Title

INFLUÊNCIA DO ATRITO E DAS DIMENSÕES DO PUNÇÃO E CHAPA NO ENSAIO DE EXPANSÃO DE FURO

EFFECT OF FRICTION CONDITIONS AND DIMENSIONS OF THE TOOLING AND STEEL SHEETS IN THE HOLE EXPANSION TEST

Authorship

Monteiro, Lucas Figueiredo; Ribeiro, Lorena Isabela de Oliveira; Silva, Pedro Henrique; Pereira, Pedro Henrique Rodrigues

Monteiro, Lucas Figueiredo

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Ribeiro, Lorena Isabela de Oliveira

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Silva, Pedro Henrique

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Pereira, Pedro Henrique Rodrigues

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DOI

10.5151/2594-4711-39701

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Abstract

Os ensaios mecânicos são bastante utilizados na indústria metalúrgica, principalmente para analisar a conformabilidade dos materiais. Dentre estes, tem-se o ensaio de expansão de furo, cujo objetivo é estudar o desempenho em estampagem de chapas metálicas com furos, processo de grande importância para a indústria automobilística. O comportamento do material neste ensaio pode ser detalhadamente estudado por meio de simulação numérica, contornando limitações empíricas. Com base nessa ferramenta, avaliou-se a evolução da distribuição de deformações, bem como a força requerida para deslocamento do punção e o índice de expansão de furo atingido em um aço dual-phase DP600. Variações em três parâmetros (espessura, atrito e diâmetro do furo) foram analisadas utilizando-se duas diferentes geometrias de punção: cônica e cilíndrica. Os resultados demonstraram grande influência da geometria do punção adotada, junto à espessura e diâmetro do furo, sendo o efeito do atrito menos pronunciado em relação aos demais fatores avaliados.

Mechanical tests are widely used in the metallurgical industry, mainly to analyze the formability of materials. Among these procedures, the hole expansion test permits the assessment of the performance of metal sheets in stretching operations. The flow behavior of the material in this test can be studied in detail through numerical simulations, overcoming empirical limitations. The current investigation was therefore initiated to examine the strain distributions along tangential plane of the sheets subjected to testing through hole expansion. The study also aimed to predict the axial loads required for punch displacement and the hole expansion index in a DP600 dual-phase steel. Variations in three parameters (thickness, friction, and hole diameter) were proposed using two different punch geometries: conical and cylindrical. The results showed a great influence of the punch geometry adopted, together with the thickness and hole diameter, with the effect of friction being less pronounced in all cases.

Keywords

Aços Dual-Phase; Deformação; Elementos Finitos; Estampagem.

Dual-phase steels; Finite element analysis; Sheet forming; Strain distribution.