Simulação numérica do processo de estampagem a quente - Cunha, Patrick Marques da (2016)
Atualmente, o processo de conformação de chapas metálicas assume uma grande importância na indústria automóvel. As ligas de alumínio têm sido cada vez mais utilizadas neste setor, uma que vez permitem a redução de massa dos componentes. Contudo, as ligas de alumínio são conhecidas por apresentarem uma formabilidade limitada e retorno elástico superior aos aços convencionais. Estas duas desvantagens são críticas para o processo de estampagem e têm limitado a sua aplicação. Neste contexto, o processo de estampagem a quente tem sido sugerido como alternativa para superar estas dificuldades, uma vez que o aumento da temperatura tem um impacto bastante positivo na formabilidade e no retorno elástico. O presente estudo tem como objetivo avaliar a influência da temperatura no processo de estampagem da liga de alumínio AA5086-H111. Após a seleção dos modelos constitutivos e respetiva identificação dos parâmetros, realizaram-se simulações, com o programa DD3IMP, do processo de estampagem de uma taça circular para as temperaturas de 20ºC, 150ºC e 240°C. Foram avaliados vários parâmetros, tais como a evolução da força do punção, a evolução da temperatura do esboço, o perfil das orelhas de estampagem, e a evolução da espessura ao longo de várias direções. Para além disso, foi avaliado o retorno elástico, com recurso ao corte de um anel na parede vertical da taça cilíndrica. Também foi realizada uma análise dos algoritmos de acoplamento disponíveis no DD3IMP, para resolver o problema termomecânico. O algoritmo de acoplamento de dupla previsão apresenta o melhor compromisso entre precisão de resultados e custo computacional. Em relação ao modelo constitutivo, o critério de plasticidade apresenta uma maior influência do que a lei de encruamento nos parâmetros analisados. Os resultados obtidos mostram que o aumento da temperatura no processo de estampagem permite reduzir a força aplicada pelo punção. Também o retorno elástico diminui com o aumento da temperatura.