O processo de estampagem de chapas de metal para criar peças usadas em produtos automotivos, como portas de carros, recebeu uma atualização virtual na forma de um método de simulação desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Kanazawa. Sua simulação pode ser usada para otimizar uma prensa de estampagem de metal em seu estágio de projeto conceitual, reduzindo assim os custos de testes físicos de projetos. Este método não é apenas econômico, mas também mais abrangente do que os métodos de simulação anteriores.

Para melhorar o consumo de combustível, os fabricantes automotivos têm procurado cada vez mais fabricar carros usando materiais mais leves do que o aço tradicional. O aço de alta resistência é considerado uma alternativa leve, mas quando folhas de aço de alta resistência são estampadas para fabricar peças de automóveis, eles são mais propensos a dobrar, rasgar, ruga, ou tornam-se muito finos em alguns lugares em comparação com peças feitas de aço tradicional.

Em um mercado automotivo competitivo, é mais importante do que nunca realizar simulações com antecedência para otimizar as ferramentas antes de construí-las e testá-las. De outra forma, as ferramentas podem precisar ser alteradas durante um longo e caro período de tentativa e erro até que possam fabricar peças de alta qualidade com sucesso. Muitos componentes da ferramenta afetam o produto final e, portanto, podem ser otimizados por meio de simulações; Contudo, as simulações atuais não são abrangentes e raramente consideram a forma do estêncil de estampagem (denominado "forma em branco") que a folha de metal é perfurada para formar a forma desejada. Adicionalmente, muitas pesquisas nesta área se concentram em estampar barras simples ou formas em U.

"Simulamos a estampagem de formas em S em chapas de metal. Ao contrário de formas em U, a estampagem de formas em S pode fazer com que as peças de metal se retorquem e saiam do formato, nos permitindo estudar maneiras de reduzir a torção springback, "diz o co-autor do estudo, Ryoto Ishizuki.

Os pesquisadores descobriram uma nova maneira de reduzir a torção das folhas de metal, otimizando a forma da forma em branco e, ao mesmo tempo, minimizando o rasgo e o enrugamento da folha de metal. Eles também simularam quanta força usar para prender a folha de metal no lugar do chamado "suporte da placa" e como ela deve ser variada durante o processo de puncionamento para obter os melhores resultados.

"A otimização sequencial aproximada usando uma rede de função de base radial nos permitiu otimizar de forma eficiente a forma da peça bruta e a trajetória de força do suporte da peça bruta variável, "diz o primeiro autor Satoshi Kitayama.

Reduzir a propensão das peças de aço de alta resistência a torcerem e perderem a forma após serem estampadas é uma preocupação fundamental na indústria automotiva. Os resultados deste estudo são, portanto, antecipados para aumentar significativamente a qualidade das peças de metal estampadas.