Conformabilidade das Chapas

Apresentação em tema: "Conformabilidade das Chapas"— Transcrição da apresentação:

1 Conformabilidade das Chapas
Estimação de Conformabilidade das Chapas pelo Testes de Propriedades Mecânicas e Testes Tecnológicos

2 Esquema de Produção de Chapas

3 Estimação de Conformabilidade
Testes Práticos (Teste no Processo real) Diretamente, mas sem Sistemática, somente Sim ou Não Muito Extenso, sem Quantificação de Materiais Propriedades Mecânicas (Valores Certos) Tensões e Deformações: Re, Rm, AG, A50 Valores de Anisotropia r e Encruamento n Testes Tecnológicos (Imitação do Processo) Erichsen-Test: Estiramentabilidade Limite da Razão de Estampagem Profundo: Estampabilidade Combinações: Swift, Fukui, Engelhard-Test LRE com Diferentes Punções: Mistura sistemática

4 Propriedades Mecânicas
Tensões de Escoamento Re e de Ruptura Rm, Razão das Tensões, Curva de Encruamento Deformações Homogêneas e Ruptura, Valor do Encruamento: Estiramento Valor da Anisotropia: Estampabilidade Combinação da Anisotropia e do Encruamento Combinação de Todos os Valores

5 Curva de Escoamento Tensão Elongação 1 Modulo de Young (Lei de Hooke)
2 Tensão de Escoamento 3 Limite de Resistência 4 Alongamento na Força máxima (Along. uniforme) 5 Alongamento total na Força máxima 6 Alongamento de Ruptura 7 Alongamento total de Ruptura Tensão 3 1 2 Elongação 4 5 6 7

6 Calculo da Anisotropia
Valores da Anisotropia: = Deformação log. do Comprimento Anisotropia media (Valor r ou Anisotropia normal) : rm = 1/4 (r0 + 2* r45 + r90) Anisotropia planar (Valor Dr, resp. p/o Orelhamento): Dr = 1/2 (r0 + r90 - 2* r45) = Deformação log. da Largura = Deformação log. da Espessura = Anisotropia 0o 45o 90o WR

7 Relações entre as Propriedades
Compromisso entre Resistência e Conformabilidade

8 Diagrama do Goodwin e Keeler
Rupturas

9 Curva do Limite de Conformação
Deformação j1 Estampagem profundo Tensão uniforme “Plane strain” Estiramento biaxial Deformação j2

10 Corpos de Prova para o Teste
Corpos de Prova para Ensaio de Embutimento com Punção hemisferical

11 Exemplos para Diferentes Curvas
1 - Punção hemisférico, Provas cortadas arcos 2 - Provas cortadas retas 3 - Ensaio de Tração Curvas de Caminho das Deformações 4 - Embutimento com diferentes Punções 5 - Embutimento hidráulico Estampagem Estiramento Diferentes Corpos de Prova Diferentes Ensaios

12 Comparação dos Tipos de Aço Inox
Aço Inox austenítico Aço Inox ferrítico

13 Análise de Conformação
Aplicação de uma Malha na Superfície da Chapa Medição dos Círculos ou Quadrados Cálculo das Deformações Comparação com os Limites dos Materiais

14 Testes Tecnológicos Erichsen-Teste: Teste de Estiramento
Swift-Teste/Teste do Limite de Razão de Estampagem Profunda: Estampabilidade Combinações: Olsen: LRE com Punção Hemisférica Fukui: LRE com Matriz Cônica Engelhardt: Estampagem até o Máximo de Força, depois Fixação de Flange até Ruptura

15 Erichsen-Teste Erichsen-Teste: Teste para a Estimação de Estiramento
Estimação do Tamanho dos Grãos da Microestrutura FN FN

16 Swift-Teste Swift-Teste:
Teste do Limite da Razão de Estampagem Profunda para a Estimação da Estampabilidade LRE (ß) = d0 / d1 (Blank/Punção) Punção Prendedor Chapa Matriz Blank Copo Razão de Estampagem

17 Novo Teste Tecnológico
Severidade do Teste LRE por diferentes Punções Elípticos Balanço entre Estiramento e Estampagem Sensibilidade das Propriedades dos Materiais Resultados com Aço Carbono e Aço Inox Diagrama de Comparação Possibilidades no LdTM

18 Formas Geométricas dos diferentes Punções Elípticos
Elipse extra profunda Elipse profunda Hemisfera Elipse rasa Cilindro Variação sistemática entre Estiramento e Estampagem profundo

19 Resultados com Aço Carbono
Em cima: Diâmetros iguais: tudo 200 mm Em baixo: Diâmetros maximais 210/220/ 230/200 mm

20 Resultados com Aço Inox
Ruptura no Diâmetro 200 mm com Óleo Boa no Diâmetro 220 mm com Folha de Teflon

21

22 Testes Práticos com Suporte

23 Ferramenta no LdTM

24 Testes de Atrito e Desgaste
Importância de Atrito e Desgaste na Conformação de Aços Inox e Aços com alta Resistencia pelo alto Encruamento e altas Tensões Ferramentas e Superfícies especiais: alta Dureza (Cromo, Ampco) super polido Lubrificantes com Aditivos ou Plásticos para alta Pressão Testes de Atrito e Desgaste no futuro LdTM

25 Efeitos de Atrito na Superfície

26 Principio e Tipos do Atrito

27 Diferentes Áreas de Atrito
Diferentes Demandas do Atrito na Estampagem ou Estiramento Flange µ => / 1 Matriz µ => / 1 Fundo µ => / 0

28 Novas Estruturas de Superfície
Exemplos para diferentes Estruturas de Superfície das Chapas

29 Demandas para Testes de Atrito
O Material deve estar em Fluxo ! => Tensão acima de Tensão do Escoamento O Pressão deve estar no mesmo Tamanho como no Processo real ! A Velocidade deve ser a mesma como no Processo real ! (Não na Maquina de Tração) Os Raios dos corpos de prova devem ser idênticos aos Raios da ferramenta de Estampagem

30 Máquina projetada no LdTM

31 Dados Técnicos da Maquina
Força Máxima: kN Pressão Máxima: > 400 N/mm² Velocidade Máxima: 600 mm/s Largura de Tira Máxima: 50 mm Raio dos Cilindros: 5/10/15 mm Raio dos Blocos: /10/15 mm ou variável mm