ReP USP - Detalhe do registro: Uma contribuição à modelagem experimental e teórica do processo de conformação hidrostática de tubos de aço inoxidável AISI 316 L
USP affiliated author: ABRANTES, JORGE PAIVA - EP
Subjects: PROCESSOS DE FABRICAÇÃO; CONFORMAÇÃO MECÂNICA
Abstract: A produção de peças através da conformação hidrostática de tubos (CHT) tem aumentado nos últimos anos. A simulação deste processo via método de elementos finitos tem sido de grande auxilio no seu desenvolvimento, pois reduz o método de tentativa e erro e grandes ganhos de produtividade são auferidos desde o "try-out" da ferramenta e principalmente durante a produção das peças. Porém, o conhecimento consolidado pela realização de simulações e a comparação com resultados experimentais para a CHT são poucos na literatura quando comparado a outros processos de conformação. Isto ocorre devido ao alto custo do equipamento necessário aos experimentos. O principal propósito deste trabalho foi desenvolver simultaneamente um procedimento de simulação de uma variante do processo CHT com o Software LS-DYNA e uma ferramenta de baixo custo que permita a realização de experimentos em prensa comum e assim possibilite, a um baixo custo, a comparação dos resultados experimentais e simulados. Assim sendo uma ferramenta foi desenvolvida para uso em prensa comum através da qual foi possível produzir peças com dois carregamentos distintos, ou seja, a expansão hidrostática de tubos somente por pressão e por pressão e carga axial. Em paralelo um procedimento de simulação foi desenvolvido para simular os dois processos no Software LS-DYNA sendo então os resultados simulados e experimentais comparados. Nas simulações duas maneiras de aplicar-se a pressão foram desenvolvidas e são descritas.Para os experimentos e simulação foi escolhido um tubo extrudado e produzido com o aço inoxidável AISI 316 L. Na primeira parte dos estudos, os resultados simulados e experimentais diferiram. A principal hipótese levantada para as diferenças encontradas recaiu sobre o uso de propriedades do aço inoxidável obtidas na condição de chapa e não para o tubo extrudado o qual possui um histórico de deformação diferente devido ao processo de extrusão. ) Como se sabe, para realizar simulações confiáveis, que permitam a comparação com dados experimentais, um dos principais requisitos é a utilização de propriedades mecânicas confiáveis e representativas da condição real do material do tubo. Para tanto, diversos ensaios de tração foram realizados, sendo desenvolvido inclusive o ensaio denominado "Ring Hoop Tension Test" com o qual se obteve as propriedades transversais do material do tubo mencionado, permitindo a modelagem anisotrópica do material nas simulações. Como resultado final, obteve-se os limites de conformação do tubo escolhido e os resultados simulados com as propriedades obtidas a partir do tubo, apesar de ainda diferentes, aproximaram-se mais dos resultados experimentais
Simulação numérica via elementos finitos da conformação de chapas metálicas por pressão hidrostática (bulge test)