Studio numerico/sperimentale per la caratterizzazione del comportamento strutturale di pinze elastiche

Tesi relativa ad un’attività svolta presso IEMCA, azienda attiva nel settore della produzione di caricatori automatici di barre per torni. L’oggetto dello studio è la pinza elastica del caricatore, un componente fondamentale nella fase di alimentazione della barra al tornio e nella successiva fase di recupero dello spezzone non lavorato. Il processo di introduzione avviene sulla base di un’interferenza controllata tra la barra e la pinza elastica, che tende ad aprirsi, generando perciò tensioni flettenti che sollecitano il componente in alcuni punti critici. Durante il suo ciclo di vita, la pinza risulta soggetta a numerosi cicli di introduzione/estrazione, determinando forze e tensioni tempo varianti che portano spesso ad una rottura per fatica. Obiettivo dello studio è lo sviluppo di un modello semplificato della pinza che permetta di stimare forze e tensioni nei punti critici e di prevedere la vita a fatica del componente in funzione di alcuni parametri di progetto (geometria, materiale, interferenza massima). La semplificazione del modello proposto rispetto al componente reale consiste nello sviluppo in piano di una geometria cilindrica: ciò consente di definire un modello di calcolo analitico di facile implementazione ed analisi. I risultati forniti dal modello analitico sono stati confrontanti con quelli ottenuti da simulazioni numeriche al FEM nonchè con dati sperimentali. Il confronto ha dato esito soddisfacente rendendo così il modello proposto una linea guida per il futuro sviluppo di modelli più complessi che rispettino la reale geometria della pinza.