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Desenvolvimento integrado de produto para forjamento

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Desenvolvimento integrado de produto para forjamento

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Título Desenvolvimento integrado de produto para forjamento
Autor Brites, Fabiano da Silva
Orientador Pacheco, Joyson Luiz
Data 2009
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
Assunto Desenvolvimento de produto
Forjamento
[en] Forging
[en] Forging simulation
[en] Product development
[en] Simufact.Forming 8.1
Resumo Este trabalho tem como objetivo apresentar e aplicar uma metodologia de desenvolvimento integrado de produto para forjamento, baseada na integração efetiva do conhecimento científico e da prática industrial. Esta metodologia foi definida a partir de cinco fases, denominadas: Projeto Informacional, Projeto Conceitual, Projeto Preliminar, Projeto Detalhado e o Controle da Qualidade e Produção. Após detalhar cada fase, e visando avaliar a adoção da metodologia apresentada, foram realizados simulações físicas (em plasticina) e numérico-computacionais (através do Simufact.Forming 8.1) para um produto destinado a elevadores. Este produto, denominado grampo de 3/8”, é forjado a quente a partir de uma barra de aço ABNT/SAE/AISI 1020, porém apresenta falta de homogeneidade na largura da rebarba, o que acarreta desperdício de material e comprometimento de sua qualidade. Nesse sentido, foram dimensionadas – através do método de Drabing, diferentes geratrizes de seções circular, quadrada e hexagonal, bem como, uma pré-forma de seção circular, para posterior análise da largura da rebarba. Através da análise via software também foi possível estimar a força e energia requeridas ao processo de forjamento em cada geratriz e pré-forma simuladas, sendo os resultados comparados a outros métodos utilizados nesta estimativa. Ao final, pode-se verificar que os valores de força e energia obtidos através das simulações numérico-computacionais não apresentaram uma convergência com os demais métodos utilizados. E, com relação às geratrizes e pré-forma simuladas, não foi possível verificar uma diferença significativa dos valores de força e energia que pudesse inviabilizar a utilização de qualquer um destes sólidos como sendo a matéria-prima ao grampo de 3/8”. Nas simulações em plasticina e numérico-computacionais da largura da rebarba, em geral, foi constatado o mesmo comportamento da largura da rebarba para as diferentes geratrizes e pré-forma simuladas, apresentando comprometimento desta grandeza junto aos vértices do grampo de 3/8”. Porém, e a partir do custo de fornecimento da matériaprima de cada geratriz e dos resultados obtidos, pode-se prever que a geratriz de seção circular e a pré-forma são economicamente e tecnicamente mais viáveis do que as geratrizes de seção quadrada ou hexagonal.
Abstract This paper aims to present and implement a methodology for developing integrated product for forging, based on the effective integration of scientific knowledge and industrial practice. This methodology was defined by five stages, called: Informational Design, Conceptual Design, Preliminary Design, Detailed Design and Quality Control and Production. After detailing each stage, and to evaluate the adoption of the methodology presented, physical simulations were performed (with plasticine) and numeric-computational (by Simufact.Forming 8.1) for a product intended to lifts. This product, called Clamp 3/8", is hot forged from a bar AISI/SAE/AISI 1020, but shows a lack of homogeneity in the width of the fash, resulting in waste of material and commitment to quality. In this sense, were designed - by the method of Drabing, different billets of circular sections, square and hexagonal, as well as a pre-form circular section, for further analysis of the width of the fash. Through the analysis by software was also possible to estimate the strength and energy required to forging process at each billet and pre-form simulated, and the results compared to other methods used in this estimate. In the end, was can verify that the values of strength and energy obtained through numericcomputational simulations did not show a convergence with the other methods used. And, with respect to the billets and pre-form simulated, it was not possible to verify a difference in the values of strength and energy that could prevent the use of any of these solids as the raw material to clamp 3/8". In the physical and numeric-computational simulations about width of the fash, in general, was found the same behavior as the width of the fash for the different billets and preform simulated, showing commitment of this magnitude along the vertices of the clamp 3/8". However, and as the cost of providing the raw material of each billet and the results obtained, it is expected that the billet of circular section and pre-form is technically and economically more viable than the billets of a square or hexagonal section.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/18594
Arquivos Descrição Formato
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