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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo analítico-numérico de freios de estampagem em chapas metálicas
Other Titles: A hybrid approach for estimating the drawbead restraining force in sheet metal forming
metadata.dc.creator: Duarte, écio Naves
metadata.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Sônia Aparecida Goulart de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Weyler, Rafael
metadata.dc.contributor.referee1: Clapis, Antonio Pedro
metadata.dc.contributor.referee2: Landre Júnior, Jánes
metadata.dc.contributor.referee3: Neamtu, Laurentiu
metadata.dc.contributor.referee4: Silva, Márcio Bacci da
metadata.dc.description.resumo: Para se obter peças com a melhor qualidade possível em um processo de estampagem de chapas metálicas, a taxa de fluxo de material para dentro da matriz deve ser eficientemente controlada. Este controle é feito por uma força de retenção (FR) originada no prensachapas, nos freios de estampagem ou em ambos. Quando a FR requerida é muito alta, o uso dos freios se torna ainda mais necessário, embora excessivas deformações possam ocorrer na peça estampada por causa do contato com os freios. Outros tipos de efeitos indesejáveis decorrentes do uso deste tipo de dispositivos ainda podem ocorrer, tais como dificuldades para se determinar o valor adequado da FR, o que pode consumir muito tempo. Para se resolver estes problemas e reduzir o número das tentativas de ajustes, são necessários conceitos mais precisos sobre os freios de estampagem. Com a finalidade de se avaliar a influência dos parâmetros mais importantes na FR e de se estabelecer uma teoria para se fazer a predição da FR, desenvolveu-se neste estudo uma metodologia híbrida, empregando-se a teoria da similitude com bases de dados gerados através de simulações numéricas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). Os resultados foram comparados com os experimentos de Nine (1978, 1982) e com o modelo analítico de Stoughton (1988). A média dos desvios absolutos com respeito aos dados experimentais foi de 6% e, para os casos estudados, a discrepância máxima foi sempre menor ou igual a 11%. Em relação ao modelo analítico, a média dos desvios absolutos foi de 5% e, para os casos estudados, o desvio máximo nunca foi superior a 7%. Predições feitas com esta abordagem tiveram, portanto, uma boa precisão, quando comparadas com o modelo analítico e com os dados experimentais. Por este motivo, esta teoria foi aceita como contribuição para o programa STAMPACK®, um código de solução explícita utilizado na simulação de processos de estampagem de chapas metálicas.
Abstract: In order to get a better part quality in sheet metal forming, the rate of the material flow into the die cavity must be efficiently controlled. This control is made by a restraining force supplied either by the blankholder, the drawbeads or both. When the restraining force required is too high, the use of drawbeads is necessary, although excessive deformations may be produced. Some others disadvantages, such as difficulties of adjustment during die try-outs in order to determine the actual Drawbead Restraining Force (DBRF), may also be emphasized. To solve these problems and to reduce the number of die try-outs, which are very time consuming, accurate enough drawbeads concepts are necessary. Aiming to understand the influence of the most important parameters on the DBRF and to establish a pre-estimate DBRF theory, in this study a methodology has been developed using similitude. The data bases were achieved by Finite Element (FE) simulations done with an explicit code. Two different materials were used: A-K Steel and 2036-T4 Aluminum. The results have been compared with experimental databases of Nine(1978, 1982) and with the analytical model of Stoughton(1988). The average of absolute error with respect to experimental data bases was about 6 % and, for those cases studied, the maximum discrepancy was found to be less than 11%. For analytical ones, the average of absolute error was about 5 % and, for the cases studied, the maximum error was about 7%. Predictions made with this approach have a very good precision when compared with analytical and experimental results. For this reason, it was used as a contribution for STAMPACK®, an explicit finit element code used to simulate forming process.
Keywords: Freios de estampagem
Força de retenção de freios
Elementos finitos
Drawbead
Restraining force
Finite element method
Sheet metal forming
Similitude
Estampagem (Trabalhos em metal)
Método dos elementos finitos
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: DUARTE, écio Naves. A hybrid approach for estimating the drawbead restraining force in sheet metal forming. 2007. 39 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14787
Issue Date: 26-Jul-2007
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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