Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Olivio Filho, Paulo Sergio
Orientador(a): Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-
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:
Engenharia mecânica
Estampagem (Trabalhos em metal)
Chapas de metal
Conformação de metais
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/52222
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes
id UFPR_2ef96bbf688774219d0322e837e4e5d3
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/52222
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Cortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949-Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-Olivio Filho, Paulo Sergio2024-08-01T19:00:27Z2024-08-01T19:00:27Z2017https://hdl.handle.net/1884/52222Orientador: Prof. Dr. Paulo Victor Prestes MarcondesDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 25/05/2017Inclui referências : fls. 106-111Resumo: Dentre diversos processos de conformação de chapas aplicados a indústria metal mecânica, a estampagem incremental de chapas tem um grande potencial em aplicações industriais devido à sua simplicidade. Com interesse por esse processo, estudos científicos e aplicações práticas tem crescido constantemente nos últimos anos. Desta forma, estudando este tipo de processo de fabricação, neste trabalho avaliou-se a precisão da simulação computacional no processo de estampagem incremental de ponto único a fim de determinar os esforços requeridos aplicado ao conjunto máquina-ferramental e produto, com aplicação experimental de diferentes parâmetros de processos. Os ensaios experimentais foram realizados com um centro de usinagem CNC de três eixo, ferramentais e um dinamômetro Kistler modelo 9139 AA para obtenção dos dados de força. Neste estudo aplicaram-se parâmetros ao processo, analisando a mudança do ângulo de parede e o passo vertical na direção Z, aplicado em conjunto com outros parâmetros fixos para a conformação de peças em aço no formato de cone truncado. Partindo de uma metodologia experimental, foram retirados os dados de força normais na direção Z e forças cisalhantes na direção X e Y e posteriormente tratados para se comparar e avaliar a predição das forças com os resultados obtidos na modelagem por elementos finitos via "software" Abaqus®. Na simulação foram adotadas as propriedades mecânicas, leis constitutivas, critério de escoamento e um modelo de endurecimento isotrópico para alimentação dos dados do material ao modelo numérico. Para o modelo numérico foi utilizada modelagem explicita com o elemento tipo casca (S4R) com integração reduzida e refino definido em estudo. Os resultados mostraram que os comportamentos do material devido aos diferentes parâmetros do processo avaliado foram previstos pelo modelo numérico na análise das forças pico (Fz_p), forças normais médias (Fz_m) e forças cisalhantes médias (Fxy_m). Tanto os dados experimentais quanto numéricos mostraram que o aumento do ângulo de parede e do passo vertical na direção Z, contribuiram para o aumento da força de deformação necessária para se moldar a peça. Conforme estudos os erros entre o experimento e o simulado estão de acordo com as referências estudadas. . Palavras-chave: Estampagem Incremental de Ponto Único (SPIF). Predição de Forças. Análise por Elemento Finito.Abstract: Among several sheet metal forming processes applied to the mechanical industry, the incremental sheet forming has immense potential in industrial applications due to its simplicity. With interest in this process, scientific studies and practical applications have grown steadily in recent years. In this work, it analyzed the computational simulation in the single-point incremental forming process to determine the necessary efforts to the machine, tools and products, with experimental application of different parameters of processes. The experimental tests were performed with a three axis CNC machining center, tooling and a dynamometer Kistler model 9139 AA to obtain force data. In this study were applied to the process, analyzing the change of the vertical angle and the vertical pitch in the direction Z, applied in conjunction with other fixed parameters for the conformation of steel pieces in truncated cone shape. From an experimental methodology, the normal force data in the Z direction and shear forces in the X and Y direction were extracted and later treated to compare and evaluate the force prediction with the obtained results in finite element modeling using software Abaqus®. In the simulation, the mechanical properties, constitutive laws, flow criterion and an isotropic hardening model were adopted to feed the material data to the numerical model. For the numerical model, explicit modeling with the shell element (S4R) with reduced integration and refining defined in the study was used. (Fz_m), average normal forces (Fz_m) and average shear forces (Fxy_m). The results showed that the behavior of the different parameters of the evaluated process was predicted by the numerical model in the analysis of the peak forces. Both the experimental and numerical data showed the increase of the vertical angle and the vertical pitch in the Z direction contributed to the increase of the force deformation required to mold the part. According to studies the errors between the experiment and the simulation are in agreement with the studied references. Keywords: Single Point Incremental Forming (SPIF). Prediction forces. Finite Element Analysis.115 f. : il., gráfs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia mecânicaEstampagem (Trabalhos em metal)Chapas de metalConformação de metaisAvaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto únicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - PAULO SERGIO OLIVIO FILHO.pdfapplication/pdf5789396https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/52222/1/R%20-%20D%20-%20PAULO%20SERGIO%20OLIVIO%20FILHO.pdf7473c16006d413ad7ace3a4cdeb55a65MD51open access1884/522222024-08-01 16:00:27.836open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/52222Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-08-01T19:00:27Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
title Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
spellingShingle Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
Olivio Filho, Paulo Sergio
Engenharia mecânica
Estampagem (Trabalhos em metal)
Chapas de metal
Conformação de metais
title_short Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
title_full Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
title_fullStr Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
title_full_unstemmed Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
title_sort Avaliação numérica da predição de forças no processo de estampagem incremental de ponto único
author Olivio Filho, Paulo Sergio
author_facet Olivio Filho, Paulo Sergio
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Cortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-
dc.contributor.author.fl_str_mv Olivio Filho, Paulo Sergio
contributor_str_mv Marcondes, Paulo Victor Prestes, 1964-
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Estampagem (Trabalhos em metal)
Chapas de metal
Conformação de metais
topic Engenharia mecânica
Estampagem (Trabalhos em metal)
Chapas de metal
Conformação de metais
description Orientador: Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-08-01T19:00:27Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-08-01T19:00:27Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/52222
url https://hdl.handle.net/1884/52222
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 115 f. : il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/52222/1/R%20-%20D%20-%20PAULO%20SERGIO%20OLIVIO%20FILHO.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 7473c16006d413ad7ace3a4cdeb55a65
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv informacaodigital@ufpr.br
_version_ 1847526293623537664

Registros relacionados