SIMULACION FEM, UNA VALIOSA AYUDA PARA LA …

SIMULACION FEM, UNA VALIOSA AYUDA PARA SIMULACION FEM, UNA VALIOSA AYUDA PARA LA DEFORMACION EN FRIOLA DEFORMACION EN FRIO

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BOLLOFF OTALUBOLLOFF OTALU

Dominique Dominique Monnereau Monnereau (dominique.monnereau@bollhoff.com)(dominique.monnereau@bollhoff.com)

PLANIFICATION :

1) Presentacion de la empresa Bollhoff

2) Presentacion del programa Forge

3) Utilizacion de Forge en Bollhoff

Böllhoff – un grupo familiar de empresas internacionales dedicadas a las tecnologías y elementos de fijación.

Böllhoff – Una empresa familiar

Un colaborador estratégico para industrias innovadoras –Joining together!.

De ferretero a fabricante y

proveedor de sistemas y serviciosen tecnología de elementos y técnicas de fijación

Comenzamos en 1877, y hoy seguimosdesarrollándonosexitosamente con la 3ra y 4ta

generación

Uniendo tradición con futuro:

sostenibilidad e innovación

Alemania, Bielefeld

Alemania, Sonnewalde

EE.UU., Kendallville

Francia, La Ravoire/Chambery Brasil, Jundaí

India, Gurgaon China, Wuxi

Allí donde nos necesite:

Böllhoff internacionalAlemaniaArgentinaAustriaBrasilCanadáChinaEE. UU. EslovaquiaEspañaFranciaHungríaIndiaItaliaJapónMéxicoPoloniaReino UnidoRepública ChecaRumaníaRusiaTurquía

2.000 empleados aprox. en

32 sedes con 9 plantas de producción en 21 países

Y más de 50 agencias en todo el mundo

Bollhoff, s.a.Técnicas y elementos de fijación

Una filial del Grupo B ÖLLHOFFUna filial del Grupo BUna filial del Grupo B ÖÖLLHOFFLLHOFF

55%

27%

13%

5%

42% 58% 49% 51%

Hechos y cifras

55%

Cifra de ventas 2011 por sector

Cifra de ventas 2011 por actividad

Cifra de ventas 2011 porregión del mundo

Aut

omóv

ily

Aer

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tica

Indu

stria

Téc

nica

sy

elem

ento

sde

fija

ción

Ser

vici

ode

sum

inis

tro

de

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ento

sde

fija

ción

AlemaniaResto de EuropaAméricaAsiaEn 2011, el Grupo Böllhoff

logró una cifra de ventas de €453 millones

Un solo proveedor:

Piezas normalizadas y elementos de fijaciónestándar

Soluciones adaptadas a las necesidades del cliente

Fabricación propia

Máquinas y equipos de fijación

nuestra gama de productos

La mejor tecnología

para cada necesidad

I+D propiosTecnología en aplicacionesIngeniería, consultoríaPrototiposAnálisis de valoresInstalaciones para tests Laboratorio acreditado

Desarrollo conjuntoDesarrollamos sus productos especialesy respondemos a sus necesidades de fijación.

Ahorro de tiempo y dinero:

logística de elementos de fijación

ECOSIT®

Sistemas de aprovisionamiento y distribución

ECOPACKServicios de embalaje

ECOLINE®

Conexión IT eficiente

Optimización de procesosFlujo de material: rápido, limpio, flexible, eficien te

Vol

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Cos

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de

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Piezas A/B

Piezas C

En ciertos aspectos, somo muy intolerantes:

política de “cero defectos“

Calidad y gestión medioambientalGarantía de calidad

Nuestra empresa estácomprometida con las prácticassostenibles humanitarias y medioambientales

Un único proveedor:

Sistemas de fijación

AtornilladoresRemache autoperforadorClinchadoFijaciones a gran velocidadAdhesión de elementos de fijación

Facturación porsector

Facturación poractividad

Facturación por regióndel mundo

269 Mill. €

65 Mill. €

46 Mill. €

11 Mill. €

26 Mill. €

2 Mill. €

157Mill. €

263Mill. €

168Mill. €

233Mill. €

19Mill. €

Norte de Europa

Ind.

del

Aut

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Aer

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Téc

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fija

ción

Tec

nolo

gías

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iste

mas

de u

nión

Suroeste de EuropaSureste de EuropaAmérica del NorteAmérica del SurAsia / Resto del mundo

Certificado ISO / TS 16949

desde 2003

Certificado ISO 14001

desde 2001

Bollhoff Otalu Bollhoff España

Certificado Nro. ES042000-1

de BVQi - ISO 9001:2008

Calidad Total

BÖLLHOFF en España:

• Fue fundada en enero de

1989.

• Opera en España y

Portugal.

• Está formada por 23

personas.

• Departamentos:

Comercial, Logística,

Técnico, Administración,

Informática y Marketing.

• Con almacén con

productos de fijación en

stock para su entrega

inmediata.

Bollhoff, s.a.

�Bollhoff Otalu :

�Lider mundial del RIVKLE ® (sitio de produccion)

�Gama de productos completa y soluciones especialistas porlos clientes

�Departamiento de innovacion

�Un poco de historia : 1938 : : FundacionFundacion en en Paris de OTALU1948 : Ventas del HELICOIL®1950 : lanzamiento del RIVKLE® atividad1972 : OTALU es comprado per Böllhoff1983 : Fundacion de Bollhoff s.r.l. - Italy1988 : Fundacion de Bollhoff s.a. - Spain2004 : Fundacion de un sitio de produccion en China

Bollhoff OtaluRIVKLE® y otras piezas

� Filial del grupo Böllhoff

� Volumen de facturacion: 69M€ (2011)

� 335 empleados (2011)

� 700 milliones de RIVKLE® y RIVQUICK® produced

Nuestras fililales volumen de facturacion (2010) :

� Bollhoff Italy – 17,5 M€ - 35 empleados

� Bollhoff España – 7,2 M€ - 24 empleados

� Bollhoff China – 11,9 M€ - 84 empleados

Bollhoff Otalu

Tuercas y roscas macho remachables RIVKLE ®

Roscas en piezas de reducido espesor

Tecnología RIVKLE ®

Zona de deformaciónEspesor de remachado

Rosca

Barrilete

Cabeza

Pieza soporte

Cono

Cuerpo

Por qué RIVKLE ®?

� Colocación de una tuerca o de una rosca macho resistentes a una pieza de reducido espesor

� Colocación en piezas de metal, plástico o cerámica

� Colocación en ciego de tuercas o roscas macho remachables RIVKLE®

en piezas huecas, carcasas, perfiles o piezas con accesibilidad por un solo lado

� Como no deteriora el soporte, no requiere de procesos posteriores, aunque se trate de superficies tratadas

� Sustituye a la tuerca soldable

Tuercas y roscas macho remachables RIVKLE ® —colocación

Proceso de colocación

1. Roscado de la tuerca en el

2. Colocación de la tuerca en el alojamiento

3. Remachado 4. Desenroscado

vástago de tracción

Nuestra gama de productos RIVKLE ®

Hexagonal

Cilíndrico, ranurado

Cilíndrico moleteado

Cilíndrico

Cabeza reducidaCabeza fresadaCabeza planaCuerpo

� Máquinas de colocación oleoneumáticas para series medias y grandes

� Por recorrido – P 2005 (M3-M12)

� Por esfuerzo� P 1007 (M3 - M6)� P 2007 (M4 - M10)� P 3007 (hasta M16)

� Máquinas de colocación oleoneumáticas de gran recorrido del vástago Para la colocación de tuercas remachables RIVKLE® PN

� P2007 PN (M 4 – M 8)

Máquinas de colocación manuales RIVKLE ®

Cabezas de colocación semi-automáticas en diseño modular� Principio de vástago de tracción, oleneumática

SAC 310 (M3-M10)

Equipos especiales RIVKLE ® Automáticos

Cabeza de colocación automática � Principio de vástago de tracción, oleneumática

� HSA 803 (M3-M12)

Cabeza de colocación automática � Por prensa

� CFA 803

Ejemplo de aplicaciones de RIVKLE ® en el sector del automóvil

� Fijación del motor del limpiaparabrisas al soporte de magnesio

� Utilización de un tornillo de clase 8,8� No se pierden prestaciones por contacto con corrosión� Peso reducido� Colocación en ciego� Remachado totalmente automático

� Tuerca remachable RIVKLE® HRT M 6� Cabeza plana, cuerpo hexagonal � Material: aluminio� Tornillo: de clase 8,8

Aplicación

Ventaja parael cliente

Solución de Böllhoff

Confidential! For internal use only! No reprint!

Todas las coches producidas en Europa tiene un Bollhoff p roducto

Bollhoff OtaluNuestras referencias en el mundo del automovil

Daimler Chrysler

Bollhoff Otalu Nuestras referencias en la industria

Automotive

Electronics

Industry

Railway

Aerospace

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� FORGE : programa vendido per TRANSVALOR

� Resultados de investigacion del “Ecole des Mines de Paris” y CEMEF (centro de investigaciones sobre materiales)

� Caliente, templado y frio processos de deformacion

� Ameliorar la produccion de las piezas y la concepcion de las piezas

� 200 clientes (80% sitios industriales)

� Utilizado per Bollhoff despues 2002

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Ejemplos de procesos calculados con FORGE

ProcesoProceso de de cizalladuracizalladura

ZonaZona rojaroja : la : la faltafalta de material de material durantedurante la la fabricacionfabricacion de un de un ciguenalciguenal

PiezaPieza realreal

simulacionsimulacion

PrediccionPrediccion de un de un plieguepliegue((produccionproduccion de de unauna piezapieza en en broncebronce))

LaminacionLaminacion transversaltransversal

RealizacionRealizacion del del roscadoroscado

LaminacionLaminacion

ForjaForja orbital en orbital en friofrio ((zonazonacriticacritica))

� 2.1 – Preparacion de la simulacion :

•Herramientas(disenos, posicion y cinematica)

•Material (ley de comportamiento, caracteristicasmecanicas)

•Malla de los objectosdeformables

•Condiciones (friccion, intercambio termico)

•Tiempo de preparacion : depiendede las informacionesdisponibles, entre 20 min y 3h...

GLPRE – para preparar simulaciones

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� 2.2 - Calculos :

•Possibilidad de lanzarvarios calculos en el mismo tiempo

•Tiempo de calculo : 20 min por 2D simulaciones, hasta 2 o 3 dias por 3D simulaciones con variospiezas deformables, depiende del caso

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� 2.3 - Analisis :

•Datos disponibles : temperatura, tensiones, porcentaje de deformacion, llenado de volumen...

•Possible de salvarvideos de la deformacion

•Tiempo necessariopara analizar : 20min hasta variashoras...

GLVIEW – para analizar las simulaciones

� 1 personna, 60% de su tiempo

� Una licencia perpetua

� Ordenador con 2 *4 nucleos (se necessita potencia de calculo)� Servicio del desarrollo

� Clientes de la simulacion : � Dibujantes de los utillajes de la deformacion en frio� Jefes de proyectos

� Commerciales

� Método de trabajo : � Una reunion per semana

� Decidamos juntos con el servicio de la industrializacion, operadoresespecialistas y jefes de proyectos si simulaciones son necessarias

� Los resultados son commentados juntos tambien

=> La simulacion necessita la experiencia de los operadores

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� DEFORMACION EN FRIO: validacion del processo

=> simulacion de todas las etapas del processo de deformacion, conservando la historia de la deformacionde las etapas anteriores

=> Ellecion de la mejora sequencia por la pieza y por lasherramientas

60%

� REMACHADO : Esfuerzo necessario y comportamientode las piezas

30%30%

� CALCULO DE ESTRUCTURA : comportamiento de una pieza en el entorno del cliente

10%10%

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Deformacion en frio: ejemplo 1

- El principio de una sequencia de deformacionen frio

- 2 hasta 4 sequencias son probadas para cadanueva pieza

� Deformacion en frio : Ejemplo 2

Analisis del contacto entre la pieza y las herramientas

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

Falta de material

� Deformacion en frio: ejemplo 3

Prevision de los defectos : formacion de un pliegue durante una etapa de deformacion

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

⇒ Comprension de la ruptura de una herramientadespues de muchos ensayos en la maquina

⇒ Eleccion de la mejora solucion: 130 000 piezasproducidas y ahora 330 000 piezas con el mismoherramienta

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Deformacion en frio: ejemplo 4

⇒ Comprension de un problema importante de pliegue

⇒ Pliegue reproducido en la simulacion y solucion formalizada en la simulacion, antes de probar la en la maquina=> no pliegue ahora

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Deformacion en frio: ejemplo 6

⇒ Remachado de un RIVKLE especial sobre plastico⇒ Esfuerzo necessitado

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Remachado: ejemplo 1

⇒ Remachado de un RIVQUICK

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Remachado: ejemplo 2

Prensa simple Prensa apuntadaEngastadura sobre 1.8mm, maximum dimension por el roscado / deformacion nivel, en %

⇒ Comparacion de herramientas de remachado⇒ Remachar con una prensa simple provoca una tension en el roscado⇒ Con una prensa que permite de mentener el pliegue, la tension es baja

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Remachado: ejemplo 3

Pieza en PA 66, GF30, espesor 2.5 mm

9.5 mm

Pieza en acero, espesor 0.67 mm

Effort for ¼ of Rivquick, in tons

⇒ Comportamiento de un RIVQUICK y de las piezas del cliente durante el remachado segun el esfuerzo, en differentes configuraciones

⇒ Ayuda por el cliente

Esfuerzo de remachado 5500N, Tension de Von Mises por la pieza en acero

Esfuerzo de remachado 6500N, Tension de Von Mises por la pieza en acero

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Remachado: ejemplo 4

� Calculo de estructura : ejemplo 1=> Deformacion y tension por 2 piezas segun el esfuerzo aplicado

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

Angulo ≈ 10 °Radio ≈ 0.7 mmMax tension ≈ 2000 MpaDeviacion Max≈ 0.07 mm

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Nueva possibilidad : OPTIMIZACION=> El programa encuentre la mejora solucion, por ejemplo un radio de un punzo, para una tension minima

1. Presentacion de la empresa Bollhoff2. Presentacion del programa Forge3. Utilizacion de Forge en Bollhoff

� Tiempo necessitado por simulaciones : � Mejorar piezas que existen : ~ 20 horas� Nuevas piezas, eleccion de la sequencia de deformacion : ~ 50 horas (depiende de la

cantidad de sequencias imaginadas)� Calculo de estructura : ~ 5 hasta 15 horas� Concepcion de nuevos productos (deformacion y utilisacion) : ~ 70 horas

� Aconsejos : � Existen 2 al mismo nivel : FORGE y DEFORM

� Progama facil a utilizar pero que necessita experiencia par analisar resultados� Al principio siempre comparar los resultatdos con la realidad de las maquinas

� Prudencia con los resultados

� Puede ayudar a formalizar muchas cozas que conocen los operadores

=> Se nessecita tiempo pero permite ganar dineros, tiempo de desarrolloen las maquinas y conocimiento formalisado sobre deformacion en frio

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION !