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Avaliação das deformações de chapas finas e curvas CLC para diferentes geometrias de punções

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMarcondes, Paulo Victor Prestes, 1964--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica-
Autor(es): dc.creatorChemin Filho, Ravilson Antonio-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T12:44:01Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T12:44:01Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-08-01-
Data de envio: dc.date.issued2024-08-01-
Data de envio: dc.date.issued2004-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/990-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/990-
Descrição: dc.descriptionOrientador: Paulo Victor Prestes Marcondes-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 2004-
Descrição: dc.descriptionInclui bibliografia-
Descrição: dc.descriptionResumo: Durante o tryout de ferramentas de estampagem, mudanças são freqüentemente necessárias, desde a escolha de um novo material com melhor conformabilidade, até ajustes na geometria 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 que, em parte, pode garantir que as peças produzidas serão estampadas sem maiores problemas. A identificação, por exemplo, se ocorrerá estiramento e/ou embutimento profundo em determinada região da peça durante o processo de conformação, pode garantir a otimização do processo de estampagem através da melhoria da geometria das ferramentas. Com esta finalidade, foram produzidos quatro novos modelos de punções a serem utilizados no ensaio de embutimento Nakajima, a partir do qual pode-se avaliar com segurança os fenômenos de embutimento profundo e estiramento através da Curva Limite de Conformação obtida. Neste trabalho avaliouse como as diferentes geometrias de punções utilizadas para o ensaio Nakazima afetaram a Curva Limite de Conformação original do material, levantada apenas com um punção esférico, promovendo de forma isolada ou simultânea os fenômenos de embutimento profundo e estiramento. A maior difuculdade durante a realização dos ensaios concentrou-se na obtenção da Curva Limite de Conformação no modo de deformação por estiramento, onde houve a necessidade da utilização de um filme de poliuretano como lubrificante, para se atingir níveis mais elevados de deformações nesta condição. Os punções com a forma cilíndrica e com a forma de uma elipse extra profunda atingiram níveis de deformações abaixo da CLC obtida segundo o método Nakazima, devido a maior concentração de tensões nos pontos de menor área de contato da ferramenta. Os punções com a forma de uma elipse rasa e de uma elipse profunda atingiram o mesmo nível de deformação da CLC obtida pelos ensaios Nakazima, porém, o primeiro concentrou os pontos preferencialmente no estado plano de deformações, enquanto que o segundo gerou pontos bem definidos no embutimento profundo e no estiramento, para corpos de prova mais estreitos e mais largos respectivamente. Uma verificação relativa a posição onde ocorreu a fratura do material, de acordo com o tipo de punção utilizado no ensaio, foi realizada pela medição do perfil de distribuição das deformações desde o ombro da matriz até o topo do punção. Esta análise mostrou que porção do punção ocasionou um maior esforço sobre o material. Uma etapa final da análise de resultados foi a verificação da constância de volume do material deformado, a partir da medição da deformação no sentido da espessura, ou seja, se a redução de espessura foi compatível com as deformações planares provocadas na chapa. Como uma conclusão deste trabalho, pode-se dizer que o punção com o formato hemisférico foi a ferramento que apresentou os maiores níveis de estampabilidade e uma melhor distribuição das deformações no material, por ser esta a geometria mais uniforme. A medida que o punção assume um formato mais complexo, se afastando do modelo esférico, a tendência é a ocorrência de uma maior concentração de tensões em posições específicas do material, o que leva a um menor índice de estampabilidade do mesmo.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: Changes are often required during the tryout of drawing tools. These changes may range from adjustments in die and punch designs to the selection of a new material with enhanced formability characteristics. All these actions, however, require time and money, thus augmenting the need for improved initial evaluations of thin sheet metal. Increasing interest is therefore being evinced in the development of laboratory tests that allow stamping manufacturers to become more familiar with the stamping ability of the thin sheet metal they utilize, thereby ensuring, at least in part, that the pieces produced are stamped without major problems. The identification of regions in the piece where deformation by stretching, deep drawing and/or uniaxial plane strain will occur during the forming process can allow the process to work smoothly through optimization of the tools' geometry. In this work, four punch models with varying geometries were prepared and used, in addition to the traditional Nakazima drawing test tool. Thus, an evaluation was made of how the different tool geometries affected the material's Forming Limit Diagram obtained through the traditional test. The first punch model, cylinder-shaped, was dubbed P1 and the second model, having a shallow elliptical shape, was identified as P2. The tool's traditional hemispherical punch was called P3. Punch P4 was designed in a deep elliptical shape. The last punch model designed for these tests, dubbed P5, was shaped as an extra deep ellipse. The four proposed punch models were designed according to the 100 mm diameter proposed by Nakazima for this test. An important factor in the development of the geometry of each punch fabricated here was the specification of the R1 and R2 radiuses, the first one corresponding to the tip of the punch and the second responsible for the congruence of R1 with the tool's rectilinear portion. The congruence between these radiuses was the determining factor in establishing the aforementioned shapes for each punch. The results discussed herein demonstrate that the smaller the tool's radius, the greater the concentration of stresses in the material, regardless of whether this reduction in the radius is at the outer edge or at the tip of the tool. It should be noted that a slight variation in the radiuses of the geometry of Nakazima's original tool affects only the material's deformation characteristics, such as deep-drawing and stretching. A marked reduction in the tool's radiuses, however, exerts an influence at the level of sheet formability. In other words, it reduces the potential for deformation of the material. This reduction in formability was determined by the decrease in the height of the points obtained at the ?1 axis of the FLD.-
Formato: dc.formatxvii, 127f. : il.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectEstampagem (Trabalhos em metal)-
Palavras-chave: dc.subjectFerramentas-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia mecânica-
Título: dc.titleAvaliação das deformações de chapas finas e curvas CLC para diferentes geometrias de punções-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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