Simulação computacional de um processo de trefilação para produção de barras redondas de aço AISI 1045

Abstract

Nesse trabalho foi simulada a etapa de trefilação na produção de barras redon- das do aço AISI 1045 através do processo de trefilação combinada. Foram determi- nados diversos parâmetros para a simulação com base em processos industriais de trefilação combinada. Foi realizado o teste do anel, e sua simulação, a fim de obter-se o valor de atrito para utilização na simulação numérica e cálculos analíticos. Dos resul- tados da simulação numérica, através da comparação desta com equações empíricas e analíticas, foi avaliada a capacidade da simulação de prever a força de trefilação. Além disso, foi realizado um esforço no sentido de determinar as tensões residuais após a trefilação. Os valores simulados de tensões residuais foram comparados com valores experimentais obtidos através de análise de tensões residuais por difração de Nêutrons realizada em amostras trefiladas da industria. Com base neste trabalho, foi discutida a possibilidade de usar-se a simulação para prever quantitativamente as tensões residuais após o processo de trefilação. As análises poderão ser utilizadas para o desenvolvimen- to de futuros melhoramentos no processo de trefilação.

In this work, the wire-drawing production step for the production of AISI 1045 steel bars was numerically simulated. Different parameters necessary for the simula- tion were estimated based on current combined industrial drawing processes. Ring compression tests were carried out and simulated aiming at the determination of the friction value to be used in the simulation. From the numerical simulation results, the capacity of the simulation for estimating the drawing forces by comparison with analytical and empirical equations was evaluated. Besides this, an effort was made to simulate the residual stresses after drawing. The simulated residual stress profiles were then compared to experimental residual stresses profiles, which were obtained in a Neutron Diffraction experimental analysis carried out on industrial samples. Based on this work, the possibility of using simulation to quantitatively calculate residual stresses after the cold drawing was discussed. The carried out analysis will be used to implement improvements in the drawing process.