Estudo da fratura de aços de nova geração DP600 através da variação de pressão no Prensa-Chapas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chemin Filho, Ravilson Antonio
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/26343
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes
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spelling Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaChemin Filho, Ravilson Antonio2024-02-29T16:11:23Z2024-02-29T16:11:23Z2011https://hdl.handle.net/1884/26343Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes MarcondesTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 29/08/2011Bibliografia: fls. 142-147Resumo: No tryout de ferramentas de estampagem, mudanças são freqüentemente necessárias, desde a escolha de um novo material com melhor conformabilidade, até ajustes no design de matrizes e punções a fim de se atingir o grau de satisfação esperado para o produto. Todas essas ações, no entanto, tomam tempo e dinheiro, o que mostra a necessidade de uma melhor avaliação das chapas metálicas a serem utilizadas, como uma forma de se evitar estas perdas provocadas pelo conhecimento insuficiente das reais condições de deformação a que os materiais podem ser submetidos. Desta forma, procura-se cada vez mais desenvolver ensaios de laboratório que permitam às indústrias de estampagem conhecer melhor a estampabilidade das chapas utilizadas, e que sirvam como base de dados para o desenvolvimento de modelos computacionais cada vez mais precisos para a simulação de processos de estampagem. Levando em conta que a eficiência na fabricação de um produto estampado está no grau máximo de deformação que a chapa metálica pode ser submetida antes da sua ruptura, pode-se dizer que o levantamento da curva limite de conformação (CLC) de um aço corresponde a um método bastante eficaz para esta avaliação, sendo bastante utilizada por diversos autores em publicações recentes. Um objeto de estudo pouco investigado, porém, é a influência do prensa-chapas na estampabilidade das chapas metálicas, em especial de aços de nova geração que possuem fases duras em sua microestrutura. Com base nisso, o projeto de pesquisa em questão tem como objetivo principal a avaliação da influência da carga do prensa-chapas na estampagem do aço "Dual Phase" DP600, que se caracteriza por ser um aço de alta resistência, com sua microestrutura composta de "ilhas" de martensita dispersas em uma matriz ferrítica numa proporção aproximada de 17%. No estudo realizado, foi levantada a curva limite de conformação do aço DP600 através do ensaio de estampagem Nakazima, com "draw bead" travando totalmente o escoamento do material e, posteriormente, variando a carga do prensa-chapas. As cargas utilizadas foram de 130tf, 80tf e 58tf. Para cada valor de carga, foram medidas as deformações planares principais e comparadas a CLC obtida pelo teste de Nakazima. Pelos resultados obtidos, verificou-se um aumento na conformabilidade máxima do aço para a carga de 130tf, uma equivalência de resultados com a CLC obtida pelo método Nakazima para a carga de 80tf e uma redução na estampabilidade do material para a carga de 58tf. Pela análise da fratura das amostras em um microscópio eletrônico de varredura, contatou-se que nos ensaios com as menores cargas no prensa-chapas, acentuou-se o surgimento de pontos de fratura frágil (clivagem) nas amostras, como conseqüência da maior taxa de deformação do material, o que induziu o surgimento das "shear fractures", ou fratura por cisalhamento. Como conclusão do trabalho, pode-se dizer que a carga do prensa-chapas é altamente significativa na conformação de aços "dual phase", uma vez que o seu ajuste correto pode levar a um ganho considerável na conformabilidade do material, permitindo a produção satisfatória de peças com maior grau de complexidade.Abstract: In the tryout of stamping tools changes are often necessary, since the choice of a new material with better formability, adjustments to the design of dies and punches in order to achieve the expected level of satisfaction for the product. All of these actions, however, take time and money, which shows the need for better evaluation of sheet metal to be used as a way to avoid these losses caused by insufficient knowledge of actual conditions of deformation that the material can be submitted. Thus, the development of laboratory tests are important to the industries have better understand the formability of the sheet metal used, and to serve as a database for the development of computational models more accurate for the simulation of stamping process. Taking into account that the efficiency in the manufacture of a stamping product depend of the maximum degree of deformation that the sheet metal can be submitted before they fracture, it can be said that lifting the forming limit curve (CLC) corresponds to a very effective method for this assessment is widely used by several authors in recent publications. An object of study has been little researched, however, is the influence of blankholder on the drawability of sheet metals, especially the new generation steels, which have hard phases in its microstructure. Based on this, the research project in question has as main objective to evaluate the influence of blankholder in the formability of "Dual Phase" DP600 steel, which is characterized by a high-strength steel, with its microstructure is composed of "islands" of martensite dispersed in a ferritic matrix in a ratio of approximately 17%. In this study, was evaluated the forming limit curve of DP600 steel by Nakazima test, with "draw bead" totally catching the flow of material, and then by varying the force of the blankholder. The loads used were 130tf, 80tf and 58tf. For each load value, the deformations were measured and compared to the CLC Nakazima. From the results, there was an increase in the formability of steel for load 130tf, an equivalence of results obtained by the CLC method Nakazima and load of 80tf, and a decrease in drawability of the material to load 58tf. By the fracture analysis of the samples in a scanning electron microscope, in the tests with the lowest loads in the blankholder there was accentuated points of brittle fracture (cleavage) in the samples, as a consequence of the higher rate of deformation of the material, that induced the shear fractures. The main conclusion of the work is that the force of blankholder is highly significant in stamping of the "dual phase" steel, because there are a considerable gain in formability of the material, allowing satisfactory the production of parts with a higher degree of complexity.148f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalEstampagem (Trabalhos em metal)Conformação de metaisChapas de açoEngenharia mecânicaEstudo da fratura de aços de nova geração DP600 através da variação de pressão no Prensa-Chapasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTese_011_Ravilson Antonio Chemin Filho.pdfapplication/pdf8464637https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26343/1/Tese_011_Ravilson%20Antonio%20Chemin%20Filho.pdfdf9620cdd75bd5825a7f1f714c9a0524MD51open accessTEXTTese_011_Ravilson Antonio Chemin Filho.pdf.txtExtracted Texttext/plain236048https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26343/2/Tese_011_Ravilson%20Antonio%20Chemin%20Filho.pdf.txt78c407400c37b64319a972c9137d7868MD52open accessTHUMBNAILTese_011_Ravilson Antonio Chemin Filho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1147https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26343/3/Tese_011_Ravilson%20Antonio%20Chemin%20Filho.pdf.jpg18bc60f735c22b96f8ed1394e650fc9dMD53open access1884/263432024-02-29 13:11:23.618open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/26343Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-02-29T16:11:23Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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