INFLUENCE OF BLANK HOLDING FORCE ON THE FORMING LIMITS OF DP590 STEEL Chetan Nikhare1, Ravilson Antonio Chemin Filho, Luiz Mauricio Valente Tigrinho and Paulo Victor Prestes Marcondes INFLUÊNCIA DA FORÇA DO PRENSA CHAPAS NO LIMITE DE CONFORMAÇÃO DO AÇO DP590 Disciplina EME 717 – Conformação Aluno: Paulo Sergio Olivio Filho

INTRODUÇÃO Durante a conformação, muitas vezes Durante a conformação, muitas vezes resulta em alterações no projeto a ferramenta de estampar A fim de evitar o processo de tentativa e erro, é necessário em uma maneira melhor para redução de custos e processo optimização. A fim de evitar o processo de tentativa e erro, é necessário compreender a maleabilidade desses materiais em uma maneira melhor para redução de custos e processo optimização. Foram realizados muitos estudos para investigar o comportamento de estricção e fratura de aços AHSS [1-8]. Foram realizados muitos estudos para investigar o comportamento de estricção e fratura de aços AHSS [1-8]. Anderson [1] relatou que todas fratura dúctil ocorre por meio de mecanismos de ruptura que absorve pouca energia e a fratura é sempre frágil. Anderson [1] relatou que todas fratura dúctil ocorre por meio de mecanismos de ruptura que absorve pouca energia e a fratura é sempre frágil.

INTRODUÇÃO Wulpi [2] relatou que a fratura de metal ocorre por cisalhamento ou por clivagem. A falha dependerá da forma como a estrutura de cristal dos materiais se comporta. Wulpi [2] relatou que a fratura de metal ocorre por cisalhamento ou por clivagem. A falha dependerá da forma como a estrutura de cristal dos materiais se comporta. As análises por scanning electron microscope (SEM) encontraram fraturas dúctil com alguns peculiaridades nas covinhas. Tanto em HSLA quanto no DP590 pela presença de partículas de segunda fase As análises por scanning electron microscope (SEM) encontraram fraturas dúctil com alguns peculiaridades nas covinhas. Tanto em HSLA quanto no DP590 pela presença de partículas de segunda fase Neste artigo um dos importantes parâmetro de processo chamado de "força de presa chapas" foi estudado, e seu efeito sobre a formação de limites em estado de tensão biaxial

MATERIAIS E MÉTODOS Foi usado o aço DP590 com uma espessura total de 1,97 milímetros no estudo. Os teste experimentais foram feitos segundo ensaio de Erichsen. A curva de tensão-deformação verdadeira utilizada para a investigação numérica é mostrado na Figura 1, enquanto que as propriedades mecânicas podem ser encontrados na Tabela 1. Figura 1 - curva de tensão-deformação verdadeira do aço DP590

MATERIAIS E MÉTODOS METODOLOGIA: Para entender o efeito da força do prensa chapas sobre os limites de conformação. O ensaio experimental de Erichsen foi modelado e simulado para carregamento biaxial usando Abaqus / Explicit. Dois modelos foram criados: Sem prensa chapas: Tinha a condição de contorno para fixar o borda externa da chapa durante a deformação (ou seja, sem alimentação de material).

MATERIAIS E MÉTODOS Com Prensa Chapas. No segundo modelo usou quatro diferentes forças de retenção da chapa (isto é, 100, 500, 1300 e 2300kN). Foram aplicados o limite de conformação foi previsto, em cada caso. Este foi ainda comparado com o trabalho publicado anteriormente pelo primeiro autor.

MATERIAIS E MÉTODOS ENSAIO DE DEFORMAÇÃO: O raio do cordão esticador era de 5 mm. Para fins de lubrificação, uma construção em sanduíche de óleo junto com a folha de polímero (espessura de fina película = 0,1 milímetros de espessura e chapa = 0,35 milímetros) foi utilizado em cada teste. A velocidade do punção foi 100mm / min e diminuindo no final do ensaio de permitir a determinação do estiramento. Determinação exata do início e da força do prensa chapas o suficiente para bloquear a chapa. Figura 2 - Configuração experimental do ensaio de Erichsen

METODOLOGIA MEDIÇÃO DE ESPESSURA: Experimentalmente para medir a distribuição de espessura, uma pequena faixa do espécime de teste foi cortado perpendicular à fenda. Foram identadas marcas usando um microdurômetro Vickers de testador de dureza ao longo da borda da amostra a uma distância pré-definida de 2 mm. Imagens de diferentes partes da amostra foram feitas usando um microscópio óptico. A espessura da amostra em cada local de medição foi determinada utilizando software UTHSCA ferramenta de imagem [9].

MATERIAIS E MÉTODOS DIAGRAMA LIMITE DE CONFORMANÇÃO: Foram usadas o caminho de deformação biaxiais das amostras em um diâmetro de 150 milímetros. A malha de circulos e grades das amostra foram gravadas electroquimicamente com diâmetros de Diâmetro de 2,5 mm. Foi feita a construção do sanduíche de óleo utilizado para fins de lubrificação. A força de retenção da chapa foi ajustada Inicialmente o punção move-se com a velocidade de 100mm / min, enquanto que para o fim de cada ensaio, a velocidade foi reduzida, de modo a permitir a fácil determinação do início da estricção A deformação dos círculos foi avaliada usando o grade analisador GPA 3.0 e o FLD foi obtido traçando a linha entre os “estricção” e os pontos seguros [9].

MATERIAIS E MÉTODOS MÉTODO NUMÉRICO: Usou ABAQUS / Explicit 6,10, o trecho dos testes de conformação foram investigados com uma abordagem de modelo tridimensional. O ferramental foi dado como superfícies rígidas, enquanto que a chapa foi usada elemento shell S4R (quadrilátero de 4 nós, e integração reduzida) e tamanho de malha de 2 mm. A espessura média da chapa medida experimentalmente para o aço DP foi detalhada no modelo e os verdadeiros dados de tensão-deformação, determinados em ensaios de tração, foi utilizada para definir as propriedades do material do aço, usando endurecimento isotrópico e critério de escoamento de von Mises.

MATERIAIS E MÉTODOS Todas as condições e os parâmetros do processo como presentes nos testes experimentais foram aplicados na modelo numérico. Como em experimentos o processo foi fortemente lubrificado (graxa e fina e grossa Películas de polietileno), a interacção entre a peça em bruto e os corpos rígidos foi considerada zero atrito. A região do cordão esticador foi removido do prensa chapas para explorar as diferente força.

MATERIAIS E MÉTODOS O limite de conformação foi previsto pelo critério gradiente de espessura. distribuição de espessura foi medida ao longo da seta mostrada na Figura 5. Figura 5 - localização e direção da medida da espessura simulada

MATERIAIS E MÉTODOS CRITÉRIO DE GRADIENTE DE ESPESSURA Para prever o limite de conformação a partir da simulação, uma “estricção” localizada é reconhecido pela presença de um gradiente de espessura locais críticos na chapa de metal durante a conformação. Este tipo de “estricção” localizado independe do percurso de tensão No início de um pescoço local são visíveis a existência de local crítico Rcritical gradiente de espessura onde ocorreu. Durante a deformação, um gradiente de espessura, “gradiente Rthickness " desenvolve-se na chapa, expressor por:

MATERIAIS E MÉTODOS Este gradiente de espessura mantém sobre a redução de espessura a partir do valor inicial de espessura durante a conformação. No início do estiramento localizado o gradiente de espessura torna-se maior. Assim, um valor crítico atinge a esta passagem de estrangulamento difusa. Gradiente Rthickness ≤ Rcritical. O Rcritical experimentalmente é estimada como 0,92. Se gradiente Rthickness é menos do que 0,92, o componente é considerado como “estricção” [ ].

RESULTADOS E DISCUSSÕES A curva da força de deslocamento numericamente previsto para o processo de formação de estiramento é comparado para os dados experimentais ( Figura 6 ). Boa correlação entre os resultados experimentais e a FEA previsão é conseguido. A Figura 7 mostra a curva de força de deslocamento para a exploração em branco diferente força comparado com o caso sem blankholder. Observa-se que a força necessária para o pescoço cúpula com a aplicação de blankholder é superior em comparação com o caso de não blankholder. O exato razão para observar a força superior ainda não é compreendido. Considerando que pode ser visto que, com a aumento da força de retenção em branco a formação de pescoço está atrasado. No entanto, a saturação pode ser experimentado com aumento adicional em branco força de retenção maior do que 1300kN ( Figura 8 ). Figura 7 - Força numérica de deslocamento durante deformação biaxial para diferentes forças de prensa chapas Figura 8 - Força numérica de deslocamento durante deformação biaxial para forças de prensa chapas 1300 e 2300kN

RESULTADOS E DISCUSSÕES A experimental curva limite de conformação que foi gerado no trabalho anterior [ 9], deformar a partir de amostras uniaxial, para casos de carga biaxial é mostrado na Figura 9. O previsto estirpe limite para o caso de carga biaxial foi representada graficamente na Figura 9, mesmo sem blankholder bem como com quatro diferentes casos força de retenção em branco. A tensão limite previsto para nenhuma blankholder (isto é, semelhante a bloquear a folha com a ajuda de grânulo em experiências ) concordou com o experimental carregamento biaxial. No entanto, com o aumento da força de retenção em branco a formação garganta e retardada estirpe limite aumentado. Note-se que mesmo a curva de força de deslocamento foram idênticos para exploração em branco força de 1300 e 2300kN, mas a tensão limite para 2300kN é 13 % maior do que 1300kN. As distribuições de espessura determinada no ensaio experimental ( trabalho anterior [ 9 ] ) é comparado com a FEA - predição ( nenhum caso blankholder ) na Figura 10. predição é relativamente fraco observado. No entanto, com o aumento da retenção em branco forçar o desbaste maior e mais uniforme foram previstos. A geração afinamento mais uniforme seria a razão de aumento na formação limites em caso biaxial para aumento da força de retenção em branco. Figura 9 - Curva limite de conformação biaxial para diferentes forças de prensa chapas. Figura 10 - Distribuição da espessura ao longo do comprimento do estricção.

O modelo sem presa chapas ( isto é, semelhante a bloquear a chapa de metal com cordão esticador em experiências ) e com presa chapas foram criados. Quatro forças de prensa chapas diferentes foram aplicadas para prever a tensão limite de conformação. As curvas de deslocamento de força de punção apresentaram-se idênticas O limite de conformação foi maior com aumento da força de retenção da chapa. Contudo o modelo FEA falhou ao representar a espessura para comparação com resultado experimental. CONCLUSÃO