Título

OTIMIZAÇÃO DO PERFIL DE VELOCIDADE DE UMA PRENSA HIDRÁULICA DURANTE O PROCESSO DE RECALQUE DE LINGOTES DE AÇO AISI 4340 ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO POR ELEMENTOS FINITOS

OPTIMIZATION OF THE SPEED PROFILE OF AN HYDRAULIC FORGING PRESS DURING UPSETTING PROCESS OF AISI 4340 STEEL INGOTS BY FINITE ELEMENT SIMULATION

Autoria

Souza, Eduardo Netto de; Jr, Roberto Tibúrcio Canito Frota; Neto, Otávio Menegueço; Silva, Isael Aparecido da; Graciano, Gerson; Barbosa, Celso Antonio

DOI

10.5151/2594-5327-0019

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Resumo

Uma prensa hidráulica para forjamento em matriz aberta de lingotes de aço contém partes e componentes que são muito solicitados fazendo com que sua vida útil seja abreviada em função dos parâmetros dos processos aplicados. Com o intuito de limitar os esforços nessas partes e componentes diminuindo as manutenções, e ainda objetivando diminuir o tempo no processo de processamento nas deformações, estudou-se um modo de otimização dos parâmetros de velocidade da prensa hidráulica em função da força máxima disponível. Para este estudo de otimização, foram realizadas simulações através do método de elementos finitos (MEF) utilizando o software DEFORMTM 3D. As simulações foram realizadas com diferentes perfis de velocidades durante o processo de recalque de um lingote de aço AISI 4340 de forma a garantir o mesmo trabalho de deformação entre os processos. O resultado obtido na simulação com a velocidade otimizada foi validado com a realização prática do processo proposto. Atingiu-se os mesmos níveis de trabalho de deformação e a força máxima aplicada diminuiu, de forma que as partes e os componentes críticos da prensa hidráulica foram menos solicitados.

 

A hydraulic press to forging steel ingots contains parts and components that are much requested, thus its useful life become shorter due to processes parameters applied. In order to limit the efforts in these parts and components, and also to decrease maintenance, it was studied ways to optimize parameters of hydraulic press speed in function of maximum load available. In this optimization study, finite element simulations were performed using a commercial software called DEFORMTM 3D. These simulations were carried out with different speed curves during upsetting process of AISI 4340 steel ingot assuring same deformation work between processes. Results obtained with optimized speed were validated by real forging practice. It was achieved equivalent deforming work levels and the maximum load applied was decreased. Therefore, critical parts and components of hydraulic press were less requested.

Palavras-chave

Simulação por elementos finitos; Forjaria; Modelagem numérica; Trabalho de deformação.

Finite element simulation; Forging shop; Numerical modeling; Deformation work.