Este trabalho se propõe a substituir parcialmente o processo de usinagem, empregado atualmente para a fabricação de uma broca de perfuração de rochas, pelo processo de forjamento, gerando assim uma peça com melhoria nas propriedades mecânicas, economia de matéria-prima, aumento do valor agregado do produto e diminuição dos custos de produção. É ainda uma seqüência da dissertação de mestrado de Charles Chemale Yurgel, buscando otimizações pontuais do mesmo. Foi realizado um projeto de ferramental para a obtenção de tal peça, e este foi simulado computacionalmente pelo software LARSTRANÒ, onde se comprovou a eficácia do mesmo para a obtenção de peças com completo preenchimento da cavidade da matriz. A simulação numérica computacional também indicou a força teórica necessária para a conformação da peça de trabalho, bem como o fluxo do material durante a deformação da mesma. Foram usinados os componentes do ferramental e forjadas as peças, de aço AISI 8640, em temperatura de 1200 ºC. A lubrificação foi à base de composto sintético, aplicado nas ferramentas e na geratriz sob forma de spray. Do processo, tal qual predisse a simulação numérica, originou-se peças com completo preenchimento da cavidade da matriz. A força de conformação foi medida por célula de carga acoplada ao experimento, e registrou-se uma carga de 1122 kN necessária para a obtenção da peça, sendo esta 6% menor do que a previsão do software de simulação. Foram caracterizadas as peças obtidas pelo processo proposto e comparadas com as peças obtidas por usinagem, de onde se chegou a uma economia de material de 45,5 % com aumento na dureza da peça de 3,3 %. Caracterizaram-se ainda, como perdas de processo, 3,6% de material, em peso, como produto de oxidação superficial. Desta maneira, comprova-se a viabilidade da substituição do processo de usinagem pelo processo de forjamento para a obtenção da peça de trabalho, bem como comprova a confiabilidade da simulação computacional como ferramenta de avaliação de projetos de conformação mecânica. / This work aims at showing the feasibility of partial substitution of the machining process by hot forging, to obtain AISI 8640 steel drills bits, used to bore holes in rocks. The current drill manufacturing process, by machining alone, has been a major factor in loss of competitiveness compared to international manufacturers, because of loss of raw materials, long processing time, or high hour/machine cost. Thus, the possibility of optimizing the piece manufacturing process, replacing part of the machining process by hot forging, besides allowing the optimization of mechanical properties, significantly reduces manufacturing costs. This article presents the tooling to obtain the piece, together with the procedure used for testing, comparing the force found in practice to computer simulation with LARSTRAN/SHAPEÒ program. The results proved the feasibility of partial substitution of the process manufacturing, and also proved the reliability of computer simulation in this case.

O Aeromóvel é um sistema de transportes com um conceito não convencional de transmissão de potência. Ele se baseia na transferência de força pela geração de diferenças de pressão em câmaras adjacentes, como em pistões pneumáticos. As vigas por onde o veículo desloca-se são vazadas, onde câmaras internas são formadas pela presença de anteparos ligados ao veículo e de elementos de potência. Em razão de o veículo não carregar o seu sistema de potência, que no caso do Aeromóvel está instalado no solo, a tecnologia apresenta reduzidos custos de construção e instalação comparada com sistemas de transporte similares. Este trabalho propõe a descrição matemática e a criação de um modelo computacional desta tecnologia, com fim de proporcionar uma importante ferramenta de projeto. É realizada uma breve revisão bibliográfica dos trabalhos realizados, relatando o histórico de seu desenvolvimento. Descrevemse os princípios de operação e os atuadores que são utilizados pelo Aeromóvel. A modelagem física consiste na análise das principais forças sobre o veículo e na utilização das equações para gases compressíveis para a representação das dinâmicas das pressões na câmara. A abordagem matemática realizada é feita através da análise por parâmetros concentrados. O modelo computacional é desenvolvido no ambiente Simulink® do programa Matlab®. A avaliação do presente trabalho é efetuada através de experimentos realizados na planta existente na cidade de Porto Alegre. São observadas e discutidas suas características particulares. Três importantes variáveis são avaliadas nos ensaios, massa, potência e modo de operação, com o objetivo de verificar a generalidade da validade do modelo. A análise dos resultados demonstra que o modelo é valido com uma boa correlação para representar o sistema Aeromóvel. Realizam-se simulações dos modos típicos de operação do sistema. Elas são feitas utilizando-se a máxima potência instalada, de forma a demonstrar os limites que a tecnologia alcança. Ao fim estão apresentados resultados de dois sistemas de controle propostos para o Sistema Aeromóvel, que puderam ser avaliados pela utilização do modelo computacional. O presente trabalho mostra-se uma importante ferramenta de projeto, proporcionando liberdade para o dimensionamento do sistema Aeromóvel para as mais variadas aplicações, prevendo o seu comportamento e desempenho. / The Aeromóvel is a transport system with a non-conventional concept of power transmission. It is based in the transference of force by the generation of differences of pressure in adjacent chambers, likewise in pneumatic pistons. The beams where the vehicle runs have a hole, where internal chambers are formed by the presence of baffles linked to the vehicle and power elements. As the vehicle does not carry its power system, the technology presents lower construction and installation costs compared with other similar transport systems. This work proposes a mathematical description and the creation of a computational model of this technology, with aim to provide an important project tool. A brief history review of preview works is made, mentioning the history of its development. The operational principles and the actuators utilized by the Aeromóvel are described. The physical modeling consists on the analysis of the principles forces acting on the vehicle and on the use of the equations for comprehensible gases in the representation of the pressure dynamics in the chambers. The mathematical approach is done through the analysis by lumped parameters. The computational model is developed in the Simulink® environment of the program Matlab®. The evaluation of the present work is effected through experiments realized on the existing plant on the city of Porto Alegre, Brazil. Plant particular characteristics are observed and debated. Three important variables are evaluated in the tests, mass, power and operational mean, with the objective to verify the generality of the model validity. The analysis of the results demonstrates that the model is valid with a good correlation to represent the Aeromovel system. Simulations of typical means of system operation are realized. They are made using the maximum installed power, so that the limits the technology reaches can be demonstrated. At end results of two control systems proposed to the Aeromovel technology are showed, which could be evaluated by the use of the computational model. The present work proved to be an important project tool, providing freedom to dimension the Aeromovel system in the most variable applications, previewing its behavior and performance.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar as características e propriedades mecânicas das chapas metálicas empregadas na fabricação de produtos estampados. Neste trabalho são analisadas seis amostras de chapas metálicas: aço inoxidável AISI 304 e aço inoxidável AISI 430 produzidas pela ACESITA, aço NBR 5915 EP produzida pela USIMINAS alumínio ABNT liga 3104-0 produzida pela ALCAN Alumínio do Brasil Ltda, cobre liga ABNT 110 mole e latão liga ABNT 268 mole fabricados pelo Grupo PARANAPANEMA. Este trabalho tem como objetivo determinar e analisar as seguintes propriedades mecânicas: estrutura metalográfica, dureza, a tensão convencional(1 [ 0 FXUYD GH HVFRDPHQWR verdadeira ( kf [ 3 índice de encruamento (n), anisotropia média (rm), DQLVRWURSLD SODQDU ûr) e o Limite Razão de Estampagem ( Os resultados obtidos dos ensaios mecânicos são confrontados com os dados dos fabricantes da matéria prima e outras referências bibliográficas.

Ce travail présente un modèle d'information, conçu de manière à permettre l'évaluation des produits, basé sur l'approche de la Conception pour la fabrication. Le modéle proposé concerne la représentation des piéces mécaniques , et il doit être utilisé en parallèle avec un système de Conception assisté par ordinateur, L'adequation du modèle d'information, ainsi que l'application de certains sujets spécifiques de la Conception pour la fabrication sont abordées.Un schéma de modèle d'information des produits et de la fabrication, basé sur la Technologie a base de caractéristiques a été developpé. Le modèle géométrique de pièces est basé sur l'approche des Bases de caractéristiques de forme et sur la méthode de Synthèse d'élements wolumetriques. Les sujets liés à la Conception pour la fabrication- nottement la Technologie de groupe, le Choix des procedés de fabrication des piéces et l'application des consignes de fabrication- ont eté mis en ocuvre, à partir des téchniques de la Modelisation de la connaissence. Les procédés liés à la sélection des procédes ont été utilises, afin d'aider les projecteurs à obtenir une définition approché du procedé de fabrication de lá pièce, avant de l'active de planification du processus. Le modéle d'information est sencé d1être capable de génére une base suffisante pour établir une analyse liée a la Planification des processus. Il est important de remarquer que ce travail fait partie d'un effort de mis en ocuvre de L'ingeniere concourante, ainsi que de son approximantion des domanines du projet et de la fabrication. Cet objectif est atendu par le biais d'utilisation d'un outil d'informatque adequat à l'aide des projecteurs dans la tâche de l'évalution du projet des pièces (par rapport aux besoins de fabrication). / Este trabalho introduz um modelo de representação da informação concebido para permirtir a avalição de produto baseado nas abordagens providas pelo Projecto Orientado à Fabricação. Esse modelo concentra-se no domínio das peças mecânicas e é suposto que venha a operar conjuntamente com um sistema de desenho assistido por computador. Tanto a adequação do modelo de representação da informação, quanto a aplicação de tópicos específicos em Projecto Orientado à Fabricação são discutidas. Um esquema de representação da informação sobre o produto e a fabricação baseado na Tecnologia de Características foi desenvolvido. O modelo geométrico da peça é baseado na abordagem da utilização de bases de formas características e no método de síntese de volumes elementares. Um protótipo de modelo de representação da informação foi implementado baseado no paradigma de programação orientada a objectos. A adequação do modelo de representação da informação é examinada considerando-se a necessidade de viabilizar a análise das peças mecânicas baseada no Projecto Orientado à Fabricação. Os tópicos ralacionados com o Projecto Orientado à Fabricação- nomeadamente a Tecnologia de Grupo, a slecção de processos de fabricação das peças e a aplicação de recomendações para a fabricação- foram implementadas, utilizando-se técnicas de engenharia de conhecimento. Os procedimentos relacionados com a selecção de processos foram incluídos para auxiliar os prejectíticas a obterem uma definição aproximada do processo de fabricação da peça precedendo a actividade de planeamento do processo. Espera-se que este modelo de representação da informação também seja capaz de prover uma base razoavel para o estabelecimento da análise relcionada com o planeamento de processos. Observa-se que este trabalho insere-se no esforço de implementação da engenharia concorrente através da tentativa de aproximar as áreas de projecto e fabricação. Este objectivo é alcançado pela utilização de uma ferramenta computacional adequada para assistência aos projectistas na tarefa de avalição do pejecto da peça (face aos requisisto de fabricação). / This work introduces an information model conceived to enable product evaluation based on the design for manufacture approach. It concentrates on the mechanical parts domain and it is supposed to operate coupled wiht a computer-aided drafting system. Both the information model adequacy and the application of specific desing for manufacture topics are discussed. A product and manufacturing information representation scheme based on the Features Technology was developed. The geometric part model is based on the desing by features approach and the synthesis of volumetric elements method. It was implemented an information model protoype based on the object-oriented programming paradigm. The information model adequacy is examined considering the need for enabling mechanical part analysis based on the design for manufacture.The desing for manufacture related topics- namely concerning Group Technology, part manufacturin process selection and manufacturin rules application- were impelmented using knowledge engineering tecniques. The process selection procedure was included to help designers obtaining a coarse definition on part manufacturing process preceding the process palnning activity. This information model is also expected to provide a regular basis for the process planning reasoning. It must be noticed this work is embedded in the concurrent enginerring implementation effort by attempting to bridge the gap between desing and manufacture. This obective is achieved by using and adequate software tool which assist designers in the part design evaluation task (inface of manufaturing requiremenst).

Objeto do presente trabalho é a análise dos fundamentos técnicos, do uso de materiais, da configuração construtiva e das causas principais de avaria de aerogeradores de pequeno porte existentes para a geração de energia elétrica, dos pré-requisitos locais e das exigências resultantes para a aplicação desta tecnologia no Brasil. Avalia-sa ainda a concepção do projeto de um novo aerogerador de pequeno porte adaptado às exigências locais. Para a introdução temática, discute-se de forma resumida a situação da política energética e a situação do uso de energias regenerativas, especialmente da energia eólica, bem como as possibilidades de uso de aerogeradores de pequeno porte para a eletrificação rural no Brasil. Sob o fundamento da análise da situação nacional e internacional da tecnologia e do uso de materiais em aerogeradores de pequeno porte, são examinados, no segundo capítulo, os pré-requisitos específicos meteorológicos, técnicos do sistema e sócio-econômicos para o uso de aerogeradores de pequeno porte no Brasil. Ë disscutido ainda as exigências resultantes da configuração construtiva, da técnica da regulagem e à seleção de materiais. Baseados nas análises acima, desenvolve-se no terceiro capítulo a concepção do projeto detalhado, específico em relação aos componentes de um novo aerogerador de pequeno porte, em sintonia com as exigências à colocação desta tecnologia no mercado brasileiro com sucesso. Neste contexto, pode-se recorrer a pesquisas próprias, especialmente à análise da fase de teste de três anos de um aerogerador de pequeno porte no âmbito de um sistema híbrido em Großschirma (Alemanha), bem como ao projeto de pesquisa e de desenvolvimento para a otimização de componentes individuais, especialmente do sistema de frenagem e do monitoramento de dados à distância de aerogeradores de pequeno porte, cujos resultados são documentados no quarto capítulo. Concluindo, são analisadas as perspectivas do uso de aerogeradores de pequeno porte, bem como do desenvolvimento do mercado nacional e internacional, bem como as oportunidades de negócio resultantes da máquina projetada. / The aim of this work is the analysis of the technical bases, the material usage, the constructive lay-out and the main failure causes' existing small wind power plants for electricity generation, the local prerequisites and resulting demands for the successful application of this technology in Brazil as well as the outline conception of a new small wind turbine adapted to the local requirements. For the thematic introduction the situation of energy policy and the degree of utilisation of regenerative energies, particularly the wind energy as well as the ranges of application of small wind power plants for the rural electrification in Brazil will be resumed. On the basis of the analysis of the national and international state-of-the-art and material use for small wind power plants the specific meteorological, system technical and socio-economic prerequisites for the use of small wind power systems in Brazil are examined and arising from it the demands on the constructive lay-out, the flow technology design and the material choice are explained in the second chapter. Based on this in the third chapter a detailed, component specific outline conception of a new small wind power generator, with the demands to the successful placing of this technology on the Brazilian market, is developed. Thereby can be hearken back to own examinations, particularly the analysis of a three-year test stage of a small wind power plant in conjunction with the hybrid system in Großschirma (Germany) like also the research and development project for the optimization of individual components, especially the braking system and the data remote monitoring of wind turbines whose results are documented in the fourth chapter. In conclusion, the prospects of the use of small wind power plants as well as the national and international market trend and the enterprise chances arising from it of the designed plant are analysed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-01-26T12:23:14Z No. of bitstreams: 1 2011_PabloJosueSilva.pdf: 3237674 bytes, checksum: b8ee46af3ea089fd0bc15166a6a94a3b (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-01-28T11:09:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_PabloJosueSilva.pdf: 3237674 bytes, checksum: b8ee46af3ea089fd0bc15166a6a94a3b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-28T11:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_PabloJosueSilva.pdf: 3237674 bytes, checksum: b8ee46af3ea089fd0bc15166a6a94a3b (MD5) / A estampagem convencional é o procedimento usual para fabricação de peças de metal utilizando chapas, entretanto trata de um processo complexo, demorado e extremamente oneroso quando se trata de produção de pequenos lotes ou de peças únicas ou personalizadas. Assim, nota-se uma necessidade crescente de desenvolvimento de técnicas de produção adequadas ao processo de fabricação de peças não seriadas, cada dia mais demandadas pelo mercado. Para suprir tais necessidades o processo de estampagem incremental tem sido recente objeto de estudo e a sua aplicabilidade é consensual no que diz respeito à produção de pequenos lotes e de protótipos em componentes de chapa metálica. O processo desenvolve-se à temperatura ambiente e requer um centro de usinagem CNC, uma ferramenta de ponta esférica e uma estrutura simples para suporte e fixação de chapa a conformar. Para confecção de peças por estampagem incremental é necessário definir os parâmetros do processo para evitar a indevido rompimento ou irregularidades da peça a ser produzida, já que os mesmos ainda não estão disponíveis em bibliografia. O presente trabalho apresenta os procedimentos de caracterização utilizados para determinar os parâmetros do processo (rotação, avanço nos eixos em X e Y e incremento em Z) para a fabricação de uma peça de geometria complexa em chapa de aço ABNT 1008 e Inox 304 com espessura de 0.9 mm. Testes práticos foram realizados para definição do maior ângulo que pode ser utilizado para estampagem incremental de uma peça modelo. Definidos os parâmetros, é demonstrado que com o processo utilizado é possível realizar a estampagem incremental para fabricação da peça modelo de geometria complexa, de dimensões 162,1 x 422,0 x 43,7 mm. Adotando os parâmetros definidos, a conformação da peça em sua plenitude somente foi obtida com a chapa ABNT 1008, pois com a chapa de Inox 304 a profundidade conformação máxima foi de 14mm, enquanto que a profundidade da peça modelo é de 43,7mm. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The conventional forming is the usual procedure for the manufacture of parts using metal sheets, however this is a complex, time consuming and extremely expensive when it comes to production of small batches or single items or custom. Thus, there is an increasingly demanding need for the development of agile manufacturing techniques that can easily be adaptable to process of parts not serial. To meet these needs the incremental stamping process has been recent object of study and its applicability is consensus regarding the production of small batches and prototypes in sheet metal components. The process is carried out at room temperature and requires a CNC machining center, a ball end tool and a simple structure for support and mounting plate to conform. To produce garments for incremental stamping is necessary to define the process parameters to avoid undue disruption or irregularity of the part being produced, since they are not yet available in literature. This paper presents the characterization procedures used to determine the process parameters (speed, feed on the axes X and Y and Z-increment) to manufacture a piece of complex geometry in ABNT 1008 steel sheet and stainless steel with a thickness of 304 of 0.9 mm. Practice tests were performed to define the largest angle that can be used for stamping a piece of incremental model. Defined parameters, it is shown that the process used it is possible to perform incremental stamping manufacture of the part model complex geometry, dimensions of 162.1 x 422.0 x 43.7 mm. Adopting the parameters defined, the conformation of the piece in its entirety only was obtained with the plate ABNT 1008, because with 304 stainless sheet conformation maximum depth was 14 mm, while the depth of the part model is 43.7 mm.

Objeto do presente trabalho é a análise dos fundamentos técnicos, do uso de materiais, da configuração construtiva e das causas principais de avaria de aerogeradores de pequeno porte existentes para a geração de energia elétrica, dos pré-requisitos locais e das exigências resultantes para a aplicação desta tecnologia no Brasil. Avalia-sa ainda a concepção do projeto de um novo aerogerador de pequeno porte adaptado às exigências locais. Para a introdução temática, discute-se de forma resumida a situação da política energética e a situação do uso de energias regenerativas, especialmente da energia eólica, bem como as possibilidades de uso de aerogeradores de pequeno porte para a eletrificação rural no Brasil. Sob o fundamento da análise da situação nacional e internacional da tecnologia e do uso de materiais em aerogeradores de pequeno porte, são examinados, no segundo capítulo, os pré-requisitos específicos meteorológicos, técnicos do sistema e sócio-econômicos para o uso de aerogeradores de pequeno porte no Brasil. Ë disscutido ainda as exigências resultantes da configuração construtiva, da técnica da regulagem e à seleção de materiais. Baseados nas análises acima, desenvolve-se no terceiro capítulo a concepção do projeto detalhado, específico em relação aos componentes de um novo aerogerador de pequeno porte, em sintonia com as exigências à colocação desta tecnologia no mercado brasileiro com sucesso. Neste contexto, pode-se recorrer a pesquisas próprias, especialmente à análise da fase de teste de três anos de um aerogerador de pequeno porte no âmbito de um sistema híbrido em Großschirma (Alemanha), bem como ao projeto de pesquisa e de desenvolvimento para a otimização de componentes individuais, especialmente do sistema de frenagem e do monitoramento de dados à distância de aerogeradores de pequeno porte, cujos resultados são documentados no quarto capítulo. Concluindo, são analisadas as perspectivas do uso de aerogeradores de pequeno porte, bem como do desenvolvimento do mercado nacional e internacional, bem como as oportunidades de negócio resultantes da máquina projetada. / The aim of this work is the analysis of the technical bases, the material usage, the constructive lay-out and the main failure causes' existing small wind power plants for electricity generation, the local prerequisites and resulting demands for the successful application of this technology in Brazil as well as the outline conception of a new small wind turbine adapted to the local requirements. For the thematic introduction the situation of energy policy and the degree of utilisation of regenerative energies, particularly the wind energy as well as the ranges of application of small wind power plants for the rural electrification in Brazil will be resumed. On the basis of the analysis of the national and international state-of-the-art and material use for small wind power plants the specific meteorological, system technical and socio-economic prerequisites for the use of small wind power systems in Brazil are examined and arising from it the demands on the constructive lay-out, the flow technology design and the material choice are explained in the second chapter. Based on this in the third chapter a detailed, component specific outline conception of a new small wind power generator, with the demands to the successful placing of this technology on the Brazilian market, is developed. Thereby can be hearken back to own examinations, particularly the analysis of a three-year test stage of a small wind power plant in conjunction with the hybrid system in Großschirma (Germany) like also the research and development project for the optimization of individual components, especially the braking system and the data remote monitoring of wind turbines whose results are documented in the fourth chapter. In conclusion, the prospects of the use of small wind power plants as well as the national and international market trend and the enterprise chances arising from it of the designed plant are analysed.

Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais características do processo de estampagem incremental, suas aplicações, vantagens e limitações assim como verificar a sua viabilidade econômica em aplicações industriais. Os resultados obtidos mostram que este processo pode ser aplicado na indústria em fases de desenvolvimento de produtos ou até mesmo para a produção de pequenos lotes de peças. Os principais métodos utilizados na estampagem incremental são o não assistido por matriz, o semi-assistido por matriz e o assistido por matriz. Os parâmetros que tem maiores influências no processo são: a forma e acabamento da ferramenta, a estratégia de conformação, os incrementos durante a conformação, o sistema de fixação e o lubrificante utilizado. Uma comparação entre o processo de estampagem incremental não assistido por matriz e este processo utilizando uma matriz suporte foi realizado com o objetivo de se verificar a precisão dimensional de cada um dos métodos onde foi comprovado que o método assistido por matriz é mais adequado para a fabricação de produtos onde a tolerância dimensional é um requisito importante. Finalmente a viabilidade econômica do processo de estampagem incremental foi realizada e comparada com o processo de estampagem convencional, comprovando que a estampagem incremental é viável economicamente para pequenos lotes de peças. / This work aimed at presenting the main characteristics of the incremental sheet metal forming process, its applications, advantages and disadvantages and limitations as well as verify its economic viability in industrial applications. The obtained results shows that this process can be applied in industry in the product development phase or even in the production of small batches of parts. The main method utilized in the incremental sheet metal forming are dieless forming, semi-support and supported. The parameters that have great influence on the process are: shape and roughness of tool, the tool path, the step down, the holding system and the lubricant used in the forming process. A comparison between the incremental sheet forming with and with out die to support it was carried out aiming at verify the dimensional accuracy of each method. The method with a die to support it was proved to be is more appropriate to fabricate products where the dimensional accuracy is a important requirement. Finally, the economic viability analysis of the incremental sheet metal forming process were carried out and compared with the conventional stamping process, proving that the incremental sheet metal forming is economically feasible for small batches of pieces.

Este trabalho se propõe a substituir parcialmente o processo de usinagem, empregado atualmente para a fabricação de uma broca de perfuração de rochas, pelo processo de forjamento, gerando assim uma peça com melhoria nas propriedades mecânicas, economia de matéria-prima, aumento do valor agregado do produto e diminuição dos custos de produção. É ainda uma seqüência da dissertação de mestrado de Charles Chemale Yurgel, buscando otimizações pontuais do mesmo. Foi realizado um projeto de ferramental para a obtenção de tal peça, e este foi simulado computacionalmente pelo software LARSTRANÒ, onde se comprovou a eficácia do mesmo para a obtenção de peças com completo preenchimento da cavidade da matriz. A simulação numérica computacional também indicou a força teórica necessária para a conformação da peça de trabalho, bem como o fluxo do material durante a deformação da mesma. Foram usinados os componentes do ferramental e forjadas as peças, de aço AISI 8640, em temperatura de 1200 ºC. A lubrificação foi à base de composto sintético, aplicado nas ferramentas e na geratriz sob forma de spray. Do processo, tal qual predisse a simulação numérica, originou-se peças com completo preenchimento da cavidade da matriz. A força de conformação foi medida por célula de carga acoplada ao experimento, e registrou-se uma carga de 1122 kN necessária para a obtenção da peça, sendo esta 6% menor do que a previsão do software de simulação. Foram caracterizadas as peças obtidas pelo processo proposto e comparadas com as peças obtidas por usinagem, de onde se chegou a uma economia de material de 45,5 % com aumento na dureza da peça de 3,3 %. Caracterizaram-se ainda, como perdas de processo, 3,6% de material, em peso, como produto de oxidação superficial. Desta maneira, comprova-se a viabilidade da substituição do processo de usinagem pelo processo de forjamento para a obtenção da peça de trabalho, bem como comprova a confiabilidade da simulação computacional como ferramenta de avaliação de projetos de conformação mecânica. / This work aims at showing the feasibility of partial substitution of the machining process by hot forging, to obtain AISI 8640 steel drills bits, used to bore holes in rocks. The current drill manufacturing process, by machining alone, has been a major factor in loss of competitiveness compared to international manufacturers, because of loss of raw materials, long processing time, or high hour/machine cost. Thus, the possibility of optimizing the piece manufacturing process, replacing part of the machining process by hot forging, besides allowing the optimization of mechanical properties, significantly reduces manufacturing costs. This article presents the tooling to obtain the piece, together with the procedure used for testing, comparing the force found in practice to computer simulation with LARSTRAN/SHAPEÒ program. The results proved the feasibility of partial substitution of the process manufacturing, and also proved the reliability of computer simulation in this case.

O Aeromóvel é um sistema de transportes com um conceito não convencional de transmissão de potência. Ele se baseia na transferência de força pela geração de diferenças de pressão em câmaras adjacentes, como em pistões pneumáticos. As vigas por onde o veículo desloca-se são vazadas, onde câmaras internas são formadas pela presença de anteparos ligados ao veículo e de elementos de potência. Em razão de o veículo não carregar o seu sistema de potência, que no caso do Aeromóvel está instalado no solo, a tecnologia apresenta reduzidos custos de construção e instalação comparada com sistemas de transporte similares. Este trabalho propõe a descrição matemática e a criação de um modelo computacional desta tecnologia, com fim de proporcionar uma importante ferramenta de projeto. É realizada uma breve revisão bibliográfica dos trabalhos realizados, relatando o histórico de seu desenvolvimento. Descrevemse os princípios de operação e os atuadores que são utilizados pelo Aeromóvel. A modelagem física consiste na análise das principais forças sobre o veículo e na utilização das equações para gases compressíveis para a representação das dinâmicas das pressões na câmara. A abordagem matemática realizada é feita através da análise por parâmetros concentrados. O modelo computacional é desenvolvido no ambiente Simulink® do programa Matlab®. A avaliação do presente trabalho é efetuada através de experimentos realizados na planta existente na cidade de Porto Alegre. São observadas e discutidas suas características particulares. Três importantes variáveis são avaliadas nos ensaios, massa, potência e modo de operação, com o objetivo de verificar a generalidade da validade do modelo. A análise dos resultados demonstra que o modelo é valido com uma boa correlação para representar o sistema Aeromóvel. Realizam-se simulações dos modos típicos de operação do sistema. Elas são feitas utilizando-se a máxima potência instalada, de forma a demonstrar os limites que a tecnologia alcança. Ao fim estão apresentados resultados de dois sistemas de controle propostos para o Sistema Aeromóvel, que puderam ser avaliados pela utilização do modelo computacional. O presente trabalho mostra-se uma importante ferramenta de projeto, proporcionando liberdade para o dimensionamento do sistema Aeromóvel para as mais variadas aplicações, prevendo o seu comportamento e desempenho. / The Aeromóvel is a transport system with a non-conventional concept of power transmission. It is based in the transference of force by the generation of differences of pressure in adjacent chambers, likewise in pneumatic pistons. The beams where the vehicle runs have a hole, where internal chambers are formed by the presence of baffles linked to the vehicle and power elements. As the vehicle does not carry its power system, the technology presents lower construction and installation costs compared with other similar transport systems. This work proposes a mathematical description and the creation of a computational model of this technology, with aim to provide an important project tool. A brief history review of preview works is made, mentioning the history of its development. The operational principles and the actuators utilized by the Aeromóvel are described. The physical modeling consists on the analysis of the principles forces acting on the vehicle and on the use of the equations for comprehensible gases in the representation of the pressure dynamics in the chambers. The mathematical approach is done through the analysis by lumped parameters. The computational model is developed in the Simulink® environment of the program Matlab®. The evaluation of the present work is effected through experiments realized on the existing plant on the city of Porto Alegre, Brazil. Plant particular characteristics are observed and debated. Three important variables are evaluated in the tests, mass, power and operational mean, with the objective to verify the generality of the model validity. The analysis of the results demonstrates that the model is valid with a good correlation to represent the Aeromovel system. Simulations of typical means of system operation are realized. They are made using the maximum installed power, so that the limits the technology reaches can be demonstrated. At end results of two control systems proposed to the Aeromovel technology are showed, which could be evaluated by the use of the computational model. The present work proved to be an important project tool, providing freedom to dimension the Aeromovel system in the most variable applications, previewing its behavior and performance.