Previsão de fadiga térmica de matrizes para injeção de alumínio sob pressão utilizando a Equação de Basquin e elementos finitos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Concer, Dionei
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Alumínio
Matrizes (Trabalhos em metal)
Aluminio - Fadiga
Engenharia mecânica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/26475
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes
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spelling Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaConcer, Dionei2024-03-01T17:32:16Z2024-03-01T17:32:16Z2011https://hdl.handle.net/1884/26475Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes MarcondesDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 31/08/2011Bibliografia: fls. 103-108Resumo: As matrizes para injecao de aluminio desempenham um papel extremamente importante no processo de injecao sob pressao. Durante a fabricacao das matrizes ha uma grande preocupacao com a confiabilidade na engenharia aplicada ao projeto e principalmente no comportamento dos acos utilizados. A fabricacao em funcao do elevado custo e ao tempo necessario para a fabricacao do molde, evidencia o desafio constante de se maximizar o numero de ciclo de vida dessas ferramentas. A variacao do comportamento das propriedades mecanicas do aco em funcao da temperatura como a densidade, modulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, coeficiente de dilatacao termica, dureza, condutividade termica e limite de resistencia podem gerar tensoes de origem termica com amplitudes favoraveis ao inicio de uma trinca. Para essa pesquisa foi estudado a a influencia da fadiga termica no numero de ciclos de vida na superficie de uma matriz para injecao de aluminio sob pressao em um aco AISI H13, a fadiga termica e a maior responsavel perante a iniciacao das fissuras, estima-se que deve ser em aproximadamente 80% a origem das trincas de origem termica. Para os resultados foi necessario avaliar o comportamento do aco AISI H13 para diferentes gradientes de temperatura, variando em ƒ¢T=200 ‹C, ƒ¢T=225 ‹C e ƒ¢T=250 ‹C. Com os resultados obtidos atraves do metodo dos elementos finitos, foi possivel obter as diferentes tensoes de origem termica utilizando o software Abaqus CAE. Assim foi possivel determinar quantidade de numero de ciclos ate o inicio da trinca atraves da equacao de Basquin e elaborar propostas para coeficientes de correcoes na determinacao do numero de ciclos de vida da matriz de injecao de aluminio sob pressao para aplicacoes envolvendo a fadiga termica.Abstract: The dies for aluminum injection play an extremely important role in the injection process under pressure. During the die manufacturing process is a major concern for reliability in engineering the die design and the steels behavior, i.e. related to the cost of high manufacturing time. In this way, is a constant challenge to maximize the life cycle of these tools. The behavior of the mechanical properties of the steel applied depends of the temperature and density, elastic modulus, Poisson's ratio, coefficient of thermal expansion, hardness, thermal conductivity and yield strength and, easily, can lead to thermal stresses amplitude favorable for a crack initiation. This research studied the thermal fatigue on the surface of an aluminum matrix for injection of AISI H13 during hot work. The thermal fatigue is the most responsible factor to the initiation of cracks, and it is estimated to be approximately 80% of broken dies related to the thermal stress origin. In this work, it was evaluate the behavior of hot work steel AISI H13 at different temperature gradients, ÄT=200°C, ÄT=225°C and ÄT=250°C, and with the results obtained through computer numerical analysis - finite element method - was possible obtain the stresses originated of thermal stress using Abaqus CAE software, so it was possible to determine the number of cycles until the beginning of the crack through the Basquin equation and develop proposals for corrections to the equation coefficient.109f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalAlumínioMatrizes (Trabalhos em metal)Aluminio - FadigaEngenharia mecânicaPrevisão de fadiga térmica de matrizes para injeção de alumínio sob pressão utilizando a Equação de Basquin e elementos finitosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALDissertacao_125_Dionei Concer.pdfapplication/pdf3683744https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26475/1/Dissertacao_125_Dionei%20Concer.pdf8bf7afb8553a056e96af83ca838f9737MD51open accessTEXTDissertacao_125_Dionei Concer.pdf.txtExtracted Texttext/plain130277https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26475/2/Dissertacao_125_Dionei%20Concer.pdf.txt4fbb49188cc8807aff08c8e635a7a34cMD52open accessTHUMBNAILDissertacao_125_Dionei Concer.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1167https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26475/3/Dissertacao_125_Dionei%20Concer.pdf.jpg40df7d72dba3d8bcf62fca589b8f03bdMD53open access1884/264752024-03-01 14:32:16.116open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/26475Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-03-01T17:32:16Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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