Scopo dell’insegnamento, composto da due moduli, uno di carattere progettuale, l’atro tecnologico, è quello di presentare le metodologie numeriche utilizzate sia nel campo della progettazione meccanica sia nel campo della simulazione dei processi tecnologici.
Per la parte riguardante la progettazione meccanica sono presentati i metodi numerici agli elementi finiti per la simulazione e il calcolo in condizioni statiche, con cenni anche al comportamento non lineare e dinamico stazionario.
Per la parte di simulazione dei processi, dopo la descrizione dei principali processi utilizzati per la realizzazione di componenti in lamiera e in materiali polimerici, partendo dal modello matematico dell'elemento realizzato al CAD tridimensionale, sono esaminate le fasi che portano alla definizione delle attrezzature di produzione nell'ottica della Concurrent Engineering dove convivono tutte le moderne tecniche CAD/CAM/CAE.

Conoscenza dei metodi numerici per il calcolo delle sollecitazioni e per la simulazione di processo
Conoscenza dei principali processi utilizzati per la realizzazione di componenti in lamiera e in materiali polimerici.
Conoscenza delle problematiche relative al calcolo di strutture in campo non lineare
Capacità di utilizzare le tecniche di compressione del tempo nella fase di progettazione prodotto/processo
Capacità di eseguire verifiche strutturali con il metodo agli elementi finiti in campo lineare
Capacità di utilizzare la simulazione software per ottimizzare i processi di produzione di componenti in lamiera e in materiali polimerici.

Capacità di utilizzare sistemi CAD.
Conoscenze di base della progettazione meccanica
Conoscenze delle nozioni base del calcolo matriciale delle strutture
Conoscenza dei concetti fondamentali relative alle tecnologie di produzione.

L’allievo che segue il corso deve avere conoscenze di disegno tecnico industriale, tecnologia meccanica e sistemi Integrati di produzione. E’ indispensabile che l’allievo abbia confidenza con l’uso dei computer.

1 Introduzione (5 ore)
• La filosofia della simulazione
• Campi di impiego della simulazione nei processi produttivi

2. Approfondimento sullo stampaggio delle lamiere (10 ore)
• Considerazioni generali
• .Progetto del ciclo di stampaggio
• Il ruolo della simulazione nel progetto del ciclo di stampaggio
• Simulazione del processo di imbutitura di un particolare in lamiera

3. Processi di trasformazione di manufatti in materiale termoplastico (30 ore)
• Considerazioni generali
• Stampaggio a iniezione
• Formatura rotazionale
• II ruolo della simulazione nel progetto dello stampo
• Simulazione del flusso di resina termoplastica nel processo di stampaggio a iniezione.

4. Cenni sulle problematiche della simulazione e gestione nei seguenti settori (5 ore)
• Macchine utensili a controllo numerico
• Robot industriali
• Collaudo e controllo di qualità.

Le esercitazioni di laboratorio vertono sui seguenti temi:
• Simulazione del processo di imbutitura di componenti in lamiera con codice FEM di processo.
• Determinazione della finestra di stampaggio per la produzione di manufatti in resina termoplastica mediante software di simulazione CAE.
Le esercitazioni di laboratorio sono finalizzate all'approfondimento di un argomento specifico del corso da effettuarsi in piccoli gruppi sotto la guida del docente con la stesura di una relazione da presentare in sede di esame.
Sono inoltre previste due visite tematiche presso impianti produttivi di elementi in lamiera e materiale polimerico.

• Appunti del Docente
• S. Kalpakjian, S.R. Schmid, Manufacturing , Engineering & Technology, Prentice Hall.
• Autori Vari, Manuale dello Stampista, Tecniche Nuove, Milano.
• G. Bertacchi, Manuale dello Stampaggio progettato, Tecniche Nuove, Milano.

La prova finale, orale, è organizzata in due fasi: la prima comprende gli argomenti trattati nelle lezioni mentre la seconda verte sulla discussione della relazione presentata e corretta dal docente. Ad ogni fase d'esame corrisponde una valutazione delle risposte fornite dall'allievo e il voto finale risulterà dalla media delle due valutazioni suddette, purché ciascuna sia sufficiente.