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DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO EM ELEMENTOS FINITOS DA RUGOSIDADE NO CILINDRO DE LAMINAÇÃO COM VISTAS AO ESTUDO DE SUA TRANSFERÊNCIA À CHAPA LAMINADA
Última alteração: 2021-09-28
Resumo
https://youtu.be/nPdDgzVdZAg
Existe uma grande demanda por chapas metálicas com excelentes propriedades mecânicas, geométricas e tribológicas por parte do mercado brasileiro, em especial do setor automotivo. Dentre os processos de laminação de produtos planos, a laminação de encruamento confere resistência mecânica e acabamento superficial próprias para posterior processamento de estampagem e pintura. Diversos estudos foram apresentados a respeito da previsibilidade da transferência de rugosidade às chapas, porém poucos desenvolvidos via modelagem da própria rugosidade em elementos finitos. Este projeto realiza um estudo abrangente do processo de laminação de encruamento que permita compreender o processo e o laminador, relacionando os parâmetros de operação às propriedades mecânicas (especialmente o escoamento), geometria (espessura final) e acabamento superficial (particularmente a rugosidade da tira). A rugosidade conferida à chapa está diretamente relacionada à sua estampabilidade e acabamento após sua pintura. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo bidimensional da laminação de encruamento pelo Método dos Elementos Finitos, e os picos e vales da rugosidade foram desenhados, tanto na chapa quanto no cilindro de laminação. Foram desenvolvidas rotinas em linguagem de programação Python para esse fim, e foi utilizado o software comercial Abaqus 6.16 de elementos finitos. Como resultados parciais deste trabalho foi possível determinar as curvas de Abbott que mostram as alturas dos picos da rugosidade antes e depois da laminação de encruamento, demonstrando a transferência da rugosidade do cilindro sobre a chapa. Os estudos continuam com a realização de mais simulações para diferentes parâmetros operacionais e o aprofundamento na distribuição de tensões residuais internas à chapa. Na segunda etapa do projeto pretende-se validar esses resultados computacionais com dados industriais.
Existe uma grande demanda por chapas metálicas com excelentes propriedades mecânicas, geométricas e tribológicas por parte do mercado brasileiro, em especial do setor automotivo. Dentre os processos de laminação de produtos planos, a laminação de encruamento confere resistência mecânica e acabamento superficial próprias para posterior processamento de estampagem e pintura. Diversos estudos foram apresentados a respeito da previsibilidade da transferência de rugosidade às chapas, porém poucos desenvolvidos via modelagem da própria rugosidade em elementos finitos. Este projeto realiza um estudo abrangente do processo de laminação de encruamento que permita compreender o processo e o laminador, relacionando os parâmetros de operação às propriedades mecânicas (especialmente o escoamento), geometria (espessura final) e acabamento superficial (particularmente a rugosidade da tira). A rugosidade conferida à chapa está diretamente relacionada à sua estampabilidade e acabamento após sua pintura. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo bidimensional da laminação de encruamento pelo Método dos Elementos Finitos, e os picos e vales da rugosidade foram desenhados, tanto na chapa quanto no cilindro de laminação. Foram desenvolvidas rotinas em linguagem de programação Python para esse fim, e foi utilizado o software comercial Abaqus 6.16 de elementos finitos. Como resultados parciais deste trabalho foi possível determinar as curvas de Abbott que mostram as alturas dos picos da rugosidade antes e depois da laminação de encruamento, demonstrando a transferência da rugosidade do cilindro sobre a chapa. Os estudos continuam com a realização de mais simulações para diferentes parâmetros operacionais e o aprofundamento na distribuição de tensões residuais internas à chapa. Na segunda etapa do projeto pretende-se validar esses resultados computacionais com dados industriais.
Palavras-chave
Laminação de Encruamento a Frio. Rugosidade. Elementos Finitos