Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343681.pdf: 3185034 bytes, checksum: 27910d83a6126c4316ceac3cfffa6021 (MD5) Previous issue date: 2016 / No cenário atual da manufatura há diversas preocupações das organizações industriais em manter a competitividade e excelência em seus produtos e serviços. Atualmente, com o grande consumo de produtos manufaturados os engenheiros necessitam desenvolver com frequência cada vez maior novos portfólios de produtos para oferecer aos consumidores. Paralelamente, aspectos relacionados à preservação ambiental têm sido cada vez mais valorizados pelos consumidores, e empresas que incluem em seus processos elementos ligados à sustentabilidade podem ter um diferencial competitivo no mercado. Na confecção de produtos muitas vezes, utilizam-se matrizes para dar forma aos materiais, as quais são fabricadas por processo de usinagem e posteriormente submetidas a tratamentos térmicos para melhorar o desempenho. Nesse contexto, esta pesquisa busca contribuir para a fabricação de matrizes usinadas no estado endurecido, com o intuito de alcançar uma boa superfície usinada. Além disto, faz-se uma análise no que tange o tripé da sustentabilidade abordando as dimensões ambiental, econômica e social. Neste trabalho são fresadas cavidades em peças de aço ferramenta AI-SI/SAE D6 tratadas termicamente (60 HRC de dureza), utilizando ferramentas de metal duro com revestimento. Foram estabelecidas três diferentes trajetórias de usinagem: ziguezague, paralelo ao perfil e trocoidal, além de diferentes valores de velocidade de corte, verificando o desgaste da ferramenta de corte e integridade da superfície usinada. Ainda, monitorou-se a energia ativa exigida pela máquina, a emissão acústica e luminosidade do ambiente. Os resultados obtidos mostram que a usinagem do material endurecido permite obter uma qualidade adequada da superfície usinada, no que se refere aos parâmetros de rugosidade Ra e Rt, destacando-se que o melhor resultado de rugosidade correspondeu à trajetória trocoidal, que também resultou no menor desgaste no gume, porém com tempo de usinagem três vezes maior que na usinagem com as outras duas trajetórias utilizadas nos ensaios. Quanto à avaliação da sustentabilidade, uma abordagem para isto foi aplicada nos ensaios, permitindo obter valores de parâmetros de usinagem que resultam em melhorias na dimensão ambiental e social, sem perdas no âmbito econômico.<br> / Abstract : In the recent manufacturing perspective there are several concerns of industry organizations to maintain competitiveness and excellence in its products and services. Currently, with the large consumption of manufactured products, engineers need to progressively develop new portfolios of products to offer to consumers. Meanwhile, aspects related to environmental protection have been increasingly appreciated by consumers, making companies that include in their processes elements related to sustainability to have a competitive edge in the market. It s common to use dies and molds in the manufacturing of products, which are manufactured by machining process and subsequently subjected to heat treatments in order to improve performance. In this context, the present research aims to contribute to the manufacture of machined dies and molds in the hardened state, so as to achieve a good machined surface. Furthermore, this analysis includes the triple bottom line of sus-tainability by addressing the environmental, economic and social dimen-sions. In this work pockets are milled in AISI/SAE D6 tool steel parts (60 HRC hardness) using coated carbide tools. Three different trajectories of machining were established: zigzag, parallel to the profile and trochoidal, as well as different cutting speed values to check the wear of the cutting tool and integrity of the machined surface. In addition, it was monitored the active power required by the machine, the acoustic emission and ambient light. The results achieved indicate that machining of hardened material allows to obtain a good quality of the machined surface, in relation to Ra and Rt roughness parameters, pointing up that the best result surface roughness corresponded to the trochoidal path, which also resulted in less tool wear, but with machining time was three times higher than in the other two machining tool paths used for the tests. Regarding the assessment of sustainability, an approach was applied in the tests, allowing values of machining parameters that result in improvements in social and environmental aspects, without losses in the economic field.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-18T05:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:38:25Z : No. of bitstreams: 1 182557.pdf: 1654506 bytes, checksum: f9a67a2a1a5a393b51d7c0b5ed807db6 (MD5) / Resumo referente a pesquisa efetuada sobre os custos logísticos, não considerados, nas análises que são feitas para viabilizar as terceirizações dos processos de estampagem da Fiat Automóveis S.A.. O trabalho envolve o estudo da globalização e seus efeitos, o aumento da competitividade, a busca pela continua redução de custos, a terceirização de processos industriais e os seus custos logísticos. O objeto de análise é o procedimento Make or Buy, adotado na empresa, para avaliar a viabilidade de uma terceirização. A pesquisa realizada busca demonstrar que a não consideração adequada dos custos logísticos em uma análise de terceirização pode impactar nos custos totais estimados do produto e nos resultados esperados. O resultado da pesquisa demonstra o incremento do nível de estoques em função do aumento de itens terceirizados, e a variabilidade dos custos de transporte em função do fluxo logístico não considerado nas análises de terceirização.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:39Z : No. of bitstreams: 1 000852079_20160527.pdf: 384748 bytes, checksum: d13287fe4bb4e50857976157165dd2ee (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-30T11:37:07Z: 000852079_20160527.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-30T11:37:52Z : No. of bitstreams: 1 000852079.pdf: 3951366 bytes, checksum: 259ae6df8d263a1d123b5707ff472b77 (MD5) / 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 / 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

Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor P. Marcondes / Coorientador : Prof. Dr. Fred Lacerda Amorim / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 29/08/2016 / Inclui referências : f. 237-241 / Área de concentração : Manufatura / Resumo: A tecnologia ISF (Incremental Sheet Forming) se destaca, sobretudo, por utilizar centro de usinagem tradicional para a produção de pequenos lotes de estampados, de protótipos ou de produtos customizados. E, eventuais forças excessivas no decorrer do processo podem comprometer a integridade da máquina, ultrapassar o limite mecânico do punção ou imprimir danos ao compenente em processamento. Assim sendo, a modelagem matemática experimental dos esforços que ocorrem durante a deformação da chapa, torna-se, essencial para a análise técnica/financeira do referido processo. Caso contrário, seria necessário a utilização do processo convencional por intermédio de matrizes e prensas de grande porte, acarretando, possivelmente, maiores custos e tempos. Desse modo, este trabalho teóricoexperimental apresenta o Delineamento de Experimentos (DOE) para a investigação do comportamento das forças de conformação mecânica - Fx, Fy e Fz - no processo de estampagem incremental assimétrica em máquinas CNC, e com ponto único de contato - SPIF - (Single Point Incremental Forming). O principal objetivo foi a concepção da função matemática, por meio da análise de regressão, que melhor representa o modelo teórico da força atuante nesse fenômeno, ou seja, o equacionamento proposto neste trabalho permite, em especial, estimar as cargas máximas presentes na deformação da peça, Fz_pico e FR, nas direções X, Y e Z, a partir dos principais fatores. Os quais: diâmetro da ferramenta dt (mm); ângulo de inclinação da parede ? (°); espessura da chapa metálica t (mm); incremento vertical ?z (mm); e avanço do punção f (mm/min). A ferramenta foi de metal-duro K40, revestida por carbonitreto de titânio alumínio (AlTiCN), e a chapa de aço comercial ASTM A653 CS-A G90. O método estatístico escolhido foi o fatorial 25 completo , com intervalo de confiança fixado em 99% e, ademais, testado o ponto central para averiguar a respectiva linearidade. Dentre os 5 fatores investigados conclui-se: o avanço f não é significativo e pode ser maximizado para a redução do tempo de produção; o diâmetro do punção dt e a inclinação da parede ? são significativos e com leve influência sobre a força; o incremento vertical ?z é significativo com moderada influência sobre a força e, sobretudo, é o parâmetro de processo que deve, primeiramente, ser manipulado para a viabilização da tecnologia; e, por fim, a espessura da chapa t que, naturalmente, é significativa, porém, é especificada pela área de projeto e, nesse sentido, com pouquíssima margem de ajuste. Logo, o principal parâmetro de processo para a otimização da tecnologia ISF tende a ser o incremento vertical, ?z. Palavras-chaves: Estampagem Incremental Assimétrica de Chapas (ISF). Forças de Deformação. Modelo Matemático Experimental. / Abstract: The ISF technology (Incremental Sheet Forming) stands out mainly by using traditional machining center for the production of small batches of parts, prototypes or customized products. And any excessive force in the process may compromise the integrity of the machine, the punch or even could damage the compenente. Thus, experimental mathematical modeling efforts that occur during deformation of the sheet, is essential for technical / financial analysis of ISF process. Otherwise, the use of conventional process by dies and presses would be required, resulting in possibly increased costs and times. This theoretical and experimental work presents the Design of Experiments (DOE) to investigate the behavior of mechanical forming forces - Fx, Fy and Fz - in the process of asymmetric incremental stamping on CNC machines, with single point of contact - SPIF - (Single Point Incremental Forming). The primary objective was to design the mathematical function by means of regression analysis that best represents the theoretical model of force acting in this phenomenon, ie the equation proposed here allows, in particular, to estimate the maximum loads present in deformation piece Fz_pico and FR, in the directions X, Y and Z. Where as the main factors: dt tool diameter (mm); wall angle ? (°); thickness of metal sheet t (mm); vertical increment ?z (mm); and feed of the punch f (mm/min). The tool was a carbide-K40, coated with titanium aluminum carbonitride (AlTiCN), and commercial sheet steel ASTM A653 The CS-G90 was applied. The statistical method chosen was the complete factor 25 with confidence interval set at 99% and, in addition, tested the central point to observe its linearity. Among the five factors investigated follows: the feed rate f is not significant and can be maximized for reducing production time; the diameter dt and wall angle ? are significant and it has slight influence on the forces; the vertical increment ?z is significant with moderate influence on the force, and above all, is the process parameter that must first be manipulated to the viability of the technology; and, finally, the sheet thickness t, of course, is significant, however, is specified by the project area and, accordingly, with very little adjustment range. Therefore, the main process parameter for optimizing the ISF technology tends to be the vertical increment ?z. Keywords: Incremental Sheet Forming. Forming Force. Experimental Mathematical Model.

Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Coorientador: Júlio Cesar Molina / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Resumo: O compósito plástico madeira e a madeira plástica são materiais utilizados em diversos setores como automotivo, movelaria e principalmente na construção civil. Eles se tornaram tendência em construções ecológicas, sendo adequado para a construção de pisos, decks, brises, escadas, esquadrias, píeres e cercas. Tanto a produção da madeira plástica quanto do plástico madeira, em geral, é realizada via extrusão de perfis pré-definidos, porém, através da usinagem seria possível a produção de peças mais complexas em termos geométricos, dimensionais e superficiais, bem como, ampliar a utilização desses materiais na construção civil e na movelaria. Sendo assim, a presente proposta teve por objetivo o estudo da usinagem destes materiais. Para o estudo da usinagem da madeira plástica e do plástico madeira, foram realizados os processos de furação e de fresamento, nas modalidades tangencial e frontal, utilizando o método de Taguchi, tendo como fatores estudados as velocidades de corte e de avanço, o sentido de corte (concordante e discordante), a profundidade de corte e o tipo de material. As variáveis de saída analisadas foram o consumo de potência, a vibração média, o aquecimento das peças, a rugosidade, o desvio dimensional dos furos, a topografia das superfícies usinadas, o desgaste das ferramentas e os tipos e formas de cavacos gerados. Após os dados serem coletados foi realizada uma análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 5%, para testar a existência de diferenç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The wood plastic composite and the plastic lumber are materials used in the serveral sectors like automotive, furnitiures and mainly in the construction. They have become a tendency in ecological constructions, being appropried for floors, decks, strairs, frames, piers and fances. Both the production of the plastic lumber and the wood plastic composite, in general, is carried out by extrusion of predefined profiles, however, with the machining it would be possible to produce more complex pieces in geometric, dimensional and superficial terms, as well as to extend the use of these materials in construction and furniture. Therefore, the purpose of this proposal was to study the machining of these materials. To the machining study of the plastic lumber and the wood plastic composite, drilling processes and milling, the tangential and front procedures were performed using the Taguchi method, with the factors studied cutting speeds and feed the cutting direction (concordant and discordant ), depth of cut and the type of material and as output variable power consumption, the average vibration, heating the parts, the roughness, the dimensional tolerance of the holes, the topography of the machined surface, wear of tool types and shapes of chips generated. After the data is collected was carried out an analysis of variance (ANOVA) with 5% significance level to test the existence of significant differences between the means. The results obtained can be concluded that the materials stu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes / Coorientador : Prof. Dr. Ravilson Antônio Chemin Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 10/07/2012 / Inclui referências : fls. 55-56 / Resumo: Atualmente na área de conformação de chapas, espera-se obter o máximo de alongamento com o mínimo de defeitos. Para este fim, são consideradas CLCs (Curvas Limite de Conformação) das chapas metálicas, as quais fornecem uma condição adequada para o limite de estampagem do material, bastando trabalhar em regiões inferiores a elas. Os parâmetros da máquina de trabalho, como aquecimento do óleo e de sistemas, raramente são considerados para levantamento das CLCs, mas estes apresentam influência significativa no processo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi a adequação da máquina de ensaios para a obtenção da deformação de chapas metálicas no início da estricção, buscando assim um resultado mais preciso da conformabilidade dos principais materiais utilizados na indústria, em especial os aços avançados de alta resistência. Inicialmente foi realizada uma análise da máquina de ensaios onde, aproveitando os sensores de deslocamento e pressão de óleo presentes, determinou-se uma nova programação de controle no CLP (Controlador Lógico Programável), afim de parametrizar pontos que antecedem a ruptura da chapa durante o ensaio de estampagem. Um problema observado, porém, foi que a variação de temperatura do óleo hidráulico influenciou na padronização destes pontos. Desta forma, foram realizados testes de estampagem em diferentes condições de aquecimento da máquina, tornando possível a definição de uma condição precisa de parada da máquina no ponto de estricção do material, sem a influência de parâmetros associados ao equipamento. Nessas condições foi determinada a CLC do aço dual phase DP600 até a sua ruptura e, posteriormente, até o ponto de início da sua estricção, o que permitiu a definição do real limite de conformabilidade deste material. Além desta conclusão quanto ao comportamento do material, considerando os processos industriais, os resultados obtidos permitem ainda a determinação de pontos de ajuste de máquinas mais adequados aos limites de deformação no material. Palavras-chave: Ensaio Nakazima. Curva CLC. Aços Dual-Phase. / Abstract: Currently in the area of steel sheet forming, it is expected to obtain the maximum of elongation with the minimum of defects. To this end, CLCs (Conformation Limit Curves) of the steel sheets are considered, which provide a suitable condition for the stamping limit of the material, by working in regions inferior to them. The parameters of the working machine, such as oil heating and systems, are rarely considered for making the CLCs, but they have significant influence on the process. Therefore, the objective of this work was the adequacy of the testing machine to obtain the deformation of steel sheet at the beginning of the necking, thus seeking a more precise result of the formability of the main materials used in the industry, especially Advanced High Strength Steels. Initially, an analysis of the test machine was carried out, by taking advantage of the displacement and oil pressure sensors present, a new control program was determined in the PLC (Programmable Logic Controller), in order to parameterize points that precede the rupture of the steel sheet during the Stamping test. A problem observed, however, was that the temperature variation of the hydraulic oil influenced the standardization of these points. In this way, stamping tests were carried out under different machine heating conditions, making it possible to define a precise stopping condition of the machine at the point of material stress, without the influence of parameters associated with the equipment. Under these conditions, the CLC of the dual phase steel DP600 was determined until its rupture and, later, until the point of its beginning, which allowed the definition of the real limit of formability of this material. In addition to this conclusion regarding the behavior of the material, considering the industrial processes, the results obtained also allow the determination of set points of machines more adequate to the limits of deformation in the material. Keywords: Nakazima test. FLC. Dual-Phase Steel.

Orientador : Prof. Dr. Paulo Victor Prestes Marcondes / Coorientador : Prof. Dr. Miguel Vaz Júnior; Prof. Dr. Ravilson Antônio Chemin Filho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 15/08/2016 / Inclui referências : f. 104-109 / Resumo: A estampagem tem por finalidade a fabricação de peças a partir de chapas planas. Este processo tem como um dos seus maiores usuários a indústria automobilística, em que a competitividade existente faz com que se procure a redução de tempos e custos. Nas últimas décadas o aumento da concorrência e a crescente demanda por carros mais seguros, econômicos e menos poluentes exigiram das montadoras, siderúrgicas e comunidade científica investimentos na pesquisa de novos aços. O resultado dessas pesquisas foi o aumento significativo na utilização de aços avançados de alta resistência nos automóveis. A utilização destes aços permite trabalhar com chapas mais finas, entretanto o aparecimento de falhas neste material pode ser frequente pela diminuição da espessura. Sendo assim, há a necessidade do estudo do mecanismo de formação e execução das fraturas dúcteis em materiais metálicos. A simulação numérica dos modelos matemáticos que descrevem os mecanismos de falha em materiais dúcteis é uma prática frequente para investigar qual critério de falha, existente na literatura, representa melhor os resultados obtidos em práticas experimentais. Sendo assim, o desenvolvimento de um modelo computacional para simulação e avaliação dos critérios de fratura na simulação dos Aços Avançados de Alta Resistência e o estudo da velocidade no critério de falha, é a proposta deste trabalho. As etapas deste estudo incorporam o levantamento de dados experimentais através da revisão da literatura, escolha dos critérios de falha relevantes, simulação computacional com o desenvolvimento do modelo, implementação do código computacional, verificação do modelo para simulação dos Aços Avançados de Alta Resistência e obtenção dos resultados para formulação das conclusões. Palavras Chave: Conformação. Aços avançados. Fratura dúctil. Critérios de falha. / Abstract: The forming is intended to manufacture parts from metal sheets. This process has as one of the biggest users in the automotive industry, where the existing competitiveness makes them look to reduction of time and costs. In recent decades the increased competition and the growing demand for safer cars, economical and less polluting demanded of automakers, steelmakers and scientific community invested in the research of new steels. The result of this research was the significant increase in the use of advanced high-strength steels in automobiles. The use of these steels allows working with thinner sheets, however the appearance of flaws in these materials can be often reduced by the thickness. Thus, there is necessity to study the mechanism of formation and execution of ductile fracture in metallic materials. The numerical simulation of mathematical models that describe the failure mechanisms in ductile materials is common practice to investigate which failure criteria, in the literature, best represents the results obtained in experimental practice. Thus, the development of a computational model for simulation and evaluation of criteria for fracture simulation of Advanced High Strength Steels and study of speed in the failure criteria is proposed in this work. The steps of this study incorporate experimental data collection, through the literature review and selection of relevant failure criteria, simulation model development, implementation of computer code, verification of the simulation model through the Advanced High Strength Steels and obtaining results for the formulation of conclusions. Keywords: Forming. Advanced steels. Ductile fracture. Failure criteria.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-04Bitstream added on 2014-06-13T20:58:27Z : No. of bitstreams: 1 guidi_es_me_guara.pdf: 1324172 bytes, checksum: 59b78521e70777f3852a654d667e11b1 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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. / 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.

Orientador: Ângelo Caporalli Filho / Banca: Valdir Alves Guimarães / Banca: Wyser José Yamakami / Resumo: 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 / Abstract: 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 / Mestre

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Hidekasu Matsumoto / Banca: Juno Gallego / Banca: Eraldo Jannone da Silva / Resumo: Aços para moldes e matrizes são considerados materiais de difícil usinabilidade. Contudo, a fabricação de moldes requer a geração de formas complexas com bom acabamento e sem grandes danos à ferramenta. Por ser um processo versátil e produzir diferentes formas geométricas com precisão, o fresamento é mais comumente utilizado para fabricação de moldes. Porém, sua característica de corte interrompido gera ciclos de aquecimento e resfriamento na ferramenta que reduzem significativamente sua vida e tendem a empobrecer a integridade superficial da peça. Propondo estabilizar os ciclos térmicos na ferramenta e reduzir efeitos danosos do corte interrompido à integridade da peça, os fluidos criogênicos são aplicados ao fresamento. Nesta pesquisa determinou-se a influência da condição de refrigeração (criogênica, fluido abundante e a seco) sobre o desgaste da ferramenta (flanco principal e secundário), mecanismo de formação do cavaco (cor e forma) e integridade superficial da peça (deformação plástica, rugosidade e microdureza), ao fresar (de topo) o aço Villares VP100 (Equivalente ao aço AISI P20) utilizado na fabricação de moldes para injeção de plásticos. Os resultados indicaram menor rugosidade e maior vida da ferramenta no fresamento criogênico. O fresamento com fluido gerou menor vida da ferramenta, até mesmo em relação à condição a seco. Maiores danos à integridade superficial foram encontrados na condição a seco, que apesar deste fato, permitiu vida da ferramenta similar ao fresamento criogênico. O meio criogênico propiciou o ambiente mais favorável à usinagem do aço VP100. Apesar do bom rendimento da ferramenta no corte a seco, seu uso pode tornar-se inviável à fabricação de moldes ou matrizes em que intensos aquecimentos podem gerar pobre integridade superficial do produto usinado / Abstract: Steel for molds production are considered difficult-to-cut materials. However, molds require complex shapes with good surface finish and without serious tool damage during the machining. Milling is the most commonly process applied to molds manufacturing given its versatility when producing precisely different geometric shapes. Otherwise, the interrupted cutting cyclically heats and cools the tool which in turn significantly reduces its life and impairs the workpiece surface integrity. Cryogenics has been used in milling processes aiming at stabilizing the thermal cycles in the tool and reducing the harmful effects on the part surface integrity. This research determined the influence of the cooling condition (cryogenic, wet and dry) on tool wear (main and end flank), chip formation (color and shape) and workpiece surface integrity (grain deformation, roughness and microhardeness) when milling Villares VP100 steel (similar to AISI P20 steel) applied to tooling production for plastic injection. The results indicated smaller part roughness and greater tool life when milling cryogenically. Abundant fluid reduced tool life even when compared to dry condition. More significant damages over workpiece surface integrity were found in dry condition, although similar tool life to the cryogenic milling was also reached. Cryogenics favored the VP100 steel milling. Despite the good performance of the dry milling, its application may be infeasible since greater heating may harms the product surface integrity / Mestre