Orientador: Alfredo Rocha de Faria / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguado_ClodoaldoGarcia_M.pdf: 53529976 bytes, checksum: c01081cee3de72ee7fd5c2ac1f9d0612 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As simulações dentro do ambiente de projeto devem prever a utilização de novas variáveis, especialmente de processos, de forma a aumentar a proximidade entre os modelos virtual e real e, com isso, aumentar a precisão das simulações. O objetivo deste trabalho foi o de estudar um modelo pelo Método dos Elementos Finitos que incluísse os efeitos da variação de espessura provenientes do processo de estampagem para a análise de vida em fadiga de um componente do sistema de exaustão automotivo. Primeiramente foi realizada a simulação do processo de estampagem, onde foi possível identificar as mudanças de espessura na geometria do componente estudado. O resultado dessa simulação foi transportado para a malha de elementos finitos, de forma que as análises posteriores, estrutural e de fadiga, considerassem os efeitos da redução e aumento da espessura local. Como base de comparação, as mesmas análises foram realizadas para a condição de espessura constante, tradicionalmente adotada durante a fase de projeto. Utilizando o modelo de Wöhler-Goodman-Miner para o cálculo do Dano acumulado e comparando com dados experimentais aquisitados em simulador veicular, os resultados cálculo de fadiga demonstraram que ambas as condições de espessura atingem vida infinita. Entretanto, após a seleção e análise de algumas regiões consideradas críticas nas simulações precedentes (estampagem e estrutural), pôde-se notar que na maior parte das regiões os valores de dano acumulado eram inferiores para a condição de espessura constante. Já a condição de espessura variável se aproximou mais ao resultado medido. Pôde-se concluir com os resultados que a variação de espessura, como efeito do processo de estampagem, desempenha um papel importante na vida do componente estudado, indicando que a utilização dos dados de processo auxilia na aproximação entre os resultados do cálculo de vida e a condição real / Abstract: The simulations within the Product Development environment must give the chance to use new variables, particularly from processes, in order to improve the correlation between the virtual and real models, and thus enhance the accuracy of the simulations. The objective of this work was to study a model by the finite element method (FEM) that includes the effects of thickness variation from stamping process for the fatigue life prediction in an automotive exhaust system component. Firstly it was carried out a simulation of the stamping process, where it was possible to identify the thickness distribution all along the geometry of selected component. Then, the result of this simulation was transported to the finite element mesh, so that further analyses, structural and fatigue, could consider the effects of reduction and increasing in local thickness. As a basis for comparison, the same analyses were performed for the homogeneous geometry (uniform thickness), which are typically taken during the design phase. Using the model proposed by Wöhler-Goodman-Miner to calculate the accumulated damage and comparing with real data acquisited from a vehicle, the calculation results of fatigue showed that both conditions (equal and unequal thickness) reached infinite life. However, after the selection and analysis of some critical regions in the previous simulations (stamping and structural), it might be noted that, in most regions, the values of accumulated damage were lower for the uniform thickness condition. Besides, for the unequal thickness condition, the results got closer to those measured in vehicle. With these results, it could be demonstrated that the unequal thickness, as a process variable, plays an important role in the component life, indicating that the use of process data helps in bringing together the results from fatigue calculation and real condition / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvesJunior_Valdemir_M.pdf: 1485047 bytes, checksum: 51421df9a5bf789f0768b320b428bf6e (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_JoseManoel_M.pdf: 4545071 bytes, checksum: 3a97c47f21cf8f84b3c68667ff74bebd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Pela nova tecnologia de fabricação de latas embutidas e estiradas em aço ou alumínio, corrigiram-se várias desvantagens do processo convencional. O estudo realizado, indica a viabilidade do uso do aço na confecção das embalagens, frente ao alumínio, devido aos fatores tecnológicos e econômicos; analisa o processo de fabricação de latas embutidas e estiradas; comenta sobre as características superficiais das latas fabricadas e a variação na espessura da camada de estanho durante os processos / Abstract: The new manufacturing technology of can drawing and ironing in steel or aluminum presents new concepts avoiding many shortcomings of the conventional process. This wark presents the following contributions: indicates the viability of steel in can manufacturing, comparing to aluminum, considering technological and economical aspects; evaluates the manufacturing process of can drawing and ironing; and discusses about superficial characteristics of manufactured cans and thickness change of the thin layer during forming processes / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4609.pdf: 1709784 bytes, checksum: c55ba492a0a01e99f1d44d8d3578cfd4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-07 / In this work is presented the characteristics of the steel C80U Modified, usually applied for bearing components produced through cold forming, as evaluated the influence of prior cold work on the microstructure after heat treatment by quenching and tempering. Starting from spheroidized carbides annealed structure, samples of strip steel were previously cold-rolled to different deformation degrees. The thickness reduction was based on the equivalent strain, calculated by numerical simulation in reference of a real cold formed part. These samples were quenched and tempered, and then the austenitic grain size for each different conditions of prior cold work was evaluated. By X-ray diffraction techniques the fractions of retained austenite for each degree of prior cold work were measured. Mechanical and metallurgical analysis were also carried out in rerolled strips as annealed in delivery condition, in order to characterize the fundamental properties related to drawing process. / Este trabalho tem como proposta apresentar as características do aço C80U Modificado, usualmente aplicado na confecção de componentes de rolamento através de conformação a frio pelo processo de estampagem, além de avaliar a influência da deformação preliminar a frio na microestrutura após tratamento térmico de têmpera e revenimento. Partindo da condição de microestrutura esferoidizada, amostras deste aço foram previamente laminadas a frio com diferentes graus de deformação, os quais foram determinados em uma simulação numérica da deformação real de uma peça estampada. Essas amostras foram submetidas a tratamento térmico de têmpera e revenimento, em seguida avaliado e comparado o tamanho de grão austenítico entre as diferentes condições de deformação preliminar a frio. Através da técnica de difração de raios-X foi também medida a quantidade de austenita residual para cada condição de amostras pré-deformadas. Foram também feitos ensaios mecânicos e análises metalúrgicas com tiras relaminadas no estado recozido, no que tangem às características fundamentais na condição de fornecimento para o processo de estampagem.

Orientador: Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / These (docteur) - Universite de Savoie, Ecole Superiore D'Ingenieurs D'Annecy, France / Made available in DSpace on 2018-08-08T16:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_GiselePuime_D.pdf: 10020252 bytes, checksum: d17ac3ccc26b5a239dcb6fa99c211603 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta estudo sobre a viabilidade da estampagem, no estado semisólido, de chapas da liga A5052. Inicialmente, para a obtenção de chapas tixofundidas, chapas comerciais laminadas foram submetidas ao processo de fusão parcial controlada, variando-se os parâmetros tempo e temperatura, com o objetivo de analisar a estampabilidade das chapas no estado sólido. Os parâmetros utilizados foram: fusão parcial a 627°C por 5 e 10 minutos, e 634°C, por 5 e 15 minutos, em chapas com 0,8 mm; fusão parcial a 624°C por 5 e 10 minutos, e 631°C por 5 e 15 minutos, em chapas com 2,0 mm; e fusão parcial a 625, 630 e 635°C por 15 minutos em chapas de 4,0 mm de espessura. As chapas foram caracterizadas com relação à microestrutura, sendo observada homogeneidade estrutural em toda a chapa. Também foram caracterizadas quanto às propriedades mecânicas, sendo que o material tixofundido (obtido por fusão parcial) apresentou diferenças significativas em relação ao material laminado. Para a caracterização da estampabilidade do material, foram feitos ensaios de Erichsen e obtidas curvas limite de conformação de chapas nos estados laminado, recozido e tixofundido, utilizando o método Marciniak e um método de análise de imagens para a obtenção das deformações principais da liga nos diferentes estados. Os resultados mostraram que o material tixofundido apresenta formabilidade semelhante à do material recozido. Foi buscada a caracterização do arranjo espacial de glóbulos em pastas tixofundidas; os resultados mostraram a presença de aglomerados tridimensionais de partículas com evidente interação entre elas, indicando a possibilidade da estrutura suportar esforços de tração. Portanto, para estudos da viabilidade de tixoestampagem, foi construída matriz com geometria tal a apresentar condições severas de conformação. As chapas foram tixoestampadas (temperaturas acima da solidus) e comparadas com chapas estampadas a quente. Observou-se que a tixoestampagem é um processo perfeitamente viável, levando a excelentes resultados de acabamento da peça e redução da força necessária para a obtenção do produto / Abstract: This work presents an analysis of the viability of drawing A5052 sheets in the semisolid state. Initially, to produce thixocast sheets, rolled commercial sheets were submitted to partial melting by different temperatures and holding times, to analyse the sheets draw ability in the solid state. The parameters utilised were: 627°C for 5 and 10 minutes, and 634°C, for 5 and 15 minutes, in sheets of 0,8 mm; 624°C for 5 and 10 minutes, and 631°C for 5 and 15 minutes, in sheets of 2,0 mm; and 625, 630 and 635°C for 15 minutes in sheets of 4,0 mm thickness. The sheets had their microstructure characterised; results showed high homogeneity of the structure throughout the test piece. Mechanical properties of the thixocast material (obtained by partial melting) were also characterised, showing significant differences when compared to the rolled condition. For drawing ability characterisation, Erichsen tests were performed and forming limit diagrams of the sheets in the rolled, annealed and thixocast states were obtained, using Marciniak's technique and image analysis to obtain the main deformations of the alloy in the different conditions. Results showed that the thixocast material shows good formability, similar to the annealed material. Characterisation of the spatial structure of thixocast slurry showed the presence of tridimensional agglomerates of globular solid particles, with evident interaction among globules, indicating the possibility of the structure to stand tensile stresses. Therefore, for thixodrawing tests, a die was especially designed to impose severe flow conditions. The sheets were formed by thixodrawing (temperatures above the solidus) and compared to hot drawing tests. It was observed that thixodrawing is a perfectly viable process, requiring lower forces than conventional solid processing and resulting in excellent finishing products / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Sérgio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batalha_MarioHenriqueFernandes_M.pdf: 5393156 bytes, checksum: a53f9730323b17df3ef4631f7f7de1e7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este estudo teve como finalidade avaliar a estampabilidade de chapas de aço de ultra-alta resistência mecânica (da sigla inglesa UHSS), neste caso o aço DIN 27MnCrB5-2 (nº 1.7182), para a estampagem a quente com estiramento controlado. Esse processo é conhecido por associar a alta produtividade da estampagem com o tratamento térmico de têmpera durante a conformação, o que se torna vantajoso no caso de aços UHSS, já que simultaneamente, reduz os esforços durante a conformação, praticamente elimina o efeito de retorno elástico e permite gerar produtos com limite de resistência superior a 1.500 MPa. O objetivo principal de associar a redução de espessura à estampagem a quente é de gerar uma peça que atenda aos esforços aplicados e que não apresente variações bruscas de microestrutura devidas à variação local na têmpera ou pela união de chapas que seria uma alternativa para a obtenção de seções com espessuras diferentes. Além disso, também tem-se por objetivos elevar a complexidade geométrica, diminuir o peso do componente estrutural e reduzir o custo de produção. Nesse caso, buscou-se avaliar a capacidade do material de confeccionar peças com redução de espessura variável durante a conformação a quente, por meio da análise dos limites de conformabilidade, obtidos pelo ensaio Nakazima em um modelo real e outro virtual, no caso, utilizando o software Forge 2008 ® que é baseado no método de elementos finitos. Além disso, foi confeccionado um componente com variação de espessura em sua parede, a fim de exemplificar em um modelo real a aplicação das informações obtidas no ensaio Nakazima. Ao final da análise, foi possível determinar uma faixa de deformação verdadeira segura de trabalho, válida para os diferentes estados de tensão e deformação, e verificou-se uma coerência na previsão do modelo virtual previamente calibrado com os resultados experimentais / Abstract: This study aimed to evaluate the formability of ultra-high strength steel (UHSS), in this case the DIN 27MnCrB5-2 (No. 1.7182), for hot stamping with controlled stretching. The process is known by its high productivity in stamping with simultaneous heat treatment of quenching, which is advantageous in the case of UHSS steel, since it simultaneously reduces the loads during forming, practically eliminates the "springback" effect and generates products with ultimate tensile strength exceeding 1.500 MPa. The main purpose of associating the reduction of thickness with hot stamping, is to generate a continuous structure that support the loading, or in other words, without abrupt changes in microstructure due to local variation in quenching conditions or welding of blanks which is another alternative to obtain parts with different thickness along the product. Moreover, it allows high geometric complexity, reduce component weight and reduce the cost of production. In this context, it was evaluated the capacity of the material to produce parts with variable thickness reduction during forming, by analyzing the limits of formability obtained by Nakazima test in a real and virtual model with the software Forge 2008 ® which is based in the Finite Element Method. Furthermore, it was manufactured a component with varying thickness in its wall, in order to exemplify the application of the data obtained in the Nakazima tests. After the analysis, it was determined a range of safe deformation, valid for the different states of stress and strain, also it was noticed a consistency in predicting hot formability between the virtual calibrated model and experimental results / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T01:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caldin_Renato_M.pdf: 3510420 bytes, checksum: 7632c444a9b61c552c640c1faec863a9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em virtude do número crescente de veículos automotores e uma legislação ambiental cada vez mais rigorosa, as indústrias automobilísticas e os centros de pesquisas avançados buscam desenvolver novos materiais e processos de fabricação que visam à produção de peças com maior resistência mecânica, melhor conformabilidade do material e a redução das espessuras dos materiais empregados na fabricação, sem comprometer a rigidez e estabilidade estrutural das carroçarias. Esse conceito tem por objetivo minimizar os custos de produção, aumentar a segurança e reduzir o peso total do conjunto montado, diminuindo os índices de emissões de poluentes lançados no meio ambiente, em decorrência da melhor relação peso x potência do veículo e proporcionando melhores condições de conforto e dirigibilidade aos usuários. Baseado nessas características, o objetivo deste estudo foi viabilizar a utilização simultânea de dois processos de fabricação não convencionais: Hidroconformação de "Tailored Welded Blank:' (TWB). Para tanto, comparou-se a conformabilidade do TWB submetido à estampagem convencional e a hidroconformação, empregando-se o Diagrama Limite de Conformação, obtido a partir do ensaio Nakazima modificado, para determinar o limite de conformação da matéria­prima, e a Frente Máxima de Deformação (FMD) para determinar a deformação máxima ocorrida nos produtos. Para isso, foi desenvolvido um ferramental híbrido que possibilita a fabricação de peças pelos métodos da estampagem convencional e da hidroconformação, a partir de chapas de aço ST -06 e ST -07 com espessuras 1,5 e 0,9mm respectivamente, soldadas a laser para compor o TWB. Com a análise comparativa entre a CLC da matéria-prima e a FMD dos produtos estampados convencionalmente e hidroconformados, foi possível identificar que a hidroconformação de chapas supera a estampagem convencional em relação a conformabilidade dos "Tailored Welded Blanks", pois permitiu obter produtos com domos mais elevados e regulares, com uma menor redução de espessura e sem o aparecimento de falhas / Abstract: The increasing number of vehic1es and a more rigorous environmental legislation, are forcing automobile industries and research centers to develop new materials and manufacturing processes to the production of parts with higher mechanical properties, better formability and sheet thickness reduction, without comprirnising the rigidity and structural stability of the auto bodies. The main objective is to minimize the production costs, to increase the safety and to reduce vehic1e weight, reducing pollutants emissions, resulting in a best relation weight x power and providing better conditions of comfort and driveability. Based in these characteristics, the objective of this work was to study the simultaneous use of two not conventional manufacturing processes: hydroforming of Tailored Welded Blank (TWB). Therefore it was compared the formability of TWB in conventional stamping and hydroforrning, from the Forming Limit Diagram (FLD), plotted from the modified Nakazima test, to determine the forming limit of the raw material, and the Maximum Front of Deformation (MFD) to determine the maximum deformation in the products. A hybrid tool was designed and assembled to manufacture parts by conventional stamping and hydroforming steel plates ST -06 and ST-07 com thickness 1,5 and 0,9mm respectively, welded by laser to form the TWBs. With the comparative analysis between FLD of the raw material and MFD of the products conventionally stamped and hydroformed, it was possible to identify that hydroforming overcomes the conventional stamping in respect to the formability of Tailored Welded Blanks, and therefore it was possible to form products with higher and regular domes, with lower reduction of thickness, and without any failures / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-03Bitstream added on 2014-06-13T18:31:04Z : No. of bitstreams: 1 yamasaki_mi_me_ilha.pdf: 16778400 bytes, checksum: 6afbdce5c51d7a7040bbcdba50a7949f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É apresentado um estudo experimental da laminação de tiras fundidas a partir do material semi-sólido obtido na calha de resfriamento que alimenta continuamente um laminador duo. Os cilindros do laminador estão posicionados horizontalmente e podem ser operados na velocidade de 0,25 m/s, 0,47 m/s, 0,73 m/s e 1,07 m/s. A velocidade de 0,25 m/s produziu uma tira de melhor qualidade. Ligas hipoeutéticas Pb/Sn (Pb–30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) e próxima ao ponto eutético (Pb-63%Sn), respectivamente, com intervalo de solidificação de 75 °C, 56 °C, 31 °C e 6 °C de acordo com o diagrama de fases, foram utilizadas nos ensaios experimentais para obter tiras semi-sólidas fundidas e tixoconformadas para comparação. As diversas simulações usando as ligas de Pb/Sn têm revelado a importância do intervalo de solidificação e temperatura de vazamento da liga, da velocidade dos cilindros, da temperatura do bocal junto ao cilindro inferior, da superfície de acabamento dos cilindros e da geometria da panela intermediária (tundish), sobre a qualidade do produto final. A liga Pb-30%Sn com alto intervalo de solidificação em comparação com outras ligas testadas, apresentou maior dificuldade para ser tixolaminada. Isso ocorreu, porque as ligas de alto intervalo de solidificação tendem a formar trincas à quente no final da solidificação. Como resultado, uma pasta metálica plástica é difícil de formar. O caminho provável para obter uma tira semi-sólida fundida de boa qualidade neste caso, é aplicar uma inoculação que produz grãos finos antes do vazamento. O controle para a tixolaminação empregando a liga Sn-37%Pb com intervalo de solidificação menor, e elevada fluidez, é mais rigoroso para obter uma tira contínua. Conseqüentemente, foram utilizadas diferentes temperaturas de vazamento (260, 240 e 220 ºC) para controlar a fluidez e obter o tempo de contato... / This is an experimental study of cast strip rolling from semi-solid material employing a cooling slope which continuously feeds a rolling mill. The cylinders of the rolling mill are positioned horizontally and can be operated at speeds of 0.25 m/s, 0.47 m/s, 0.73 m/s and 1.07 m/s. The lower speed of 0,25 m/s produces a strip of better quality. Hypoeutectic Pb/Sn alloys (Pb-30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) and near eutectic point alloys (Pb-63%Sn), with solidification intervals of 75°C, 56°C, 31°C and 6°C respectively, according to the phase diagram, were used in experimental tests to obtain cast semi-solid and thixorolled strips for comparison. Simulations highlighted the necessary control parameters required to obtain good quality of the strip. These were: control alloy solidification interval, pouring temperature, roll speeds, ceramic nozzle temperature at the lower roll, quality of the roll surface finishing and tundish geometry. The Pb-30%Sn alloy, which has a much higher solidification interval in comparison with the other alloys tested, was difficult to thixoroll. This is because alloys with a high solidification interval tend to form hot tears at the end of solidification, and prevent a plastic metallic mush from forming. The probable solution to obtaining a semi-solid fused strip of good quality with this material, is to apply an inoculation that produces fine grains just before the pouring. In contrast, the parameter control for thixorolling of the Sn-37%Pb alloy, with lesser solidification interval and elevated fluidity, needed to be rigorous to obtain a continuous strip. Consequently, several pouring temperatures (260, 240 and 220ºC) were used to vary the fluidity and obtain sufficient alloy-inferior cylinder contact time for complete solidification. The strips obtained by the twin and single roll processing, and conventional rolling were characterized... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Antônio de Pádua Lima Filho / Banca: João Batista Campos Silva / Banca: Alcides Padilha / Resumo: É apresentado um estudo experimental da laminação de tiras fundidas a partir do material semi-sólido obtido na calha de resfriamento que alimenta continuamente um laminador duo. Os cilindros do laminador estão posicionados horizontalmente e podem ser operados na velocidade de 0,25 m/s, 0,47 m/s, 0,73 m/s e 1,07 m/s. A velocidade de 0,25 m/s produziu uma tira de melhor qualidade. Ligas hipoeutéticas Pb/Sn (Pb-30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) e próxima ao ponto eutético (Pb-63%Sn), respectivamente, com intervalo de solidificação de 75 °C, 56 °C, 31 °C e 6 °C de acordo com o diagrama de fases, foram utilizadas nos ensaios experimentais para obter tiras semi-sólidas fundidas e tixoconformadas para comparação. As diversas simulações usando as ligas de Pb/Sn têm revelado a importância do intervalo de solidificação e temperatura de vazamento da liga, da velocidade dos cilindros, da temperatura do bocal junto ao cilindro inferior, da superfície de acabamento dos cilindros e da geometria da panela intermediária (tundish), sobre a qualidade do produto final. A liga Pb-30%Sn com alto intervalo de solidificação em comparação com outras ligas testadas, apresentou maior dificuldade para ser tixolaminada. Isso ocorreu, porque as ligas de alto intervalo de solidificação tendem a formar trincas à quente no final da solidificação. Como resultado, uma pasta metálica plástica é difícil de formar. O caminho provável para obter uma tira semi-sólida fundida de boa qualidade neste caso, é aplicar uma inoculação que produz grãos finos antes do vazamento. O controle para a tixolaminação empregando a liga Sn-37%Pb com intervalo de solidificação menor, e elevada fluidez, é mais rigoroso para obter uma tira contínua. Conseqüentemente, foram utilizadas diferentes temperaturas de vazamento (260, 240 e 220 ºC) para controlar a fluidez e obter o tempo de contato... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This is an experimental study of cast strip rolling from semi-solid material employing a cooling slope which continuously feeds a rolling mill. The cylinders of the rolling mill are positioned horizontally and can be operated at speeds of 0.25 m/s, 0.47 m/s, 0.73 m/s and 1.07 m/s. The lower speed of 0,25 m/s produces a strip of better quality. Hypoeutectic Pb/Sn alloys (Pb-30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) and near eutectic point alloys (Pb-63%Sn), with solidification intervals of 75°C, 56°C, 31°C and 6°C respectively, according to the phase diagram, were used in experimental tests to obtain cast semi-solid and thixorolled strips for comparison. Simulations highlighted the necessary control parameters required to obtain good quality of the strip. These were: control alloy solidification interval, pouring temperature, roll speeds, ceramic nozzle temperature at the lower roll, quality of the roll surface finishing and tundish geometry. The Pb-30%Sn alloy, which has a much higher solidification interval in comparison with the other alloys tested, was difficult to thixoroll. This is because alloys with a high solidification interval tend to form hot tears at the end of solidification, and prevent a plastic metallic mush from forming. The probable solution to obtaining a semi-solid fused strip of good quality with this material, is to apply an inoculation that produces fine grains just before the pouring. In contrast, the parameter control for thixorolling of the Sn-37%Pb alloy, with lesser solidification interval and elevated fluidity, needed to be rigorous to obtain a continuous strip. Consequently, several pouring temperatures (260, 240 and 220ºC) were used to vary the fluidity and obtain sufficient alloy-inferior cylinder contact time for complete solidification. The strips obtained by the twin and single roll processing, and conventional rolling were characterized... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In order to get a better part quality in sheet metal forming, the rate of the material flow into the die cavity must be efficiently controlled. This control is made by a restraining force supplied either by the blankholder, the drawbeads or both. When the restraining force required is too high, the use of drawbeads is necessary, although excessive deformations may be produced. Some others disadvantages, such as difficulties of adjustment during die try-outs in order to determine the actual Drawbead Restraining Force (DBRF), may also be emphasized. To solve these problems and to reduce the number of die try-outs, which are very time consuming, accurate enough drawbeads concepts are necessary. Aiming to understand the influence of the most important parameters on the DBRF and to establish a pre-estimate DBRF theory, in this study a methodology has been developed using similitude. The data bases were achieved by Finite Element (FE) simulations done with an explicit code. Two different materials were used: A-K Steel and 2036-T4 Aluminum. The results have been compared with experimental databases of Nine(1978, 1982) and with the analytical model of Stoughton(1988). The average of absolute error with respect to experimental data bases was about 6 % and, for those cases studied, the maximum discrepancy was found to be less than 11%. For analytical ones, the average of absolute error was about 5 % and, for the cases studied, the maximum error was about 7%. Predictions made with this approach have a very good precision when compared with analytical and experimental results. For this reason, it was used as a contribution for STAMPACK®, an explicit finit element code used to simulate forming process. / Para se obter peças com a melhor qualidade possível em um processo de estampagem de chapas metálicas, a taxa de fluxo de material para dentro da matriz deve ser eficientemente controlada. Este controle é feito por uma força de retenção (FR) originada no prensachapas, nos freios de estampagem ou em ambos. Quando a FR requerida é muito alta, o uso dos freios se torna ainda mais necessário, embora excessivas deformações possam ocorrer na peça estampada por causa do contato com os freios. Outros tipos de efeitos indesejáveis decorrentes do uso deste tipo de dispositivos ainda podem ocorrer, tais como dificuldades para se determinar o valor adequado da FR, o que pode consumir muito tempo. Para se resolver estes problemas e reduzir o número das tentativas de ajustes, são necessários conceitos mais precisos sobre os freios de estampagem. Com a finalidade de se avaliar a influência dos parâmetros mais importantes na FR e de se estabelecer uma teoria para se fazer a predição da FR, desenvolveu-se neste estudo uma metodologia híbrida, empregando-se a teoria da similitude com bases de dados gerados através de simulações numéricas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). Os resultados foram comparados com os experimentos de Nine (1978, 1982) e com o modelo analítico de Stoughton (1988). A média dos desvios absolutos com respeito aos dados experimentais foi de 6% e, para os casos estudados, a discrepância máxima foi sempre menor ou igual a 11%. Em relação ao modelo analítico, a média dos desvios absolutos foi de 5% e, para os casos estudados, o desvio máximo nunca foi superior a 7%. Predições feitas com esta abordagem tiveram, portanto, uma boa precisão, quando comparadas com o modelo analítico e com os dados experimentais. Por este motivo, esta teoria foi aceita como contribuição para o programa STAMPACK®, um código de solução explícita utilizado na simulação de processos de estampagem de chapas metálicas. / Doutor em Engenharia Mecânica