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dc.contributor.authorMarim, Tony Emerson
dc.date.accessioned2023-02-09T11:28:19Z
dc.date.available2023-02-09T11:28:19Z
dc.date.issued2022-07-27
dc.identifier.citationMARIM, Tony Emerson. Processo de estampagem incremental do alumínio QQ-A-250/5 (2024-T3): análises por elementos finitos e experimentos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17365.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17365
dc.description.abstractThe single point incremental forming method performed without die support is suitable for small batch and prototype product manufacturing due to the lower cost involved in its tooling acquisition, simplicity and flexibility of implementation. This concept makes the process viable for diverse applications in the medical, aerospace, and automotive industries, when largescale production of a product is not the priority but rather the individual analysis of a part or prototype construction and the manufacture of customized products. For frequent applications in industry the lack of some process information such as referential parameters of vertical displacements in the z-axis and velocity of displacements in the x and y axes makes it limited, they do not guarantee the appropriate guidelines that can ensure the use of incremental stamping on an industrial scale, which avoids wasting machine time and material resources in case of failure. To meet this need, the finite element method was used to perform the numerical analyses as an aid for a perception of the process particularities, applied in experiments that used a 0.4 mm thick plate of aluminum QQ-A-250/5 (2024-T3) as raw material and manufactured tooling composed of clamping brackets and dedicated tools, parameters were established based on limit diagrams that ensured the execution of manufacturing by incremental stamping of products with a good quality in surface finish. Using the computational model created and the information obtained regarding the final thickness of the material and its deformations after the conformation and after the simulations, parameters were obtained that inform the possibility of performing the operation. In the experiments performed, there was a guarantee of finalizing the depth determined when the tool with a 3 mm tip radius was used in three cases studied, being them with displacement in the z axis of 0.2 mm, 0.3 mm, and 0.4 mm. In the parts made with displacement in the z axis of 0.5 mm there was the appearance of rupture, which caused the interruption of the operation. In the cases where the tool with tip radius of 6 mm was used, all parts presented rupture, which compromised the performance of the operations. The use of the parameters that enabled the parts to reach the proposed depth, demonstrated by means of the failure prevention method applications in other profiles. All the data gathered were used to construct a method for analysis in the prediction of structural failures that may occur during the process, and by this method it was possible to predict the realization or not of the specific cases presented.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectConformação de chapaspor
dc.subjectDetecção de falhaspor
dc.subjectPonta únicapor
dc.subjectSheet metal formingeng
dc.subjectFailure detectioneng
dc.subjectSingle pointeng
dc.titleProcesso de estampagem incremental do alumínio QQ-A-250/5 (2024-T3): análises por elementos finitos e experimentospor
dc.title.alternativeIncremental sheet metal forming process on QQ-A-250/5 aluminium alloy (2024-T3): finite element analyses and experimentseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Evangelista, Sérgio Henrique
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1610397432103491por
dc.description.resumoO método de conformação por estampagem incremental de ponta única realizado sem o apoio de matriz é adequado para fabricação de produtos de pequenos lotes e protótipos devido ao menor custo envolvido na aquisição de seu ferramental, na simplicidade e flexibilidade de implementação. Esse conceito torna o processo viável para atender diversas aplicações no setor médico, aeroespacial e na indústria automobilística, quando a produção em larga escala de um produto não é a prioridade e sim a análise individual de uma peça ou construção de um protótipo e a fabricação de produtos personalizados. Para frequentes aplicações na indústria a falta de algumas informações do processo como parâmetros referenciais de deslocamentos verticais no eixo z e velocidade de deslocamentos nos eixos x e y o torna limitado, não garantem as diretrizes apropriadas que possam assegurar o uso da estampagem incremental à escala industrial, que evita o desperdício de tempo de máquina e de recursos materiais em caso de falha. Para atender essa necessidade foi utilizado o método dos elementos finitos para realizar as análises numéricas como ajuda para uma percepção das particularidades do processo, aplicados em experimentos que utilizou como matéria-prima uma chapa de espessura de 0,4 mm do alumínio QQ-A-250/5 (2024-T3) e fabricado o ferramental composto por suportes de fixação e ferramentas dedicadas, foram estabelecidos parâmetros baseados em diagramas limites que garantiram a execução da fabricação por estampagem incremental de produtos com uma boa qualidade no acabamento superficial. Utilizando o modelo computacional criado e as informações obtidas referentes a espessura final do material e suas deformações após a conformação e após as simulações, obtiveram-se parâmetros que informam a possibilidade da realização da operação. Nos experimentos realizados, houve a garantia de finalização da profundidade determinada quando foi utilizada a ferramenta de raio de 3 mm de ponta em três casos estudados, sendo eles com deslocamento no eixo z de 0,2 mm, de 0,3 mm e de 0,4 mm. Nas peças realizadas com deslocamento no eixo z de 0,5 mm houve o surgimento de ruptura, que provocou a interrupção da operação. Nos casos em que se utilizou a ferramenta com raio de ponta de 6 mm todas as peças apresentaram ruptura, que comprometeram a realização das operações. A utilização dos parâmetros que possibilitaram a realização das peças que atingiram a profundidade proposta, demonstraram por meio do método de prevenção de falha aplicações em outros perfis. Todos os dados reunidos foram utilizados para a construção de um método para análise na previsão de falhas estruturais que possam ocorrer durante o processo e por esse método foi possível prever a realização ou não nos casos específicos apresentados.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEMecpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/2215850363897403por


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