Orientador: Sergio Tonini Bortolussi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T05:46:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bortolussi_Roberto_M.pdf: 20202951 bytes, checksum: 9036e5c0319bd1d576a210d8a1d0a506 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O processo de estampagem profunda tem por finalidade a alteração da geometria da superfície de uma chapa para uma outra geometria desejada. A complexidade destas mudanças de forma e o número de variáveis envolvidas faz com que as ferramentas sejam desenvolvidas com base em tentativas e erros. A mudança no perfil na indústria mundial, onde os produtos devem ser alterados e aperfeiçoados de forma mais ágil e freqüente, toma necessário que os métodos de projeto dessas ferramentas sejam atualizados. Nessa atualização os métodos de simulação tomaram-se uma necessidade da indústria. o embutimento cilíndrico foi simulado através do Método dos Elementos Finitos de formulação elasto-plástica, que está implementado no "software" ANSYS 5.0- A. Os modelos utilizados foram axissimétricos bi-dimensionais. Os modelos analisaram dois diâmetros diferentes de "blank" para verificação da variação das deformações com o aumento da relação de embutimento e a variação da força no processo. Também utilizou-se para um dos diâmetros, vários coeficientes de atrito para a verificação de sua influência. Os deslocamentos nodais obtidos na simulação foram utilizados no desenho do copo deformado dentro do AUTOCAD R12 para determinação da variação da espessura em função da posição radial. A comparação desses resultados com os resultados experimentais comprovou a aplicabilidade do método / Abstract: Deep drawing process change the geometry of a metal sheets to complex shapes. The complexity of the geometry and many variables involved make the tool design very difficult. The recent necessity of quicker developments in the manufacturing methods make necessary to review this tool design and to simulation methods have become very important. It was used the Finite Elements Methods with elasto-plastic formulation which is found in the ANSYS 5.0 - A software, for the simulation of cylindrical deep drawing. It was used axisymmetric models. It was verified two different blank diameter were tested to check the variation of strain and force when deep drawing ratio was increased. The influence of the friction coefficient with a diameter of blank has been evaluate. Nodal displacements obtained were used to draw the deformed blank with AUTOCAD R12 and then the thickness variation with radial position was calculated. The simulated results were compared to the experimental results, showing that the methodis reliable / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

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: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_AlessandraBernardis_M.pdf: 9278157 bytes, checksum: 996f3ec8d1556afd152d2c2092611efc (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A usinagem dos metais é a técnica mais utilizada pela indústria mecânica na fabricação de peças em geral. Dentre os diferentes processos de usinagem, destaca-se a operação de fresamento, que é uma das mais versáteis, além de proporcionar altas taxas de remoção de cavaco. Porém trata-se também de uma das mais complexas, pois existem diversos fatores que podem influenciar seus resultados. O desenvolvimento tecnológico na área de usinagem dos metais e as diferentes necessidades advindas dos diversos tipos de material a usinar, fizeram com que surgisse no mercado uma grande variedade de ferramentas de corte e também novos materiais para ferramentas. Dentre esses novos materiais, surgiu o coronite, que é um material capaz de proporcionar à ferramenta, em especial as ftesas de topo, tenacidade similar ao aço rápido e resistência ao desgaste próxima ao metal duro, características até então impossíveis de estarem presentes ao mesmo tempo em uma ferramenta. O objetivo deste trabalho é estudar comparativamente a performance das ftesas de topo de diferentes materiais (metal duro e coronite) na usinagem de aços, no que diz respeito a vida da ferramenta e à qualidade superficial da peça usinada. Para isto, diversos ensaios foram realizados sob diversas condições de usinagem e monitorados através de sinais de vibração a fim de tentar se estabelecer com precisão o fim de vida da ferramenta, que é um segundo objetivo deste trabalho. As conclusões mais significativas deste trabalho foram que: a velocidade de corte é um parâmetro muito importante para a rugosidade; ftesas de topo de Metal Duro, com diâmetro de até dez milímetros, devem ser usadas quando se tem máquinas com possibilidade de altas rotações e ftesas de topo de coronite, também com esse mesmo diâmetro, devem ser usadas quando se tem máquinas com rotações mais baixas, em substituição às atuais fresas de topo de aço rápido e aço rápido revestidas / Abstract: Metal cutting is the most used technique by mechanical industries in manufacturing of parts in general. Amongst the different machining processes, milling operation is one of the most versatile and provide high chip removal rate. However, it is one of the most complex operation, because there are a lot of factors that affects the results. The technological development that took place in metal cutting and the different necessities of the different workpiece materials, made it necessary new cutting tools and new toei materiaIs. Amongst these new materiaIs coronite was created. This material is capable to provide to endmills toughness similar to high-speed steel and in the same time wear resistance similar to cemented carbide, characteristics up to then impossible to be found at the same time in a tool. The proposal of this work is to compare the performance of endmill different materials (coronite and cemented carbide) in machining of steels, with regard to tool life and surface quality of the workpiece. Among this goal, several experiments were made under different machining conditions. The workpiece vibration was monitored with the purpose to try to establish with accuracy the end life of tool, which is the second goal of this work. The main conclusions of this work were: the cutting speed is a very important parameter to surface roughness; cemented carbide endmills, with small diameters like 10 millimeters, must be used when high rotations are available. Instead coronite endmills, with the same diameter, must be used when lower rotations are available to substitute the high speed steel endmills with or without coatings / Mestrado / Materiais e Processos 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: Olivio Novaski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FabioRicardoda_M.pdf: 8101062 bytes, checksum: a4c3c2d0f2c7357fbfc20551dbc690e4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Atualmente a tecnologia de usinagem à alta velocidade tem ganho cada vez mais evidência no contexto industrial. Isso se deve principalmente à necessidade de ciclos de trabalho cada vez mais curtos, elevada precisão e baixos custos. Inicialmenteo processo de desenvolvimento da tecnologia HSC (High Speed Cutting) verificou o comportamento dos processos de corte à alta velocidade em ligas de titânio e aço, sem contudo, alcançar grandes resultados. Em uma segunda etapa, as pesquisas se voltaram para a melhoria da precisão dimensionale da qualidade da superficie gerada, conseguindo alguns resultados significativos,principalmente na usinagem do alumínio e suas ligas.No terceiro estágio do desenvolvimento, foram fixados objetivos mais práticos como a melhoria da produtividade na usinagem da maioria dos materiais. Nessa etapa de desenvolvimento, a aplicação da tecnologia de corte à alta velocidade se voltou principalmente nas aplicações de fresamento de perfis complexos, mais específicamente nos setores de ferramentaria e matrizaria. Esse trabalho, procurou verificar, justamente, a região compreendida entre os processos de fresamento que utilizam velocidades de corte consideradas convencionais e as altas velocidades de corte. Para tanto, foi proposto um estudo do comportamento das classes de metal duro e cermet em um material de grande aplicação na indústria de ferramentaria e matrizaria, utilizando um equipamento de alta velocidade (HVM -High Velocity Machine). Os resultados obtidos, foram plotados e analisados, indicando uma tendência diferente dos resultados obtidos na região considerada de altíssima velocidade de corte. Os resultados desse trabalho mostram que a região intermediária entre as altíssimas velocidades e as velocidades convencionais, deve ser melhor estudada, principalmente por ser atualmente a região mais utilizada dentro da indústria metal mecânica / Abstract: Actually the high speed cutting technology has gotten more evidence in the industrial context, due to the necessity of the short work cycIe times, high dimension accuracy and short costs. lnitially, the development process of the HSC technology (High Speed Cutting), found to verify the behavior of the high speed cutting process of the titanium and steel alloys, without however, achieving good resuIts. In the second step, the researches concentrated the efforts in the machining accuracy and the surface quality improvements, achieving some significant resuIts in the aluminium machining. In the third stage of development, were fixed more practical objectives as the improvement of the productivity in the more common materiaIs. In this stage, the high speed cutting technology is achieving evidence, mainIyin the milling application of the complex shapes, specifically in the mould and die industries. This work found to verify, properIy, the region between the millingprocesses that uses conventional cutting speeds and high cutting speeds. Therefore, it was proposed a hardmetal and cermet grade behavior survey in a wide application material for mould and die suppliers and it was used a HVM (High Velocity Machine) equipment. The achieved resuIts, were ploted and analysed, showing a different tendency from the results achieved in the high speed cutting considered region. The resuIts of this work showed that the intermediate region between the high speed cutting and the conventional speed cutting, must be better studied, mainIy because actually it is the more important region for the metal-mechanics industry / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

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

Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_Davi_M.pdf: 25053488 bytes, checksum: bda9d2a09a22f4eadad0e174ab1cf92e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A tecnologia de alta velocidade de corte se destaca nas operações de fresamento de moldes e matrizes. Este trabalho está localizado na região delimitada entre os processos de fresamento que utilizam altas velocidades de corte para materiais endurecidos. A primeira etapa dos experimentos consistiu na avaliação da influência dos parâmetros de usinagem (ap, ae, fz e sentido de corte mantendo a velocidade de corte constante), nas três componentes da força de usinagem e na vibração da ferramenta, medida através de sensores de deslocamento colocados na direção de avanço e na sua perpendicular. Posteriormente foi avaliada a influência do balanço da ferramenta na vibração. As análises da vibração da ferramenta, do desgaste e de seu mecanismo gerador, da temperatura e da morfologia do cavaco foram realizadas durante os ensaios. Uma análise da influência da velocidade de corte e do balanço da ferramenta na sua vida complementa os resultados. As principais conclusões deste trabalho foram: o corte concordante sempre apresentou menores resultados em termos de força; a velocidade de corte tem uma influência muito maior na vida da ferramenta que o balanço da ferramenta; o parâmetro mais influente nos esforços de corte é a penetração de trabalho (ae) e na vibração da ferramenta é o seu balanço / Abstract: The application of high speed cutting technology is being extensively used mainly in milling operations of complex parts and, more specifically, in the area of dies and molds manufacturing. In this context, this work can be placed among those which uses high cutting speeds for the milling of hard materials. The first stage of the experiments consisted of the evaluation of the milling parameters influence (ap, ae, fz and climb milling or down milling, keeping constant the effective cutting speed), in the three components of the cutting force and in the tool vibration, measured by two displacement sensors placed on the feed direction and in the direction perpendicular to the feed. Later, the influence of the tool overhang in the vibration was evaluated. In the last Stage of the experiments, the analysis of the evolution of tool vibration, tool wear and its generating mechanism, the temperature and the morphology of the chips through the visual observation were made along the whole tool lives. Finally, an analysis of variance about the influence of cutting speed and tool overhang in tool life complements the results. The main conclusions of this work are: down milling always presented lower forces than climb milling; cutting speed has a much stronger influence on tool life than tool overhang; the most influent parameter in cutting forces is the radial depth of cut and in tool vibration is the tool overhang / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: João Roberto Ferreira / Resumo: Reduzir o uso de fluidos de corte em operações de usinagem é uma meta que tem sido buscada na indústria devido aos problemas ecológicos e de saúde humana, causados pelos fluidos de corte. No entanto, os fluidos de corte ainda promovem uma vida de ferramenta mais longa para muitas operações de usinagem. Este é o caso da operação de fresamento de acabamento da liga de titânio Ti6Al4V usando pastilhas de metal duro recobertas. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar condições de corte mais adequadas para o uso da técnica de mínima quantidade de fluido, ou seja, condições que tornem a vida da ferramenta na técnica MQF, mais próximas ou superiores àquelas obtidas com corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido, sem prejudicar a rugosidade da peça. Para alcançar estes objetivos vários experimentos de fresamento de acabamento foram realizados, variando-se a velocidade de corte e taxa de avanço com aplicação da técnica MQF com o uso de três diferentes fluidos comparados com o corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido. A principal conclusão deste estudo foi que a aplicação da técnica MQF no processo de fresamento de acabamento do Ti-6Al-4V aumenta a vida da ferramenta, melhorando a produtividade e rugosidade, quando mantidas as mesmas condições de corte originalmente propostas / Abstract: To reduce cutting fluids use in machining operations is one goal that has been searched in industrial companies, due to ecological and human health problems caused by the cutting fluid. However, the cutting fluids still provide a longer tool life for many machining operations. This is the case of Ti6Al4V titanium alloy end milling operation using coated carbide inserts. Therefore, this work objective is to study cutting conditions more suitable for minimum quantity of fluid technique use, i.e., conditions which make tool life in MQF technique, closer or over to that obtained with dry cutting and cutting with fluid fload, without damaging the workpiece roughness. To reach these goals several end milling experiments were carried out, varying up cutting speed and feed rate with MQF technique application with three different fluids compared with dry cutting and cutting with fluid fload. The main study conclusion was that applying the MQF technique in Ti-6Al-4V end milling process increases tool life, improving productivity and roughness, when kept up the same cutting conditions proposed originally / Doutor

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Ricardo Risso Chaves / Resumo: Dentre os processos de conformação mecânica de metais por deformação plástica, a estampagem possui grande importância por possibilitar a obtenção de produtos de diversos formatos, semi-acabados ou acabados e com boas propriedades mecânicas. A simulação computacional utilizando o método dos elementos finitos apresentou um grande desenvolvimento na última década, hoje é uma importante ferramenta de análise de projetos. Neste trabalho é apresentada a elaboração de um arquivo paramétrico, em linguagem APDL, de simulação do processo de estampagem de copos cilíndricos para o programa comercial ANSYS® 7.0. Este arquivo é construído de maneira automática por um programa criado no software de programação DELPHI 7.0. O paramétrico irá auxiliar o projetista na análise das variáveis do processo de estampagem e no desenvolvimento de ferramental, permitindo realizar um estudo dessas variáveis de maneira isolada ou com vários fatores simultâneos. Para a validação do arquivo paramétrico foram realizados ensaios que foram confrontados com os resultados obtidos nas simulações. / Abstract: Among the processes of forming metals by plastic deformation, the stamping possesses great importance for facilitating the obtaining the products of several formats, near net-shape or net-shape and with good mechanical properties. The computacional simulation using the finite elements method presented a great development in the last decade, today it is an important tool of analysis the projects. In this work the elaboration of a parametric file, in language APDL, of simulation of the stamping process of cylindrical cups for the commercial program ANSYS® 7.0. This file is built in an automatic way by a program making in the programming software DELPHI 7.0. The parametric will help the designer in the analysis of the stamping process variables and development of tools, allowing accomplishing a study of these variables alone or with several factors simultaneously. For validation of the file parametric was accomplished experimentals that were confronted with the results obtained in the simulations. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-12Bitstream added on 2014-06-13T19:34:58Z : No. of bitstreams: 1 santos_ch_me_guara.pdf: 2207083 bytes, checksum: 6c810376924fcd84cb5a78acf9dd1896 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A estampagem de chapas metálicas é importante e se destaca entre os processos de conformação, pois, é possível de se obter vários produtos com alta produtividade e baixo custo. No entanto, como todo processo de conformação pode haver alguns inconvenientes, como as tensões residuais, que são geradas devido ao aumento da resistência mecânica do material resultante da deformação plástica a frio ou devido à geometria complexa da peça, com regiões de tração e compressão. Algumas medidas são realizadas dentro da área fabril para minimizar o problema e assim as peças irem para a etapa seguinte de conformação. Uma delas é a realização de tratamento térmico de alívio das tensões residuais de forma manual. O problema é que esse processo não garante nenhum controle da microestrutura e também não há garantia que as tensões foram aliviadas e como consequência peças são sucateadas na etapa seguinte de conformação, acarretando um aumento maior dos custos de fabricação. Neste trabalho foi realizado um estudo do alívio das tensões residuais através de vibrações mecânicas abaixo da frequência de ressonância em uma peça estampada a frio. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos das vibrações mecânicas abaixo da frequência de ressonância no alívio das tensões residuais, de tal forma que possa ser uma opção ao tratamento térmico. Os resultados mostram que ouve redução nas tensões residuais, porém novos estudos devem ser realizados para garantir a eficácia deste processo / The stamping of sheet metal is important and stands out among the forming processes, therefore it is possible to obtain various products with high productivity and low cost, however, the whole process of conformation can bring some drawbacks, such as residual stresses, that are generated due the rigidity of the material against cold plastic deformation or due the geometry complex of the piece, with areas on tension and compression. Some processes are carried out within the factory area to minimize the problem and so the pieces go to the next step of forming, for instance perform heat treatment relief residual stresses. The problem is that this process does not guarantee any control of the microstructure and also there is not guarantee that the tensions were reduced and failure pieces in the next step of conformation, resulting in a greater increase in manufacturing costs. In this paper has been studied relief residual stress by mechanical vibrations, with carry out of treatment relief from vibrations below the resonant frequency in component cold drawned. The objective of this study is to evaluate the effects of mechanical vibration below the resonant frequency to relieve residual stresses, so that might be an option to heat treatment. The results show a reduction in residual stress; however, we have to compare them with other treatments for which they can ensure the effectiveness of mechanical vibrations