I NFLUÊNCIA DA FORÇA NO PRENSA - CHAPAS NA CONFORMABILIDADE DO AÇO MULTIFÁSICO CPW 800

Resumo Analisar a influência da força do prensa-chapas na conformabilidade do aço avançado de alta resistência CPW800; Ensaios de Nakazima foram realizados empregando-se forças distintas de prensa-chapas; Foi verificado que a força prensa-chapas tem influência direta na conformabilidade do aço CPW800; A diminuição gradativa dessa força reduz a conformabilidade do material; Foi definida uma equação experimental da força no prensa-chapas através de uma análise gráfica na taxa de deformação; Permitiu calcular a força necessária para obter o travamento total da chapa.

Introdução – CLC`s CLC’s servem para maior compreensão da conformabilidade de chapas metálicas; Através da CLC, planejadores de processo e projetistas de ferramentas podem determinar o nível de conformabilidade requerido para cada peça a ser estampada e assim selecionar o material que melhor se comporta a estas distribuições de deformação;

Introdução – AHSS Maior resistência mecânica; Permite a redução de espessura de várias partes; Redução de peso dos veículos; Redução consumo de combustível; Maior nível de segurança veicular proporcionado pela deformação inteligente da carroceria em casos de colisão; Entretanto a aplicabilidade ainda é limitadadevido aos desafios que envolvem a estampabilidade e a vida do ferramental.

Introdução – Aços Multifásicos de fase complexa Tratam-se de uma variedade dos AHSS; Aço bainítico de baixo carbono com elementos de liga que retardam a transformação de austenita, formando então uma estrtura bainítica e martensítica; Apresentam tensão de escoamento e resistência a tração superiores aos DP;

Procedimento Experimental - CLC Chapas de aço multifásico CPW800 de 1,6mm de espessura, laminado a quente; Ferramental Nakazima com dimensões reduzidas em prensa hidráulica; Sem drawbeads, utilizando prensa-chapas com 3 níveis de força;

Procedimento Experimental - CLC Maior nível de força foi considerado a capacidade de pressão máxima da prensa (200 bar), o que representou uma força de sujeição de 1002,0 KN; O segundo nível de força foi 401,0 KN; O terceiro nível de força foi 300,6 KN; Estes dois últimos níveis foram definidos com base num trabalho conduzido por Chemin (2011), em condições similares; Geometrias e dimensões reduzidas para os corpos de prova, buscando otimização sem perda de confiabilidade nos dados;

Procedimento Experimental - CLC Impressão malha visioplástica circular; Círculo de 5 mm de diâmetro;

Procedimento Experimental - CLC Medições das deformações principais com paquímetro digital; Diâmetro e comprimento dos corpos de prova também foram medidos após estampagem, para calcular a intensidade do escorregamento na área sob o prensa-chapas; Para cálculo das taxas de deformação, foram utilizados os tempos de estampagem de cada corpo de prova até a fratura;

Resultados CLC com FPC de 1002,0 KN comportamento típico região embutimento e estiramento; Para FPC de 401,0 e 300,6 KN houveram quedas significativas na conformabilidade na região de estiramento;

Resultados Mesmo no caso da FPC em 1002 KN, houve um deslocamento de material sob o prensa-chapas para dentro da matriz; A velocidade de escorregamento no flange (V2), representando a taxa de deformação, foi calculada dividindo- se ∆df por te; A divisão do deslocamento do punção por te permite ainda a determinação da velocidade de embutimento (V1), correspondente a 3,99 mm/s nestes ensaios.

Resultados O travamento da chapa na região do flange tende a aumentar à medida que a força aplicada no prensa-chapas é elevada; Desta equação, dois outros valores podem ser extrapolados: a)Para V2 = 0,01mm/s (~zero); resulta em FPC = 3.199,32 KN; b)Segundo equação de KIM & WAGONER et al. (2011): Para V1 = 3,99 mm/s; t = 1,6 mm; rd = 10 mm; Resultou em V2 = 0,123/s, e aplicando na equação experimental, FCP = 814,90 KN.

Resultados A FPC de 814,90 KN encontra-se na transição entre duas curvas: P/ FPC > 814,90 KN a taxa de deformação do flange altera muito pouco; P/ FPC < 814,90 KN a taxa de deformação do flange altera significativamente; É, portanto, possível realizar ensaios de com FPC acima da taxa de deformação máxima;

Conclusão A FPC tem influência direta na conformabilidade. A diminuição gradativa desta reduz o grau de conformabilidade na região de estiramento; A equação experimental da FPC permite conhecer melhor o potencial de estampagem do aço CPW800 tornando possível prever o efeito desta FPC sobre o material.