Análise de parâmetros no processo de extrusão a frio do aço SAE 1004 para obtenção de parafusos de cabeça sextavada flangeada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Freitas, Édipo de Almeida de
Orientador(a): Schaeffer, Lirio
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:
Conformação a frio
Arame de aço
Otimização de processos
Parafusos
Palavras-chave em Inglês:
Analytical calculations
Finite element theory
Direct extrusion
Cold forming
SAE 1004 Steel
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/289701
Resumo: Este trabalho tem como objetivo otimizar o processo de fabricação de parafusos telheiros com cabeça sextavada flangeada. O fixador é produzido em duas etapas de conformação a frio a partir de arames do aço baixo carbono SAE 1004. A adição de uma operação de extrusão direta a rota de fabricação proposta resulta em uma redução de 7% no consumo de matéria-prima. Abordagens analíticas e numéricas são utilizadas para a seleção dos parâmetros do processo de extrusão. A caracterização mecânica e metalúrgica do material de trabalho é realizada e utilizada como dados de entrada para as abordagens de análise do processo. Considerando a força de conformação e as solicitações sobre as ferramentas, foram definidos o ângulo de extrusão e o dimensionamento do encarcaçamento da matriz. Os resultados analíticos e numéricos são comparados a dados experimentais A precisão das análises foi comprovada pela concordância de 3% entre cálculos analíticos, simulações numéricas e análise experimental. Esses resultados confirmam a confiabilidade da modelagem matemática utilizada no estudo e a eficácia da matriz com ângulo de 11°, que apresentou a melhor relação entre eficiência de conformação e consumo energético. A análise econômica do processo demonstrou que a nova matriz de extrusão, apesar de ter um custo inicial superior ao modelo anterior (R$ 2.300,00 contra R$ 1.800,00), proporcionou uma economia substancial de matéria-prima. A redução de 176 kg de aço ao longo da produção de 90 mil peças resultou em um aproveitamento mais eficiente dos recursos, contribuindo para a sustentabilidade do processo. Além disso, a matriz proposta não apresentou falhas ou quebras durante o período de monitoramento, o que confirma sua durabilidade superior e reduz os custos de manutenção e substituição
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