Title

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO PROCESSO DE TREFILAÇÃO AVALIANDO POSSÍVEIS CAUSAS DE DISTORÇÕES NA PRODUÇÃO DE BARRAS AISI 1045

COMPUTATIONAL SIMULATION OF THE COLD DRAWING PROCESS TO EVALUATE THE POSSIBLE CAUSES OF DISTORTIONS IN STEEL BARS AISI 1045 PRODUCTION

Authorship

Rafael Paini Pavlak; Juliana Zottis; Alexandre da Silva Rocha

Rafael Paini Pavlak

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Juliana Zottis

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Alexandre da Silva Rocha

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DOI

10.5151/1516-392X-24678

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Abstract

A trefilação a frio para produção de barras de aço é realizada em função da sua precisão dimensional e modificação das propriedades mecânicas do material. O processo consiste na conformação de um fio-máquina que, guiado por um puxador, passa através de uma ferramenta (fieira de trefilação). Tal procedimento irá inserir tensões internas na barra chamadas tensões residuais, as quais, dependendo da sua distribuição e intensidade, podem causar distorções do produto final e possivelmente seu descarte. A fim de prever o comportamento destas tensões foram desenvolvidas simulações tridimensionais no software DeformTM. Este trabalho teve por objetivo explorar os efeitos do desalinhamento angular da fieira combinado com uma heterogeneidade na distribuição do atrito, avaliando a influência na distribuição de tensões residuais na barra trefilada. Observou-se certa influência na distribuição das tensões finais, atingindo diferenças em torno de 300MPa entre superfícies, o que caracteriza um potencial de distorções no produto final.

The cold drawing process is used to produce steel bars with dimensional precision and modification of mechanical properties, as strength, that it is possible to reach in a high speed. This metalworking process uses tensile forces to stretch metal, where the wire-rod is drawn through a die to reduce its diameter and increase its length. The process of reducing the cross sectional area of wire, bar or tube by drawing the material through a die without any pre-heating. The process changes the mechanical properties of the steel and the finished product is accurate to size, free from scale with a bright surface finish. This process will generate internal stresses in the bar; they are called residual stresses, that, depending the intensity and distribution, they may cause distortions in the final product and perhaps the disposal of the bars. In order to predict the stresses behavior, was developed some tridimentional simulations with DeformTM simulation software. These work had main objective to study the effects of angular misalignments of the die combining with the heterogeneity distribution of the friction coefficient, studding their influence in the final stresses distributions. Might be observed some influence in the final stresses distributions, with differences in order of 300Mpa comparing the surfaces, featuring a potential of distortions in the final product.

Keywords

Simulação; Trefilação a frio; Distorções; Tensões residuais

Simulation; Cold drawing; Distortions; Residual stresses