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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estudo do processo de expansão de furos em aço avançado de alta resistência por estampagem incremental
Autor(es): Souza, Marcelo Ribeiro de
Primeiro Orientador: Thesing, Marcelo Ribeiro de
Resumo: Os aços avançados de alta resistência (AHSS) encontram-se sendo cada vez mais empregados pela indústria automobilística, pois estes materiais possibilitam, a custos competitivos, reduzir o peso dos veículos e, ao mesmo tempo, aumentar a segurança dos passageiros em caso de colisão. No entanto, um dos grandes desafios para a fabricação de peças a partir destes novos materiais refere-se à baixa conformabilidade de bordas. A conformabilidade de bordas em chapas é avaliada, convencionalmente, pelo teste de Expansão de Furo, onde um furo central é expandido com um punção cônico. O objetivo do trabalho é a avaliação da performance comportamental da conformabilidade pela técnica inovadora de estampagem incremental na expansão de furo em chapas pré-furadas de aço AHSS martensítico. Pois, a estampagem incremental está sendo pesquisada e empregada aos mais diversos objetivos, devido, a mesma, possuir a característica de deformação localmente, e progressivamente, da chapa. A confecção de uma matriz de fixação, para comportar chapas de perfil quadrado e de disco, de ferramentas e de um percurso espiral cônica, para a estampagem incremental por ponto único de contato (SPIF), possibilitou-se efetuar os testes. Sendo que, na primeira estratégia foi empregado lubrificante sólido, do tipo grafite em pó, e uma ferramenta de geometria cilíndrica com diâmetros escalonados, na qual ocorreu a fratura da mesma, antes da expansão causar ruptura da borda. Desta maneira, foi possível estimar a força no instante da fratura, com as condições momentâneas. Na segunda estratégia, com o uso de lubrificante pastoso, do tipo graxa grafitada, e com uma ferramenta de perfil cilíndrico constante, obteve-se a expansão dos furos. Assim, pôde-se efetuar a comparação dos resultados com os dados obtidos por pesquisadores que empregaram o método convencional, regido pela ISO 16630. Obtendo uma razão da expansão de furos (REF) pela SPIF, com os parâmetros usados, de 47,2%. A REF obtida, para o mesmo material pela técnica convencional é de 54%. Logo, observa-se que, a SPIF, gerou antecipadamente trincas nas bordas em comparação à técnica convencional. Este resultado levemente inferior para a REF através da SPIF pode ser atribuído ao fato de que a borda do furo não está em contato com a ferramenta, o que contribui para o início da estricção localizada.
Abstract: Advanced high-strength steels (AHSS) are increasingly being used by the automotive industry as these materials make it possible to reduce vehicle weight at competitive costs while increasing passenger safety in the event of a collision. However, one of the major challenges for fabricating parts from these new materials relates to the low conformability of edges. The conformability of sheet edges is conventionally evaluated by the Hole Expansion test, where a central hole is expanded with a tapered punch. The objective of this work is the evaluation of the behavioral performance of the formability by an innovative technique of incremental stamping in the expansion of hole in pre-drilled plates of martensitic AHSS steel. For, the incremental stamping is being researched and used to the most diverse objectives, because, it, has the characteristic of deformation locally, and progressively, of the sheet. The fabrication of a fastening matrix, to include square and disk profile sheets, tools and a conical spiral path, for the incremental stamping by single point of contact (SPIF), made it possible to carry out the tests. In the first strategy, solid lubricant of the graphite powder type was used, and a cylindrical geometry tool with stepped diameters, in which the fracture occurred, before the expansion caused rupture of the edge. In this way, it was possible to estimate the force at the moment of fracture, with the momentary conditions. In the second strategy, with the use of pasty lubricant, graffititype grease, and with a tool of constant cylindrical profile, the holes in the plates were obtained. Thus, it is possible to compare the results with the data obtained by researchers who used the conventional method, governed by ISO 16630. Obtaining a ratio of the expansion of holes (REF) by the SPIF method, with the parameters used in the test, was of 47.2%. The obtained REF, for the same material by the conventional technique is 54%. Therefore, it is observed that the technique used, in martensitic AHSS steel plate, generated cracks at the edges before the conventional technique. This slightly lower result for REF through SPIF can be attributed to the fact that the edge of the bore is not in contact with the tool, which contributes to the onset of localized necking.
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Expansão de furo
Estampagem incremental
Aço AHSS martensítico
Mechanical engineering
Hole expansion
Incremental stamping
Martensitic AHSS steel
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
Citação: SOUZA, Marcelo Ribeiro de. Estudo do processo de expansão de furos em aço avançado de alta resistência por estampagem incremental. 60p. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/2067
Data do documento: 28-Nov-2017
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