Otimização do processo de trefilação através da proposição de um modelo de previsão da força de trefilação adequado às condições reais da V & M do Brasil

Danielle Granha Giorgini

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor1	Paulo Roberto Cetlin	pt_BR
dc.contributor.advisor-co1	Ronaldo de Farias Antunes	pt_BR
dc.contributor.referee1	Alisson Duarte da Silva	pt_BR
dc.contributor.referee2	Jochen Peter Ames	pt_BR
dc.contributor.referee3	Ronaldo de Faria Antunes	pt_BR
dc.creator	Danielle Granha Giorgini	pt_BR
dc.date.accessioned	2019-08-10T21:01:39Z	-
dc.date.available	2019-08-10T21:01:39Z	-
dc.date.issued	2013-02-22	pt_BR
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/1843/BUOS-96SJZD	-
dc.description.abstract	One of the V & M do Brasil´s (VMB) drawing mill aims is to elaborate a suitable production process according to customer´s specification. Considering the irreversible globalization and the fierce completion for market share, companies are concerned about practices that reduce costs and increase productivity without losing quality. The present research focus on the context described above to optimize VMB´s cold drawing tubes process. To understand the necessary drawing force to form is essential to determine processing steps. The current VMB´s drawing force prediction model was proposed many years ago and futher research is recommended. The main objective of this research is to develop a drawing force prediction model adequate to the actual process conditions in VMB. Experimental measurements were taken to verify the real necessity on proposing a new model. Also, existing drawing force prediction models were evaluated and simulations were carried out using finite elements for a comparison with the current VMB model. Experimental measurements were taken on a triple cold-drawing bench at the hydraulic products line. Two normalized steel grades were chosen: SAE 1010 and DIN St 52. The drawing force measurement system was validated. Most of the obtained data for DIN St 52 steel grade are in accordance with the VMB ´s current drawing force prediction equation, considering the whole tested interval. For SAE 1010 steel grade, the concordance between data and the prediction equation was better in the area reduction range of 15% to 30%. For reductions over 30% the concordance decreases and the current model overestimates the experimental values. Regarding the analyzed models it was concluded that the developed model based on finite elements method is a better tool than analytic ones. It allows monitoring the drawing force providing results of cold drawing stresses and localized strains during the forming process.	pt_BR
dc.description.resumo	A Trefilaria da V & M do Brasil (VMB) visa a elaboração de um processo produtivo adequado para atender as especificações dos seus clientes. À medida que a globalização avança e a concorrência pelo mercado se torna mais acirrada, a demanda por práticas que visam a diminuição dos custos e o aumento da produtividade sem perda de qualidade se tornam mais frequentes. Dentro deste contexto, este trabalho foi focado na otimização do processo de trefilação da VMB. Para se definir as etapas de processamento de um determinado material é preciso conhecer a força de trefilação necessária para a conformação. Foi observado que o modelo de previsão da força de trefilação utilizado atualmente pela VMB foi proposto há bastante tempo, cabendo, portanto, um estudo mais aprofundado do assunto. O objetivo principal deste estudo foi desenvolver um modelo de previsão da força de trefilação adequado às condições de processo reais da VMB. Para verificar a real necessidade da proposição de um novo modelo foi realizada a medição experimental da força de trefilação. Adicionalmente, foram avaliados os modelos de previsão da força de trefilação existentes na literatura e realizada a simulação através de elementos finitos para posterior comparação com o modelo utilizado atualmente pela VMB. Os modelos analíticos estudados foram: o método da deformação homogênea, o método dos blocos ou divisão em elementos e o método do limite superior. Além disso, também foi feita comparação da medição experimental com a força de trefilação medida através da corrente do motor da banca de trefilação. A medição experimental foi realizada através de um dispositivo composto por células de carga e um sistema de aquisição de dados na linha de produção da VMB. Os experimentos foram executados na banca tripla de capacidade de 30t na linha de produtos hidráulicos da trefilaria da VMB. Para os experimentos foram selecionadas duas qualidades de aço: o SAE 1010 e o DIN St 52, ambos normalizados. O sistema de medição experimental da força de trefilação foi validado. O conjunto permitiu realizar a medição experimental da força de trefilação durante a conformação mecânica. Houve uma boa concordância entre os dados experimentais e a equação de previsão da força de trefilação utilizada atualmente pela VMB para o aço DIN St 52 em todo o intervalo testado. Para o aço SAE 1010 houve uma boa concordância entre os dados experimentais e a equação atual apenas na faixa de 15 a 30% de redução de área. Jjá para reduções acima de 30% esta concordância diminui e o modelo passa a superestimar os valores experimentais. A força medida através da corrente do motor da banca superestima a força de trefilação em média 50% acima do valor experimental durante todo o intervalo testado para as duas qualidades de aço. Em relação aos modelos analisados conclui-se que o modelo desenvolvido pelo método dos elementos finitos, com o software MSC.Marc® v2005r1, é uma ferramenta superior aos métodos analíticos, uma vez que permite o acompanhamento do esforço da trefilação ao longo do processo, fornecendo resultados das cargas de trefilação e as deformações localizadas.	pt_BR
dc.language	Português	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Minas Gerais	pt_BR
dc.publisher.initials	UFMG	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Trefilação de tubos	pt_BR
dc.subject	Aço carbono	pt_BR
dc.subject	Força de trefilação	pt_BR
dc.subject.other	Engenharia metalúrgica	pt_BR
dc.title	Otimização do processo de trefilação através da proposição de um modelo de previsão da força de trefilação adequado às condições reais da V & M do Brasil	pt_BR
dc.type	Dissertação de Mestrado	pt_BR
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