Estudo de simulação computacional de processo combinado de puncionamento e brochamento com diferentes geometrias de punção

Abstract

Resumo: Durante o processo de conformação mecânica de chapa pelo processo de puncionamento, ocorre uma serie de fatores que influenciam a geometria final do furo puncionado. As propriedades do material empregado e seu comportamento face as deformações impostas, bem como os parâmetros de processo também influenciam o resultado final. A aplicação do puncionamento de chapas grossas (acima de 6mm de espessura) encontra grande aplicação na industria de veículos pesados, como caminhões e tratores. O presente trabalho tem por objetivo melhorar a precisão em furos estampados através da utilização de uma ferramenta combinada, de puncionamento e brochamento através de simulação por elementos finitos. Esta ferramenta possibilitaria a realização de um puncionamento seguido de um brochamento em uma so operação, aliando as vantagens dos processos de fabricação de conformação e usinagem em um só processo combinado para chapas grossas. A simulacao numérica pode contribuir de maneira significativa para o projeto dessa ferramenta. O material da chapa a ser utilizada foi o LNE 38 com espessura de 8mm. Para isto foi desenvolvido um modelamento no software ABAQUS/EXPLICIT, versao 6.9. A simulação computacional do processo de puncionamento mostrou-se eficiente para ajudar na melhoria da geometria da ferramenta e otimização de parâmetros do processo e também mostrou como a geometria dos punções pode afetar a qualidade do furo e as forcas empregadas durante o processo. Um punção distinto oriundo do resultado das características benéficas desses punções estudados foi adicionalmente proposto. A configuração paramétrica deste punção inovador facilita a definição das dimensões da ferramenta com base na espessura da chapa e permite o puncionamento de furos com menor forca empregada e excelente cilindricidade.