Título

MODELO MATEMÁTICO PARA A ANÁLISE DA CONFORMAÇÃO DE TUBOS DE PAREDES FINAS, CONSIDERANDO O ATRITO

MODELO MATEMÁTICO PARA A ANÁLISE DA CONFORMAÇÃO DE TUBOS DE PAREDES FINAS, CONSIDERANDO O ATRITO

Autoria

Ilkiu, Anselmo Monteiro; Braga, Sidney Barbalho da Silva

DOI

10.5151/2594-5327-0438

Downloads

Baixar Artigo 46 Downloads

Resumo

O presente trabalho apresenta um modelo matemático para a análise da conformação de tubos de paredes finas utilizando uma matriz de conformação e considerando o atrito na interface entre a ferramenta e a peça. O modelo foi desenvolvido, com base nas teorias plásticas, pelo método da energia de conformação utilizando o critério de escoamento de von-Mises conforme apresentado por Chakrabarty, Mellor e Al-Qureshi. Para a análise dos resultados, foram consideradas, as propriedades geométricas que definem o tubo de parede fina e a matriz de conformação, bem como as propriedades do material. Os resultados teóricos para a tensão de von-Mises, para o trabalho de conformação por unidade de volume e para a força de conformação, são comparados com os resultados obtidos de uma simulação, através do Método dos Elementos Finitos, pelo programa comercial Ansys® versão 5.6 [1999](5) no módulo não-linear. Foram utilizados elementos sólidos de formulação elástica para a matriz de conformação e formulação plástica para o tubo. O modelo para a simulação foi criado a partir das dimensões obtidas do modelo matemático. Pesquisadores verificaram as diversas condições de atrito em processos de conformação, pode-se destacar o trabalho do pesquisador Yuung-Hwa Lu (2004)(6) que analisou o processo de conformação de tubos utilizando uma matriz com geometria cônica.


 

The present work presents a mathematical model for the analysis of the forming of thin-walled tube using a forming die and considering the friction in the interface between the tool and the piece. The model was developed, with base in the plastic theories, for the method of the forming energy using the criterion of von-Mises as presented by Chakrabarty, Mellor and Al-Qureschi (1999). For the analysis od the results, they were considered, the geometric properties that they define the wall tube dies and the forming die, as well as the properties of the material. The theoretical results for the von-Mises tension, for the forming work for unit of volume and for the forming load, they are compared with the obtained results of a simulation, through the Method of the Finite Elements, for the commercial program Ansys® version 5.6 [1999](5) in the no-lineal module. Solid elements of elastic formulation were used for the forming die and plastic formulation for the tube. The model for the simulation was created starting from the obtained dimensions of the mathematical model.

Palavras-chave

Tubo; Conformação; Atrito; Elementos finitos.

Tube; Forming.; Friction; Finite elements.