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Guilherme Kumassaka Weisheimer 4° Ano Engenharia Mecânica

Guilherme Kumassaka Weisheimer 4° Ano Engenharia Mecânica Iniciação Científica no Laboratório de Fenômenos de Superfície desde janeiro de 2004. SIMULAÇÃO DO FORJAMENTO A FRIO DE CRUZETA DE PEQUENO PORTE UTILIZANDO OS AÇOS ABNT 1020 E 16MnCr5 G. K. Weisheimer, L. V. Ramos, A. Sinatora.

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Guilherme Kumassaka Weisheimer 4° Ano Engenharia Mecânica

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Presentation Transcript

  1. Guilherme Kumassaka Weisheimer 4° Ano Engenharia Mecânica Iniciação Científica no Laboratório de Fenômenos de Superfície desde janeiro de 2004

  2. SIMULAÇÃO DO FORJAMENTO A FRIO DE CRUZETA DE PEQUENO PORTE UTILIZANDO OS AÇOS ABNT 1020 E 16MnCr5 G. K. Weisheimer, L. V. Ramos, A. Sinatora

  3. Forjamento da Cruzeta • Características: • Blanque cilíndrico • L = 110mm, Ø = 30mm • Dois punções • Matriz em cruz, perpendicular • ao blanque

  4. Forjamento da Cruzeta • Devido à complexidade da geometria, o estudo deste processo torna-se muito complicado sem auxílio computacional • Método dos Elementos Finitos utilizado para aproximar o comportamento da peça durante o forjamento

  5. Materiais • Propriedades Mecânicas

  6. Materiais • Propriedades Mecânicas • O aço ABNT 1020 possui tensão de escoamento menor, logo é mais fácil conformá-lo mecanicamente

  7. Materiais • O aço ABNT 1020 não consta no banco de dados de materiais do software • Foi utilizado o aço DIN 1.0402 (C22)

  8. Modelo Utilizado Simulação via Método dos Elementos Finitos • Elementos Hexaédricos de 8 nós • Comportamento elasto-plástico, análise termo-mecânica • Modelos de 15000 e 25000 elementos • Modelo de ¼ da cruzeta Características do Processo • Velocidade dos punções: 15 mm/s • Coeficiente de atrito μ = 0,3 • Temperatura ambiente: 25°C

  9. Resultados • Força de Atrito • Força Normal • Temperatura • Deformação Plástica • Deformação Elástica

  10. Esforços na Matriz Força de atrito (N) 16MnCr5 1020

  11. Esforços na Matriz Força de atrito (N) 16MnCr5 1020

  12. Esforços na Matriz Força de atrito (N) 16MnCr5 1020

  13. Esforços na Matriz 16MnCr5 Força de Atrito (N)

  14. Esforços na Matriz Força de atrito (N) 16MnCr5 1020

  15. Esforços na Matriz Força normal (N) 16MnCr5 1020

  16. Esforços na Matriz Força normal (N) 16MnCr5 1020

  17. Esforços na Matriz Força normal (N) 16MnCr5 1020

  18. Esforços na Matriz 16MnCr5 Força Normal (N)

  19. Esforços na Matriz Força normal (N) 16MnCr5 1020

  20. Planos de Corte • Análises em 3 cortes Transversal Diagonal Longitudinal

  21. Deformação Plástica 25 % 16MnCr5 1020

  22. Deformação Plástica 50 % 16MnCr5 1020

  23. Deformação Plástica 75 % 16MnCr5 1020

  24. Deformação Plástica 100 % 16MnCr5 1020

  25. Temperatura (°C) 25 % 16MnCr5 1020

  26. Temperatura (°C) 50 % 16MnCr5 1020

  27. Temperatura (°C) 75 % 16MnCr5 1020

  28. Temperatura (°C) 100 % 16MnCr5 1020

  29. Deformação Elástica 25 % 16MnCr5 1020

  30. Deformação Elástica 50 % 16MnCr5 1020

  31. Deformação Elástica 75 % 16MnCr5 1020

  32. Deformação Elástica 100 % 16MnCr5 1020

  33. Deformação Elástica 16MnCr5 1020

  34. Deformação Elástica 16MnCr5 1020

  35. Deformação Elástica 16MnCr5 1020

  36. Deformação Elástica 16MnCr5 1020

  37. Conclusões • Força normal, força de atrito e temperaturas maiores para o aço 16MnCr5 : maiores esforços • Deformações plásticas parecidas, maior para ABNT 1020 • Deformações elásticas maiores para o 16MnCr5

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