Title

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA LAMINAÇÃO A FRIO DE TIRAS DE ALUMÍNIO

COLD ROLLING’S NUMERIC SIMULATION OF ALUMINUM SHEET

Authorship

Tong, Cheong Fai; Moreira, Luciano Pessanha; Gouvêa, Jayme Pereira de

Tong, Cheong Fai

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Moreira, Luciano Pessanha

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Gouvêa, Jayme Pereira de

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DOI

10.5151/2594-5297-0018

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Abstract

Neste trabalho a laminação de tiras de alumínio é analisada através de simulações numéricas empregando-se o método de elementos finitos. As previsões numéricas, a saber, carga de laminação, torque, tensões ao longo do arco de contato e as tensões residuais obtidas pelos programas comerciais ANSYS e ABAQUS onde são comparadas com resultados experimentais e numéricos obtidos no trabalho de Malinowski e Lenard (J. of Mat. Proc. Techn., 33, 1992, 273-288). O problema é equacionado como quase-estático e é utilizado o método de Newton-Raphson para sua solução. Com a metodologia adotada, podem-se determinar faixas de deslizamento e aderência ao longo do arco de contato entre a tira e os cilindros. Esta abordagem não é apresentada nas referências citadas, e os resultados obtidos são importantes no estudo do desgaste dos cilindros e do acabamento superficial da tira. O modelo é desenvolvido através de elementos de estado plano de deformações em 2D e parametrizado de modo a permitir modificações, para novos dados de entrada e simulações com outros materiais, facilitando assim, futuras utilizações, análises técnicas ou aplicação direta nas áreas afins das empresas cujo escopo é economia.

The cold rolling has been researched by analytical, experimental, and computer methods acording to Malinowski e Lenard (J. of Mat. Proc. Techn., 33, 1992, 273-288) . This work shows the mathematical modeling and numerical simulation of an aluminum sheet cold rolling. The ANSYS and ABAQUS program (finite elements method) are used. A quase-estatic model and Newton-Raphson method are used too. To obtain several parameters could influence in the process, such as: rolling pressure; rolling force; torque; residual stress and others. With the obtained results, it is verified the existence of a sticking and sliding zone between sheet and roll. Those of parametric 2D model to allow modifications, new input data and simulations with other materials. Easing future application of this for obtaining of the rolling parameters, for technical analyses or direct application in the sectors of the companies that wish economy.

Keywords

Laminação a frio; Curva de pressão; Simulação numérica.

Cold rolling; Pressure curve; Numeric simulation.