Comparação entre visioplasticidade e FEM para determinação das deformações na estampagem incremental em latão C-268

Comparison between visioplasticity and FEM for determination of strains in incremental sheet forming in brass sheet C-268 alloy

Authors

  • Régis Marcelo de Souza
  • Rafael Gustavo Schreiber
  • Andrison Rodrigues Teixeira
  • Dionatan de Souza Britto
  • Jeferson Camilotti Gaio
  • Lírio Schaeffer

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv8n10-016

Keywords:

estampagem incremental, deformação, visioplasticidade, método de elementos finitos

Abstract

Este trabalho tem objetivo realizar a comparação entre o método de visioplasticidade e o método de elementos finitos para determinação das deformações aplicadas no processo de Estampagem Incremental. Neste trabalho foram realizados quatro experimentos de Estampagem Incremental em chapas de latão C268 com espessura inicial 0,81 mm. Os corpos de prova foram conformados em diferentes profundidades, a fim de se obter peças com diferentes níveis de deformação. Após a conformação as deformações foram medidas pelo método da visioplasticidade a partir de uma grade de círculos de 1 mm de diâmetro, gravada nas chapas por processo a laser. Em seguida foi realizada análise de elementos finitos a fim de avaliar as deformações nas chapas para as mesmas condições utilizadas nos experimentos. As chapas foram ainda cortadas ao meio para realização de medição direta de espessura com micrômetro. Os resultados das medições de visioplasticidade foram então comparadas com os resultados de elementos finitos e com os dados de espessura obtidos por medição direta nas chapas cortadas. Comparado com a medição direta, o método visioplasticidade apresentou erro percentual de 1,30 a 8,64%, enquanto que o método de elementos finitos apresentou erro percentual nas medições de 0,39 a 6,03 %.

References

CERETTI, E., GIARDINI, C., ATTANASIO, A., 2004. Experimental and simulative results in sheet incremental forming on CNC machines. Journal of Materials Processing Technology 152, 176–184, Bergamo, Italy, 2004.

JESWIET, J., MICARI, F., HIRT, G., BRAMLEY, A., DUFLOU, J., ALLWOOD, J.: Asymmetric single point incremental forming of sheet metal. Annals of the CIRP 54/2, 628 – 650. 2005.

MALWAD, D. S., NANDEDKAR, V. S.: Deformation Mechanism Analysis of Single Point Incremental Sheet Metal Forming, International Conference on Materials Processing and Characterization, 3. 2014, p. 1505 – 1510, Nanded, India, 2014.

LANGELLA, A.; DURANTE, M.; FORMISANO, A.; MINUTOLO, F.M.C.: The influence of tool rotation on an incremental forming process, Department of Materials and Production Engineering, University of Naples Federico II, Naples, Italy, 2008.

REDDY, T. M., REDDY, A. C.: Numerical investigation on the SPIF in 60-40 brass alloy to fabricate hyperbolic cups, international journal for Advance Research in Science and Engineering, vol. 5, Ed. 11, 2016, p. 161 – 170, 2016, Hyderabad, India, 2016.

OLEKSIK, V.; PEPELNJAK, T.; NAJM, S. M.; PANITI, I.; MAJI, K.: Emerging Trends in Single Point Incremental Sheet Forming of Lightweight Metals, Metals 2021, 11, 1188.

SCHREIBER, R. G.; SOUSA, A. L. DE; SANTOS, E. M. DOS; FILHO, F. F.; NORBERTO, J. C.; MONDO, L. S. S.; CABRAL, T. H.; SCHAEFFER, L. Incremental sheet forming parameters and applications: a review, Brazilian Journal of Development, 58036–58060 (2022) 8 (8)

ZAVALA, J. M. D., ROMERO, O. M., ZUÑIGA, A. E., GUTIERREZ, H. M. L., TIJERINA, J. T.: Investigation of tool wear in single point incremental sheet forming, Study of Friction and Wear Effects in Aluminum Parts Manufactured via Single Point Incremental Forming Process Using Petroleum and Vegetable Oil-Based Lubricants, Materials 2021, 14, 3973.

SCHREIBER, R. G.; SCHAEFFER, L. Manufacture of absorber fins for solar collector using incremental sheet forming, Journal of Materials Research and Technology, 1132–1140 (2019) 8 (1)

SCHREIBER, R. G.; TEIXEIRA, A. R.; PEREIRA, R. S. F.; DA SILVA OSÓRIO, F.; SCHAEFFER, L. Prototyping of absorber plate for solar collector by ISF and FSW processes, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 1–12 (2021) 43 (7).

SCHREIBER, R. G.; ARALDI, A.; KINIZ JÚNIOR, M.; DALEFFE, A.; SCHAEFFER, L. Failure criterion for SPIF based on mean stress, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 1–11 (2022) 44 (5).

SCHREIBER, R. G.; JÚNIOR, M. K.; FILHO, F. F.; SCHAEFFER, L. Influência dos parâmetros de estampagem incremental na estampabilidade de chapas de alumínio puro, Revista Materia, (2022) 27 (1).

SILVA, P. J., ALVARES, A. J.: Investigation of tool wear in single point incremental sheet forming, Journal of Engineering Manufacturing, 234, p. 170-188, Brasília, Brasil, 2019.

SIDDIQI, M. U. R.; CONEY, J. R.; SIVASAWAMI, G.; AMIR, M.; BHATTACHARYA, R.: Design and validation of a fixture for positive Incremental Sheet Forming, Journal of Engineering Manufacturing, p. 1-15, UK, 2016.

BASTOS, J. P. A.; SADOWSKI, N.: Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods, Florianópolis: Marcel Dekker, Inc., 497 p. 2003.

GAIO, J. C.; BACK, J. A.; SCHAEFFER, L.; ASSUNÇÃO, H.: Finite Element Simulation of a Synchronous Wind Generator with Soft Magnetic Material Rotor, Journal Of Engineering Research, [S.L.], v. 2, n. 16, p. 2-9, 27 jul. 2022.

DO, V.-C.; PHAM, Q.-T.; KIM, Y.-S. Identification of forming limit curve at fracture in incremental sheet forming, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 4445–4455 (2017) 92 (9–12).

Published

2022-10-03

How to Cite

de Souza, R. M., Schreiber, R. G., Teixeira, A. R., Britto, D. de S., Gaio, J. C., & Schaeffer, L. (2022). Comparação entre visioplasticidade e FEM para determinação das deformações na estampagem incremental em latão C-268: Comparison between visioplasticity and FEM for determination of strains in incremental sheet forming in brass sheet C-268 alloy. Brazilian Journal of Development, 8(10), 65200–65213. https://doi.org/10.34117/bjdv8n10-016

Issue

Section

Original Papers