Simulação numérica e avaliação experimental dos parâmetros envolvidos na estampagem de chapas de aço

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Krevicz, Adriano Roberto
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/25764
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Simulação numérica e avaliação experimental dos parâmetros envolvidos na estampagem de chapas de açoEstampagemSimulação numéricaAvaliação experimentalCurva limite de conformaçãoChapas de açoParâmetros de estampagem.Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáA constante exigência de melhores produtos e em larga escala resultam no desenvolvimento de novos materiais, com características únicas e que requerem processos de produção e conformação rápidos, eficientes, buscando produtos da melhor qualidade e com os menores custos possíveis. Deste modo, o conhecimento das propriedades mecânicas, dos limites de conformação são indispensáveis na avaliação das do comportamento dos novos materiais ao longo dos processos de fabricação. Mais importante ainda é saber quais são os resultados obtidos quando os parâmetros destes processos são alterados, sempre buscando a melhor qualidade e o menor custo possível. Este trabalho teve como objetivo principal investigar, desenvolver e realizar a simulação numérica e avaliação experimental dos parâmetros envolvidos na estampagem de chapas de aço. Para cumprir estes objetivos, foi realizada a caracterização das propriedades mecânicas de três aços inoxidáveis ferríticos. Utilizando ensaios de tração com a técnica de correlação digital de imagem (CDI) e, também utilizando a CDI, desta vez com testes de Nakajima, foi realizada a caracterização das curvas limites de conformação (CLC’s) dos materiais. Com os resultados percebe-se que, os corpos de prova na direção de laminação apresentaram menores valores de tensão de escoamento e resistência a tração. Para o encruamento dos materiais é observada uma tendência, onde a direção de 0º apresentou os maiores valores. Outra propriedade importante que foi avaliada é a anisotropia. Houve aumento dos valores de anisotropia junto com o aumento da direção dos corpos de prova em relação à direção de laminação, além da redução dos valores de anisotropia com o aumento da espessura do material. A redução de anisotropia representa um aumento da tendência de redução da espessura em relação às demais dimensões, o que é indesejado para processos de estampagem. Foram construídas as curvas limites de conformação a partir de ensaios experimentais e simulações numéricas, onde houve grande diferença entre os resultados encontrados experimentalmente contra as simulações. Segundo os ensaios experimentais, os dois materiais apresentaram boa capacidade de embutimento.The constant demand for better products and on large scale results in the development of new materials, with unique characteristics and that require fast, efficient production and conformation processes, seeking products of the best quality and with the lowest possible costs. Thus, knowledge of mechanical properties and conformation limits are essential in evaluating the behavior of new materials throughout the manufacturing processes. It is even more important to know which are the results obtained when the parameters of these processes are changed, always looking for the best quality and the lowest possible cost. The main objective of this work is to investigate, to develop and perform the numerical simulation and experimental evaluation of the parameters involves on the stamping process of steel sheets. To complete the objectives, the characterization of the mechanical properties of three ferritic stainless steels was carried out. Tensile tests and Nakajima tests were carried out with the digital image correlation technique (DIC) for the materials characterization and the determining of the forming limit curves (FLC’s). The results show that the specimens that followed the rolling direction had lower values in terms of yield and tensile strength. For the material hardening results, a trend is observed, where the 0º direction presented the highest values. Another important property that was evaluated is anisotropy. There was an increase in anisotropy values along with an increase in the direction of the specimens in relation to the rolling direction, in addition to a reduction in anisotropy values with increasing material thickness. The anisotropy reduction represents an increase in the tendency of thickness reduction in relation to the other dimensions, which is undesirable for stamping processes. The forming limit curves were constructed from experimental tests and numerical simulations, there was a great difference between the results found experimentally against the simulations. According to the experimental tests, the two materials show a good drawing capacity.Mesquita, L.M.R.Piloto, P.A.G.Lourençato, Luciano AugustoAlves, Thiago AntoniniBiblioteca Digital do IPBKrevicz, Adriano Roberto2022-07-28T10:40:05Z20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/25764TID:203044576porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:57:38Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/25764Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:16:23.312859Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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