Angolo di sformo nello stampaggio: quanti gradi servono

Perché serve?

Quando il pezzo solidifica si ritira e stringe attorno al punzone. Per uscire deve scorrere lungo tutta la superficie verticale. Se quella superficie è perfettamente perpendicolare al piano di apertura, il pezzo raschia contro l'acciaio per tutta la sua altezza.

Le conseguenze arrivano in ordine: prima segni visibili di trascinamento, poi deformazione all'estrazione, poi la superficie dello stampo che si opacizza per l'attrito, alla fine il pezzo che resta dentro e porta via un estrattore.

Il punto che si capisce tardi: all'inizio funziona lo stesso. Uno stampo nuovo, con superfici perfette, estrae anche senza sformo. Il problema compare quando la superficie si è consumata un po' — cioè quando la produzione è a regime e fermarla costa.

I valori, in pratica

Le superfici interne ne chiedono più delle esterne per un motivo fisico: raffreddando, il pezzo stringe attorno al punzone, mentre si stacca dalla cavità.

Le tre cose che cambiano i numeri

Il materiale. I polimeri che si ritirano di più stringono di più sul punzone e chiedono sformi maggiori. Gli elastomeri termoplastici, che aderiscono, ne chiedono ancora di più.

L'altezza della superficie. Un grado su una parete alta 5 mm toglie pochi centesimi; un grado su una parete alta 80 mm toglie più di un millimetro di materiale sul fondo. Su pezzi alti lo sformo va discusso col progettista perché cambia la geometria in modo visibile.

La texture. È il fattore più sottovalutato. Una texture profonda è una serie di micro-sottosquadri: senza sformo aggiuntivo il pezzo esce rigato, e lo stampo si rovina.

Quando zero gradi è possibile?

Esiste, ma va deciso insieme a chi costruisce lo stampo, mai imposto nel disegno:

• superfici molto brevi, dove l'attrito complessivo è minimo;
• quote funzionali di accoppiamento che non tollerano conicità — e in quel caso si compensa con lucidatura spinta, estrazione assistita o inserti sfilabili;
• pareti esterne di pezzi con presa d'aria adeguata, dove il pezzo si stacca dalla cavità raffreddando.

In tutti e tre i casi si sta accettando una manutenzione più frequente in cambio di una geometria. È un compromesso legittimo, purché sia una scelta e non una distrazione.

Come ci si accorge che manca?

Tre segnali, in ordine di comparsa:

1. Righe verticali sulle superfici del pezzo, sempre nella stessa posizione.
2. La forza di estrazione che cresce — la macchina fatica a estrarre.
3. Superfici dello stampo opacizzate dove il pezzo scorre.

Il primo si vede a occhio dal primo lotto. Se compare in campionatura, è il momento di intervenire: dopo, ogni correzione è acciaio già lavorato.

Il dato nostro

Lo sformo mancante o insufficiente è tra le prime tre correzioni che proponiamo sui modelli 3D che riceviamo, insieme allo spessore delle nervature. Ha una particolarità che le altre non hanno: è la modifica che il cliente accetta più a malincuore, perché cambia visibilmente la forma del pezzo. Per questo va discussa all'inizio, quando il disegno si può ancora muovere, non dopo l'approvazione estetica.

Quando questa regola non vale?

Su un pezzo destinato a poche migliaia di cicli — uno stampo pilota, una pre-serie — si può accettare uno sformo sotto la regola e mettere in conto qualche segno: lo stampo finirà la sua vita prima che l'usura diventi un problema. Il ragionamento vale quando la produzione è lunga.

Il passo successivo

Se non sei sicuro di quanto sformo serve sul tuo pezzo, mandaci il modello: è la prima cosa che guardiamo. Vedi anche le otto regole di progettazione e le tolleranze. Parla con un tecnico.

Approfondimenti collegati

• Le otto regole di progettazione — dove lo sformo si colloca tra le altre sette.
• Le tolleranze che si tengono davvero — lo sformo cambia le quote, e va dichiarato.
• La lucidatura e la finitura — texture e sformo si decidono insieme.