Ottimizzazione della produzione di tubi complessi in alluminio mediante modello FEM

I tubi in alluminio, principalmente prodotti dal processo di idroformatura, svolgono un ruolo importante nelle industrie di trasporto in particolare nel settore automobilistico. La più ampia applicazione di tubi di alluminio da parte dell’industria è ostacolata a causa della scarsa duttilità e del complesso comportamento dell’alluminio rispetto all’acciaio. Alcuni ricercatori hanno sviluppato un codice FEM per assegnare vari spessori alla parete del tubo iniziale. A differenza di molti studi che hanno cercato di ottenere un processo di idroformatura ottimale modificando per esempio l’alimentazione del carico assiale e la pressione interna, in questo studio, la distribuzione dello spessore della parete del tubo iniziale e la variazione dello spessore per flessione sono state prese in considerazione in un algoritmo di ottimizzazione globale. L’algoritmo sviluppato è un algoritmo generico che può comprendere diversi processi e cambiare vari parametri in ogni processo al fine di raggiungere l’obiettivo globale. Il caso di studio utilizzato si è articolato nella realizzazione del disegno del tubo con spessore variabile con due processi di piegatura tra cui il trattamento termico per finire con il processo di idroformatura. Per verificare i risultati numerici in ogni fase di deformazione e al termine di ogni processo, sono stati effettuati molti esperimenti, e sono stati osservati risultati accettabili. Tutte le modifiche dei parametri dei processi in gioco vengono eseguiti automaticamente senza alcun intervento da parte dell’utente. Il percorso di carico di ottimizzazione numerica ha mostrato un eccellente accordo con gli esperimenti di idroformatura finale.