Resumo: As matrizes para injecao de aluminio desempenham um papel extremamente importante no processo de injecao sob pressao. Durante a fabricacao das matrizes ha uma grande preocupacao com a confiabilidade na engenharia aplicada ao projeto e principalmente no comportamento dos acos utilizados. A fabricacao em funcao do elevado custo e ao tempo necessario para a fabricacao do molde, evidencia o desafio constante de se maximizar o numero de ciclo de vida dessas ferramentas. A variacao do comportamento das propriedades mecanicas do aco em funcao da temperatura como a densidade, modulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, coeficiente de dilatacao termica, dureza, condutividade termica e limite de resistencia podem gerar tensoes de origem termica com amplitudes favoraveis ao inicio de uma trinca. Para essa pesquisa foi estudado a a influencia da fadiga termica no numero de ciclos de vida na superficie de uma matriz para injecao de aluminio sob pressao em um aco AISI H13, a fadiga termica e a maior responsavel perante a iniciacao das fissuras, estima-se que deve ser em aproximadamente 80% a origem das trincas de origem termica. Para os resultados foi necessario avaliar o comportamento do aco AISI H13 para diferentes gradientes de temperatura, variando em ƒ¢T=200 ‹C, ƒ¢T=225 ‹C e ƒ¢T=250 ‹C. Com os resultados obtidos atraves do metodo dos elementos finitos, foi possivel obter as diferentes tensoes de origem termica utilizando o software Abaqus CAE. Assim foi possivel determinar quantidade de numero de ciclos ate o inicio da trinca atraves da equacao de Basquin e elaborar propostas para coeficientes de correcoes na determinacao do numero de ciclos de vida da matriz de injecao de aluminio sob pressao para aplicacoes envolvendo a fadiga termica.

Orientador : Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T21:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PellaJunior_Wanderley_M.pdf: 26527568 bytes, checksum: 8e40ea67f902c098c61a48f47a2d4a7c (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O trabalho apresenta uma análise de viabilidade da utilização de materiais refratários e métodos de baixo custo, como areia aglomerada com resina fenólica ou com cimento comum, além de diferentes tipos e revestimentos refratários, na construção de matrizes e punções para o tixoforjamento da liga A2011 no estado semi-sólido. A geometria do produto foi escolhida de modo a dificultar o preenchimento da cavidade, contendo ângulos retos sem alívio para o escoamento do material semi-só1ido. A matéria prima para o tixoforjamento foi produzida por fusão parcial controlada de estrutura ultra-refinada. Testes de tixoforjamento com as matrizes não metálicas foram realizados em diferentes condições de processo, buscando os parâmetros viáveis para obtenção de produtos com qualidade aceitável. Os resultados obtidos mostram a possibilidade da utilização dos referidos materiais na construção do ferramental para o tixoforjamento da liga A2011, adequando-se os parâmetros do processo em níveis relativamente inferiores de temperatura da cavidade (entre 3300 C e 3800 C) e de força aplicada (em tomo e 130 kN) quando comparados com a utilização de matrizes de aço (630° C e 270 kN respectivamente). A microestrutura dos produtos tixoforjados mostra glóbulos equiaxiais em todo seu volume (tamanho médio de glóbulos entre 55 m e 160 mm), além da segregação do líquido para as extremidades do produto, o que acarreta um aumento na dureza do material nesta região / Abstract: The work presents an analysis of the viability of using refractory materials and low cost techniques, like phenol resin bound sand and cement bound sand, besides different refractory coatings, in the construction of tools (dies and punches) for forging the A2011 a11oy in the semisolid state (thixoforging). Die geometry was chosen to impose particularly difficult filling, on order to test the semi-solid slurry ability to flow. Semi-solid raw material was produced by a simple and practical method, however resulting in slurries with appropriate rheological properties, by partial melting of ultra-refined as-cast structures. Such structures were obtained by association of grain refiner addition and thermal effects during solidification. Thixoforging tests using non-metallic tools were performed in different process conditions, searching for viable parameters to obtain acceptable product quality. Results show the possibility of using the above mentioned materials for tools construction for forming in the semi-solid state. Results on analysis of the process parameters for thixoforging A2011 a11oy show that best products are obtained when temperatures in the die ranges from 330 to 380°C and applied forces are in the order of 130kN, for the specific chosen geometry. These values, both related to die temperatures and required forces are significantly lower than the required die temperature and applied forces when using steel to11s, for the same product (respectively 630°C and 270kN). Microstructures of thixoforged products present equiaxial A1-alpha phase throughout the product volume, with globule size ranging from 55 to 160mm. Liquid segregation towards the flowing front was observed during fi11ing of the die, leading to increase in hardness in the edges of the product / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Regina Buffon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_JoseDanielRibeirode_D.pdf: 4250480 bytes, checksum: b3118a291b7ace284d7cc6991666bf45 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlexRibeiro_M.pdf: 2293693 bytes, checksum: caa9d8f6af4223d62d73e63f9aa4df3b (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246129.pdf: 6388092 bytes, checksum: 9be53ec475343cb7c9a8ce9ecc6d30fe (MD5) / Este trabalho apresenta a influência dos revestimentos sobre a resistência ao desgaste de matrizes de recorte utilizadas para a conformação mecânica a frio de parafusos sextavados. A abrasão é o mecanismo básico de desgaste predominante no processo de conformação estudado, promovido pelo atrito entre a matéria-prima e as faces de contato da ferramenta. Foram analisadas matrizes de recorte revestidas com três diferentes tipos de revestimentos das superfícies de trabalho: nitreto de titânio, carbonitreto de titânio e nitreto de cromo, aplicados pelo processo de Deposição Física de Vapor (P.V.D.). O desgaste destas ferramentas foi acompanhado em escala industrial traçando-se as curvas de evolução do desgaste na conformação de dois aços comumente utilizados na fabricação de elementos de fixação, o SAE 1015 e o SAE 1038. As superfícies de corpos de prova padronizados foram revestidas com os mesmos revestimentos aplicados nas matrizes de recorte e submetidos a dois diferentes ensaios laboratoriais de desgaste, segundo as normas ASTM G65 - Ensaio de Desgaste Disco de Borracha-Areia Abrasiva e ASTM G99 - Ensaio de Desgaste Pino-sobre-Disco. A obtenção de informações sobre o desgaste das ferramentas em condições industriais e laboratoriais permitiu a comparação do desempenho dos revestimentos em função das propriedades mecânicas dos aços conformados. O revestimento de carbonitreto de titânio, em todos os testes realizados, proporcionou as menores taxas de desgaste, seguido pelo nitreto de cromo e pelo nitreto de titânio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103083.pdf: 20249552 bytes, checksum: ff6bed82cac09ed6ecaf9a96cbaee852 (MD5) Previous issue date: 1995

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-21Bitstream added on 2014-12-02T11:20:56Z : No. of bitstreams: 1 000792987.pdf: 4111727 bytes, checksum: 017f0ba351e83931e66d4d3b81d00708 (MD5) / A usinagem de moldes e matrizes possui grande potencial de expansão e expressiva importância econômica. O processo de fresamento é amplamente empregado na confecção de cavidades de moldes e pode ser um substituto ao processo de eletroerosão (EDM), gerando superfícies com melhor integridade superficial. Sabe-se que as tensões residuais podem ser geradas nos processos de usinagem e são apontadas como uma das possíveis causas de falhas em componentes, tendo como agravante o fato de na maioria das vezes permanecerem como incógnita, desde a fabricação até a falha. Este trabalho mediu experimentalmente o campo, a magnitude, a profundidade e a direção das tensões residuais pelo Método do Furo-Cego, após o fresamento de acabamento do aço para moldes e matrizes VP100 com durezas diferentes obtidas por meio de tratamento térmico de têmpera. Os resultados foram correlacionados com a microdureza superficial da peça, microestrutura subsuperficial, pressão específica de corte e temperatura na interface cavaco-ferramenta. Os ensaios foram conduzidos em um centro de usinagem vertical CNC, com fresa  25 mm e dois insertos revestidos de TiNAl. Os resultados mostraram que as tensões residuais dependem dos parâmetros de corte empregados no fresamento, e por meio de simulação mostrou-se que o dispositivo de fixação não interferiu na geração de tensões residuais. O aumento do avanço tende a gerar tensões trativas em peças beneficiadas, ao passo que o incremento da velocidade de corte resulta em tensões compressivas em peças temperadas. A microdureza superficial da peça e a pressão específica de corte apresentaram relação inversa e não linear com a tensão residual. Grãos próximos à superfície fresada podem ser deformados pela ação mecânica da aresta de corte da ferramenta desde que tenham orientação preferencial com a das tensões principais máximas. / Machining of moulds and dies has a promising potential of expansion and expressive economic importance. The milling process is widely used in the manufacture of mold cavities and can be a substitute to the process of EDM (EDM) and generate surfaces with better surface integrity. Residual stress may be produced in machining processes and they are the main causes of failure in structural components. This research experimentally measured the field, magnitude, depth and orientation of residual stress by using Hole Drilling Method after finishing milling of VP100 steel for moulds and dies with distinct hardness. The results where correlated with part surface microhardness, subsurface microstructure, specific cutting energy and chip-tool interface temperature. The milling tests were carried out in a CNC machining center by using 25 mm diameter endmill with two TiNAl coated carbides. The results showed residual stresses depend on cutting parameters. Tensile stress is yielded in annealed parts as the tool feed increases, whereas compressive one is generated in quenched workpieces as the cutting speed grows. Part surface hardness and cutting specific pressure presented inverse non-linear relationship with residual stress. Grains near milled surface may be deformed by mechanical action of cutting tool edge since they have preferential orientation regarding to maximum principal stresses.

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Adriano Fagali de Souza / Banca: Wyser Jose Yamakami / Banca: Aldo Braghini Júnior / Resumo: A usinagem de moldes e matrizes possui grande potencial de expansão e expressiva importância econômica. O processo de fresamento é amplamente empregado na confecção de cavidades de moldes e pode ser um substituto ao processo de eletroerosão (EDM), gerando superfícies com melhor integridade superficial. Sabe-se que as tensões residuais podem ser geradas nos processos de usinagem e são apontadas como uma das possíveis causas de falhas em componentes, tendo como agravante o fato de na maioria das vezes permanecerem como incógnita, desde a fabricação até a falha. Este trabalho mediu experimentalmente o campo, a magnitude, a profundidade e a direção das tensões residuais pelo Método do Furo-Cego, após o fresamento de acabamento do aço para moldes e matrizes VP100 com durezas diferentes obtidas por meio de tratamento térmico de têmpera. Os resultados foram correlacionados com a microdureza superficial da peça, microestrutura subsuperficial, pressão específica de corte e temperatura na interface cavaco-ferramenta. Os ensaios foram conduzidos em um centro de usinagem vertical CNC, com fresa  25 mm e dois insertos revestidos de TiNAl. Os resultados mostraram que as tensões residuais dependem dos parâmetros de corte empregados no fresamento, e por meio de simulação mostrou-se que o dispositivo de fixação não interferiu na geração de tensões residuais. O aumento do avanço tende a gerar tensões trativas em peças beneficiadas, ao passo que o incremento da velocidade de corte resulta em tensões compressivas em peças temperadas. A microdureza superficial da peça e a pressão específica de corte apresentaram relação inversa e não linear com a tensão residual. Grãos próximos à superfície fresada podem ser deformados pela ação mecânica da aresta de corte da ferramenta desde que tenham orientação preferencial com a das tensões principais máximas. / Abstract: Machining of moulds and dies has a promising potential of expansion and expressive economic importance. The milling process is widely used in the manufacture of mold cavities and can be a substitute to the process of EDM (EDM) and generate surfaces with better surface integrity. Residual stress may be produced in machining processes and they are the main causes of failure in structural components. This research experimentally measured the field, magnitude, depth and orientation of residual stress by using Hole Drilling Method after finishing milling of VP100 steel for moulds and dies with distinct hardness. The results where correlated with part surface microhardness, subsurface microstructure, specific cutting energy and chip-tool interface temperature. The milling tests were carried out in a CNC machining center by using 25 mm diameter endmill with two TiNAl coated carbides. The results showed residual stresses depend on cutting parameters. Tensile stress is yielded in annealed parts as the tool feed increases, whereas compressive one is generated in quenched workpieces as the cutting speed grows. Part surface hardness and cutting specific pressure presented inverse non-linear relationship with residual stress. Grains near milled surface may be deformed by mechanical action of cutting tool edge since they have preferential orientation regarding to maximum principal stresses. / Mestre

Orientador: Antonio Batocchio / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_IvanLuciode_M.pdf: 7787328 bytes, checksum: 72fc7fb9da4f5f8aceaa816aca227342 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O atual ambiente é marcado por turbulências e competitividade, cheio de novidades e surpresas que reduzem a capacidade de previsão do futuro e dificultam a compreensão do presente. As organizações para sobreviverem neste ambiente. devem avaliá-lo para decidir o que deve ser feito. Com a globalização de mercados, as organizações obrigam-se internamente a delimitar novas prioridades. Baseado nesse cenário, este trabalho apresenta um método para aplicação das técnicas de planejamento estratégico, com foco na tecnologia de grupo e princípios da filosofia Just-in- Time em ambientes' de apoio à produção, como matrizarias, ferramentarias, oficinas de estampo e demais setores que não produzem o produto final. São apresentados os conceitos de planejamento estratégico, tecnologia de grupo e da filosofia Just-in-Time a partir do material encontrado na literatura técnica. Criou-se, baseado nesta análise, uma metodologia de implementação, contemplando os ambientes mencionados acima. A seguir apresenta-se um estudo de caso desenvolvido na Matrizaria da empresa Thyssen Krupp Automotive Thyssenkrupp Metalúrgica Campo Limpo aplicando a metodologia proposta, obtendo uma melhor organização do ambiente produtivo, redução do work in process e estabelecendo produção puxada em determinados estágios do processo / Abstract: The current environment is marked by turbulences and competitiveness, full of newness and surprises that reduce the capacity of predicting the future and make it difficult to understand the present. In order to survive in this environment, organizations must evaluate it and decide what must be done. Due to globalization. organizations compel themselves to setup new priorities. Based on this scenario, this work presents a method to apply new techniques of strategic planning, focusing group technology and mainly the Jusf-in-Time philosophy in environments that support production, such as die shop, tool room and other areas that do not produce the final product. Concepts of strategic planning. group technology and Just-in-Time philosophy are presented, according to what was found through technical literature. Based on this analysis, a methodology of implementation was created. involving the above-mentioned environments. A case study. which was developed at the die shop of Thyssen Krupp Automotive - Thyssenkrupp Metalúrgica Campo Limpo is also presented applying the proposed methodology, providing a better organization of the productive environment, reducing work in process and establishing a pulled production system at certain process steps / Mestrado / Planejamento e Gestão Estrategica da Manufatura / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-23Bitstream added on 2014-06-13T20:35:21Z : No. of bitstreams: 1 barrios_ans_me_ilha.pdf: 1240045 bytes, checksum: a46aee2a6cd45b28e7f169c070d0d6bb (MD5) / A usinagem dos metais não é um processo completamente compreendido devido à sua natureza altamente não linear e ao complexo acoplamento entre deformação e o campo de temperatura. O processo de deformação é altamente concentrado em uma zona pequena e as temperaturas geradas nas zonas de deformação afetam ambas a ferramenta e a peça. Conhecendo o fluxo de calor gerado pelo processo de usinagem e, assim, o campo de temperatura, podem-se determinar as melhores condições de corte e também projetar novos produtos com melhor desempenho. Dada a grande importância do estudo térmico para a usinagem, muitas pesquisas continuam hoje sendo desenvolvidos. Este trabalho objetivou estudar a transferência de calor no processo de fresamento de topo do aço comercial VP100, empregado na fabricação de moldes e matrizes. Propôs-se, para isso, um modelo térmico tridimensional resolvido por um método numérico para estimar dois parâmetros: o fluxo líquido de calor e coeficiente de transferência de calor convectivo. Os parâmetros foram estimados através da implementação de um rotina computacional desenvolvida, que teve como dados de entrada as curvas de temperatura experimental do processo de usinagem para um fluido de corte sintético, semissintético e usinagem a seco, utilizando duas velocidades de corte: 200 e 450 m/min. Ademais, foram analisados o perfil de microdureza e a caracterização microestrutural dos corpos de prova, além do desgaste de flanco máximo das ferramentas após a usinagem. Constatou-se que o fluido de corte e a velocidade de corte influenciaram de forma significativa o resfriamento do corpo de prova. Além disso, a usinagem não afetou a microdureza abaixo da superfície fresada da peça, mas a microestrutura até 10 μm de profundidade deformou-se na direção do... / Machining of metals is a process not completely understood because of the highly nonlinear nature and the complex interaction between deformation and temperature field. The process of deformation is highly concentrated in a small zone and the temperatures generated in the deformation zones affect both tool and workpiece. Knowing the heat flux generated by the machining process and thus the temperature field, best conditions for cutting and also for design of new products with improved performance can be determined. Because of the great importance of the thermal effect for machining, several researches have been developed nowadays. This research aimed to study the heat transfer end milling process in commercial VP100 steel, used for producing molds and dies. Thus, a tridimensional thermal model solved by a numerical method was proposed to estimate two parameters: net heat flux and coefficient of convective heat transfer. The parameters were estimated by using computational programming where the input data were temperature curves of the end milling process when using synthetic and semi-synthetic cutting fluid, and dry machining at 200 and 450 m/min cutting speeds. In addition, microhardness and microstructure of workpiece as well as tool wear were analyzed after machining. Cutting fluid and cutting speed significantly influenced on workpiece cooling. Besides, milling process did not affect the part microhardness beneath machined surface, but microstructure up to 10 μm depth was deformed in feed direction of tool, which presented an initial maximum flank wear similar for all cutting conditions (VBBmax ≅ 0.1 mm). Synthetic and semi-synthetic cutting fluids did not presented different cooling capabilities, generating... (Complete abstract click electronic access below)