Aspectos Relevantes na Previsão do Forjamento
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1 Aspectos Relevantes na Previsão do Forjamento Parte I Rodrigo Lobenwein Comercial Alisson Duarte Engenharia 29 de Novembro, 2017 SIXPRO Virtual&Practical Process contato@sixpro.pro / Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved.
2 Propriedades de materiais Forjamento Laminação Trefilação Estampagem Tratamentos Térmicos Fundição Soldagem Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 2
3 Parceiros: SG PROJETOS Agente Oficial no Brasil Center for Precision Forming OSU/The Ohio State University Agente Oficial na América do Sul Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 3
4 Parte I Aspectos Relevantes MEF (Elementos Finitos) Densidade da Malha Comportamento do Material Curvas de Escoamento Variação Microestrutural Propriedades Mecânicas Finais Formação de Preço Parte II Viabilidade Econômica Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 4
5 Forno Martelamento Martelo Martelete Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 5
6 Flange Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 6
7 Aspectos de Interesse Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 7
8 Malha de Elementos Finitos Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 8
9 Densidade da Malha Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 9
10 Curva Verdadeira Curva verdadeira T Convencional F A o constant Curva convencional ou de Engenharia e L L L o o constant Limite de Escoamento = 300 MPa Verdadeira F A L ln L 0 Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 10
11 Curva de Escoamento Curva de Escoamento Regime elástico Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 11
12 Modelos por Elementos Finitos Matriz superior Tarugo Matriz inferior Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 12
13 Influência da Malha Problemas na interface peça/ferramenta Relação apropriada entre peça e ferramenta Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 13
14 Dependência dos Resultados Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 14
15 Precisão de Engrenagens Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 15
16 Fratura (Dano) Cockroft e Latham normalizado: εefi ε efi σ 1 dε σ ef ef ε Oyane: efi εefi (1 + σ m )dε σ ef ef ε Ayada: efi σ m εefi dε σ ef ef Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 16
17 Desgaste Inicial Golpes Quantidade de peças forjadas Golpes Golpes Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 17
18 Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 18
19 Processo Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 19
20 Simulação Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 20
21 Influência da Temperatura Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 21
22 Deformação Efetiva Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 22
23 Composição Química Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 23
24 Considerando o Histórico de Processo Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 24
25 Influência da Taxa de Deformação Ensaio de Tração Martelamento Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 25
26 Taxa de Deformação (s -1 ) Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 26
27 Distribuição de Temperatura Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 27
28 Microestrutura Pós-Têmpera Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 28
29 Transformação de Fases Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 29
30 Dureza Pós-Têmpera Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 30
31 Curva Jominy Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 31
32 Teor de carbono (%) Cementação Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 32
33 Cementação via JMatPro Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 33
34 Deslocamento (mm) Sobremetal Geometria Final Geometria Inicial *Deslocamento da geometria final aumentado 50x. Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 34
35 Variação Volumétrica Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 35
36 Aquecimento Tubos Sem Costura Têmpera Medições de temperatura mm / Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 36
37 Aumento de Diâmetro Perfil de temperatura para as duas pontas do tubo Aumento percentual do diâmetro externo do tubo Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 37
38 Laminação de Anéis Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 38
39 Têmpera de Anéis Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 39
40 Tratamento Térmico Simulação de distorção em função da formação de martensita e tensões residuais durante a têmpera Variação dimensional Experimental Método Simulado Erro na previsão (%) Vão (mm) 0,43 0,402 6,5% Diâmetro externo** (mm) 0,09 0,084 6,7% Vão = n n Diâmetro externo = m - m [da Silva et al., 2012] Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 40
41 Distorção de um Anel em C Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 41
42 Tensões Simulação da têmpera de anéis resultando em distorção [da Silva, 2012] Deslocamento da geometria aumentado 10x Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 42
43 Máquinas para Desempeno Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 43
44 Desempeno Simulação do processo de desempeno de anéis distorcidos [da Silva, 2012] Processo de desempeno (deslocamento aumentado 10x) Processo desempenado (deslocamento aumentado 10x) Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 44
45 Implementação da Simulação Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 45
46 Prática Comum Cliente: Nova peça Desenvolvimento de um novo fornecedor Elaboração teórica do processo Formação de preço Conclusão da venda Fornecedor/Forjaria: Avaliar a factibilidade Formar preço Realização do tryout Ajuste do custo Definição da margem de lucro Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 46
47 Tire dúvidas! Teste o software! Solicite a sua simulação! contato@sixpro.pro / Assista a Parte II Viabilização Econômica do Forjamento com o Auxílio da Simulação Computacional (segundo dia do Seminário) Copyright SIXPRO Virtual&Practical Process (6Pro). All Rights Reserved. 47
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