Análise da estampagem de chapas metálicas utilizando elementos finitos

Abstract

Os processos de estampagem em chapas metálicas destacam-se entre os processos de conformação plástica de metais por possibilitarem a obtenção de peças com formatos diversos e boas propriedades mecânicas. A simulação de processos de fabricação é atualmente uma realidade possibilitando uma melhor compreensão do comportamento dos metais e de processos assim como os avanços na área computacional que permitem desenvolver e aperfeiçoar os programas de simulação. Neste trabalho é apresentada a simulação do processo de embutimento de uma caixa quadrada utilizando o programa comercial de elementos finitos ANSYS, onde foram introduzidas as condições e propriedades reais tanto do processo quanto do material estudado. Nas simulações numéricas são avaliados dois parâmetros do processo de embutimento. O primeiro, é analisada a variação da força máxima de embutimento, até a profundidade limite de estampagem. O segundo, as deformações na espessura do material, é verificada a variação da espessura da chapa devido ao processo de estampagem. Os resultados numéricos são confrontados com os resultados experimentais com o objetivo de validar as simulações.

The stamping processes in metallic foils stand out among the processes of forming metals for they make possible the obtaining of pieces with several shapes and good mechanical properties. The simulation of production processes is now a reality to permit a better understanding of the behavior of the metals and of processes as well as the progresses in the computational area that allow to develop and to improve the simulation programs. In this work the simulation of the process of deep-drawing of a square box is presented using the commercial program of finite elements ANSYS, where the conditions and real properties were introduced as much the process of the studied material. In the numeric simulations it is presented two parameters of the deepdrawing process. The first, the variation of the maximum force deep-drawing is analyzed, until the depth stamping limit. The second, the deformations in the thickness of the material, the variation of the thickness of the foil is verified due to the stamping process. The numeric results are compared to the experimental results with the objective of validating the simulations.