Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20181471
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

INFLUÊNCIA DO ATRITO EM ENSAIO DE ESTIRAMENTO BIAXIAL ERICHSEN DO AÇO DP600 ANALISADO PELO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

FINITE ELEMENT ANALYSIS OF FRICTION INFLUENCE IN BIAXIAL STRETCHING BY ERICHSEN CUP TEST ON DUAL PHASE STEEL

Thiago Marques Ivaniski, Juliana Zottis, Alexandre da Silva Rocha, Lirio Schaeffer

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Resumo

A redução de recursos operacionais, e.g. tempo e matéria prima, é um dos principais desafios da indústria automotiva. A simulação numérica por elementos finitos atua como uma ferramenta computacional importante para a solução destes problemas, de forma a conferir precisão aos resultados calculados quando comparados aos fenômenos reais, ocorridos, por exemplo, em processos de estampagem. Este trabalho tem como objetivo abordar o efeito das condições de atrito utilizando a simulação numérica computacional, em uma chapa bifásica DP600 pelo ensaio de estiramento Erichsen, em que reproduz as condições biaxiais de deformação visando à ductilidade de chapas para estampagem. Criou-se o modelo a partir da inserção dos dados experimentais deste material no software FORGE. Foi observada a influência do coeficiente de atrito durante a simulação numérica na variação das distribuições de pressão, tensão equivalente, redução de espessura e taxa de deformação.

Palavras-chave

Coeficiente de atrito; Ensaio Erichsen; Simulação numérica

Abstract

The operational resources, i.e. raw materials and time are the primary challenges in the automotive industry. The finite elements method driving as a solution for those problems, in order to obtain an approach results compare real behaves, for example, in the deep drawing process. The objective of this work was a study of friction coefficient conditions in numerical simulation by finite elements of dual phase steel DP600, using Erichsen cup test which simulates biaxial strain aiming at sheet metal forming ductility. It has been performed these test with an experiment data inserted on the FORGE software. It could be possible to verify the friction coefficient influence during the numerical simulation in pressure distribution, effective stress, local necking and strain rate.

Keywords

Friction coefficient; Erichsen Test; Numerical simulation

Referências

1 Keeler S, Kimchi M. Advanced high-strength steels application guidelines version 6. Brussels: WorldAutoSteel; 2016.

2 American Society for Testing and Materials. ASTM E643/15: ball punch deformation of metallic sheet material. West Conshohocken: ASTM; 2015.

3 Gavrus A, Banu M, Ragneau E, Maier C. An inverse analysis of the Erichsen Test applied for the automatic identification of sheet materials behavior. Engineering. 2010;2(7):471-476. http://dx.doi.org/10.4236/eng.2010.27062.

4 Akrout M, Amar MB, Chaker C, Dammak F. Numerical and experimental study of the Erichsen test for metal stamping. Advances in Production Engineering & Management. 2008;3(2):81-92.

5 Dizaji S. An investigation of ductile fracture criteria for sheet metal forming [thesis]. Ankara: Middle East Technical University; 2014.

6 García C, Celentano D, Flores F, Ponthot J-P, Oliva O. Numerical modelling and experimental validation of steel deep drawing processes. Part II: applications. Journal of Materials Processing Technology. 2006;172(3):461-471. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.11.016.

7 Giuliano G, Samani F. Effect of lubrication on the Erichsen test. Applied Mechanics and Materials. 2013;365-366:425-428.

8 Ferrarini JL. Análise e determinação do coeficiente de atrito no processo de estampagem profunda [tese]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2014.

9 American Society for Testing and Materials. ASTM E517/00: standard test method for plastic strain ratio r for sheet metal. West Conshohocken: ASTM; 2000.

10 Hill R. A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals. Proceedings of the Royal Society of London. 1948;193(1033):281-297. http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1948.0045.

11 Hu J, Marciniak Z, Duncan J. Mechanics of sheet metal forming. Oxford: Butterworth-Heinemann; 2002.

12 Tigrinho LMV. Análise da fratura de chapas de aço avançado de alta resistência DP600 quando submetido a diferentes estados de tensões [tese]. Curitiba: Universidade Federal do Paraná; 2011.

13 Chenot J-L, Bernacki M, Bouchard P-O, Fourment L, Hachem E, Perchat E. Recent and future developments in finite element metal forming simulation. In: Proceedings of the 11th International Conference on Technology of Plasticity, 2014; Nagoya, Japan. Nagoya: The Japan Society for Technology of Plasticity; 2014.

14 Batalha MHF. Estudo da estampabilidade a quente de aço ao boro em conformação com redução de espessura controlada [dissertação]. Campinas: Universidade de Campinas; 2015.

15 Lee M, Kim C, Pavlina E, Barlat F. Advances in sheet forming: materials modeling, numerical simulation, and press technologies. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2011;133(6):061001. http://dx.doi.org/10.1115/1.4005117.

16 Kim H, Han S, Yan Q, Altan T. Evaluation of tool materials, coatings and lubricants in forming galvanized advanced high strength steels (AHSS). CIRP Annals. 2008;57(1):299-304. http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2008.03.029.

17 Darendeliler H, Akkök M, Yücesoy CA. Effect of variable friction coefficient on sheet metal drawing. Tribology International. 2002;35(2):97-104. http://dx.doi.org/10.1016/S0301-679X(01)00099-8.

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