O propósito deste trabalho é a modelagem experimental e estudo do controle do processo de hidroconformação de tubos. Assim, o trabalho visa o projeto e a construção de um dispositivo servo-controlado de hidroconformação de tubos com um sistema de controle digital. O trabalho compreende o projeto e a construção de um dispositivo a ser acoplado em uma prensa hidráulica, a instrumentação dos equipamentos usados e a implantação do sistema de controle automático do processo através de um computador PC e de placas de interface A/D e D/A. Os aplicativos de controle foram desenvolvidos em linguagem de alto nível no sistema operacional Windows. No projeto do aplicativo, inicialmente foram realizadas rotinas para testes do sistema em malha aberta. As demais rotinas são aquelas associadas às funções matemáticas do modelo fenomenológico do sistema de hidroconformação, aquelas destinadas ao controlador de malha fechada. O tipo de estratégia de controle a ser utilizada foi definida no decorrer do projeto e foi baseada em um modelo de processo não linear, linearizado em torno de cada ponto de operação. Para fins de obtenção do modelo nominal para o controlador, os atuadores e sensores tiveram suas dinâmicas desprezadas face a dinâmica do processo e suas curvas de processo foram levantadas experimentalmente. / This works aims is the experimental modeling of a tube hydroforming (THF) “T" branch, and de THF process automatic control study. Thus, the design and the construction of a servo-controlled hydraulic device for THF, with a automatic digital control system, is embedded in our objectives. Design and construction of device to append on a hydraulic press, implantation of the measurement equipment and implementation of the control system algorithms through a PC with I/O interface boards is necessary. Control algorithms were developed in Hi-level language for windows operating system. The application design was based on experimental initial tests performed with no feed-backing controlling mode. Routes related to phenomenological mathematical model of the THF process were validate against the literature database, and were devoted to the feed-backing controller mode. Control strategy to employ in final application was defined during the process calibration, based on the non-linear characteristics of the “T" branch THF. To obtain the final load path model sensors and cylinders had their dynamics neglected because the THF dynamic is very much higher, and had their behavior curves experimentally raised.

O propósito deste trabalho é a modelagem experimental e estudo do controle do processo de hidroconformação de tubos. Assim, o trabalho visa o projeto e a construção de um dispositivo servo-controlado de hidroconformação de tubos com um sistema de controle digital. O trabalho compreende o projeto e a construção de um dispositivo a ser acoplado em uma prensa hidráulica, a instrumentação dos equipamentos usados e a implantação do sistema de controle automático do processo através de um computador PC e de placas de interface A/D e D/A. Os aplicativos de controle foram desenvolvidos em linguagem de alto nível no sistema operacional Windows. No projeto do aplicativo, inicialmente foram realizadas rotinas para testes do sistema em malha aberta. As demais rotinas são aquelas associadas às funções matemáticas do modelo fenomenológico do sistema de hidroconformação, aquelas destinadas ao controlador de malha fechada. O tipo de estratégia de controle a ser utilizada foi definida no decorrer do projeto e foi baseada em um modelo de processo não linear, linearizado em torno de cada ponto de operação. Para fins de obtenção do modelo nominal para o controlador, os atuadores e sensores tiveram suas dinâmicas desprezadas face a dinâmica do processo e suas curvas de processo foram levantadas experimentalmente. / This works aims is the experimental modeling of a tube hydroforming (THF) “T” branch, and de THF process automatic control study. Thus, the design and the construction of a servo-controlled hydraulic device for THF, with a automatic digital control system, is embedded in our objectives. Design and construction of device to append on a hydraulic press, implantation of the measurement equipment and implementation of the control system algorithms through a PC with I/O interface boards is necessary. Control algorithms were developed in Hi-level language for windows operating system. The application design was based on experimental initial tests performed with no feed-backing controlling mode. Routes related to phenomenological mathematical model of the THF process were validate against the literature database, and were devoted to the feed-backing controller mode. Control strategy to employ in final application was defined during the process calibration, based on the non-linear characteristics of the “T” branch THF. To obtain the final load path model sensors and cylinders had their dynamics neglected because the THF dynamic is very much higher, and had their behavior curves experimentally raised.

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bastos_SilvioCesar_M.pdf: 4555280 bytes, checksum: 806976ee18b42ffb327e7bb279b89f96 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre o efeito dos processos de recalque a frio e aquecimento por indução eletromagnética sobre as características da microestrutura e dureza do material de tubo de aço sem costura que é utilizado no transporte de fluxo de combustível em sistema de injeção de alta pressão. Por conduzir combustível, a característica de vedação é crítica para as interfaces de montagem destes tubos. Esta interface tem perfil cônico gerado pelo processo de recalque. A microestrutura obtida na região de vedação pode influenciar na dureza do material devido à conformação plástica ocasionada durante processo de recalque de perfil. Os valores de microdureza observados na região de recalque tendem a estar acima da dureza encontrada no material antes da conformação. Este acréscimo de dureza pode influenciar na vedação ocasionando vazamentos, caso o perfil cônico não tenha acomodação uniforme com o perfil da contra-peça, sendo esta o ""rail"" de distribuição ou a bomba de alta pressão de combustível. O processo de aquecimento por indução pode em condições controladas proporcionar alteração da microestrutura e dureza do material, conforme aquecimento e resfriamento desejados. / Abstract: This paper presents a study about the effect of cold upsetting and electromagnetic induction heating on microstructure and hardness characteristics of steel seamles pipe. This pipe studied is applied in fuel flow transport of high pressure fuel system. As fuel is transported the pipe sealing characteristic is critical on assembly interfaces of this pipe. This interface has conic profile produced at upsetting process. The hardness values observed on cold upsetting pipe has a trend to be higher than raw material. There microstructure changed can cause leakage if sealing contact area between conic profile of components has not accommodation enough, being high pressure pump or "rail". The hardness increase can reduce this sealing contact reducing deformation after tight-fitting. The induction heating process under controlled conditions can furnish change of microstructure and hardness material suitable for leak-tightness. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica