Comparativo entre métodos para determinação da força e energia em processo de forjamento a quente da Liga de alumínio AA 7075

• Autor(a) principal: Hartmann, Leonardo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/199188
• topic: Plasticidade; Forjamento a quente; Forjamento em matriz; Elementos finitos; Ligas de alumínio; Uniform energy method; Elemental theory of plasticity (TEP); Simplified model; Hot forging; Closed die forging; Finite element method (FEM); Forging force; Forging energy; AA 7075 alloy

Neste trabalho é realizado um estudo comparativo entre diferentes métodos de determinação de força e energia no processo de forjamento de um componente com a liga AA7075, observando a eficiência dos resultados quando comparados com resultados teórico/experimentais. Neste estudo são analisados resultados obtidos através do Método da Energia Uniforme, Método das Tiras (TEP), Método Simplificado (TEP) e Método de Elementos Finitos (FEM), através do software FORGE NxT 3.0. Para a realização deste trabalho, foi levado em consideração o processo de forjamento a quente, em matriz fechada da liga AA7075 na sua condição de fabricação (F), utilizada pela indústria bélica para a obtenção de componentes. Foram expostas as sequências de cálculos e as interações realizadas para a construção de modelos matemáticos. Com a conclusão dos experimentos foi possível verificar que, para valores de energia, o Método de Elementos Finitos é o que mais se aproxima dos resultados obtidos com o Método Teórico/Experimental, apresentando valores aproximadamente 17% menores. O segundo método que mais se aproximou dos valores de energia obtidos com o Método Teórico/Experimental foi o Método da Energia Uniforme, apresentando resultados aproximadamente 17% maiores. Os outros métodos, Método das Tiras e o Método Simplificado, apresentaram valores aproximados de 23% menores e 59% menores, respectivamente. Levando em consideração os resultados de força, o Método de Elementos Finitos é o que mais se aproximou dos valores obtidos com o Método Teórico/Experimental, apresentando resultados aproximadamente 27% menores. O segundo método que mais se aproximou dos valores de força obtidos com o Método Teórico/Experimental foi o Método da Energia Uniforme, apresentando resultados aproximadamente 55% menores. Os outros métodos, Método das Tiras e Método Simplificado, apresentaram valores de aproximadamente 75% menores e 62% menores, respectivamente. Desta forma, levando em consideração a geometria estudada, é possível afirmar que no processo de forjamento a quente em matriz fechada, o Método de Elementos Finitos pode ser empregado como ferramenta de simulação mais eficiente. Já os métodos baseados na Teoria Elementar da Plasticidade apresentam aproximações mais grosseiras dos resultados, podendo ser aplicados na etapa de pré-projeto.