Title

FORJAMENTO PROGRESSIVO DE LIGAS DE TITÂNIO DE APLICAÇÃO AERONÁUTICA

INCREMENTAL FORGING OF TITANIUM ALLOYS FOR AERONAUTICAL APPLICATIONS

Authorship

Brito, Alberto Moreira Guerreiro; Schaeffer, Lírio

Brito, Alberto Moreira Guerreiro

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Schaeffer, Lírio

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DOI

10.5151/2594-5327-0171

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Abstract

O objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade do forjamento progressivo para a produção de peças de ligas de titânio em prensas de pequena capacidade. Por forjamento progressivo entende-se o processo de forjamento de uma peça em vários passos onde, a cada passo, as ferramentas tocam apenas uma parte da mesma. O processo é bastante adequado a produção de estruturas do tipo “rib-web” usadas, fundamentalmente, na indústria aeronáutica. Foram conduzidos testes utilizando uma liga de titânio TiAl6V4 para a obtenção de um peça do tipo “rib-web”. O principal objetivo desses testes foram atingir uma geometria pré-fixada, com uma prensa de pequena capacidade e com diferentes formas de aplicação das ferramentas. O material utilizado foi ensaiado de forma a determinar-se curvas de escoamento em diferentes condições de temperatura e velocidade de deformação, o atrito com as ferramentas de forjamento e os diferentes coeficientes de troca de calor envolvidos no processo. Os resultados finais obtidos demonstraram a viabilidade do processo progressivo na produção de peças forjadas a serem usinadas posteriormente. Foi também verificado que programas de simulação podem auxiliar no desenvolvimento de projetos de forjamento desde que alimentados com dados adequados. Curvas de escoamento para a liga TiAl6V4, em uma ampla faixa de temperaturas e velocidades de deformação, valores de fator de atrito e os coeficientes de troca de calor envolvidos no processo e utilizados nas simulações são também apresentados.

The objective of this work is to study the viability of the incremental forging process for the production of parts of titanium alloys in small capacity presses. Incremental forging is the process in which the part is deformed in several steps and the tools touch only a segment of the part in each step. The process is quite adapted for the production of "rib-web" frames used in the aeronautical industry. Tests was carried out to product a "rib-web" part in TiAl6V4 alloy. The main objective of these tests had been to reach a specified geometry, with a small capacity press and different ways of tools application. The material was tested to determine stress-strain curves in different temperatures and strain rate, the friction with the forging tools and the heat transfer coefficients involved in the process.These data are showed in the work and had been used to simulate the process using a based commercial software based in the finite volumes method. The results show the viability of the incremental forging to the production of forged parts that will be submitted to machining finish. It was verified that simulation programs can assist in the development of projects of incremental forging since that fed with adequate data.

Keywords

Forjamento progressivo; Simulação numérica; Forjamento de titânio.

Incremental forging; Numerical simulation; Forging of titanium alloys.