bound, Kudo, Avitzur) and numerical methods (FEM). Computer Aided Design for forming, developing of a project work.