Análise e determinação do coeficiente de atrito no processo de estampagem profunda

Abstract

Este trabalho usa o método de determinação do coeficiente de atrito com a utilização das equações de Panknin e do ensaio de Dobramento sob Tensão (DST) para determinar o coeficiente de atrito pelas equações de Panknin foi determinada a força máxima de estampagem de copos cilíndricos dos três materiais, aço inox austenítico AISI 304, aço inox ferrítico AISI 430 e aço de baixo teor de carbono EEP, com uso de quatro lubrificantes. O valor da força máxima de estampagem foi substituída nas equações de Panknin e calculados os coeficientes de atrito. Para o ensaio de Dobramento sob Tensão foram estudadas várias equações que serviram de referência para o cálculo do coeficiente de atrito: Equação das Polias, Equação das Polias Sem Dobramento, Equação das Polias Sem Dobramento considerando os Fatores Geométricos (raio do pino e espessura da chapa), Equação de Wilson, Equação de Sniekers e Equação de Andreasen. Essas equações foram utilizadas para determinar o coeficiente de atrito com a utilização de dois lubrificantes. Os materiais de estudo foram o aço de baixo teor de carbono (EEP), aço inoxidável austenítico (AISI 304) e aço inoxidável ferrítico (AISI 430). A escolha desses materiais foi justificada pela grande quantidade de produtos estampados com esses materiais. No ensaio de DST foram utilizados corpos de prova cortados a 0°, 45° e 90° em relação à direção de laminação da chapa metálica. Nos ensaios de Dobramento sob Tensão utilizou-se uma pressão constante e uma velocidade também constante. Os resultados do coeficiente de atrito calculados pelas equações do ensaio de DST foram comparados com os resultados dos coeficientes de atrito calculados pelas equações de Panknin para validação ou não do uso das equações de Panknin para determinar o coeficiente de atrito e de referência do coeficiente de atrito destes materiais pelo Ensaio de Dobramento Sob Tensão.

This paper uses two methods for calculation of the coefficient of friction efficient, using Panknin equations and the Bending under Tension test (DST). To determine the coefficient of friction with the Panknin equations, maximum stamping strength on cylindrical cups of three materials using four lubricants was calculated. The value of maximum stamping strength was replaced in the Panknin equations to calculate the fiction coefficient. For the Bending under Tension test various equations were studied which served as reference to calculate the friction coefficient: Equation of Sheaves, Equation of Sheaves without Bending, Equation of Sheaves without Bending considering the geometric factors (radius of the pin and plate thickness), Wilson Equation, Sniekers Equation and Andreasen Equation. These equations were used to determine the friction coefficient with the use of two lubricants. The studied materials were low carbon steel, austenitic stainless steel (AISI 304) and ferritic stainless steel (AISI 430). The choice of these materials was justified by the large amount of stamped products with such materials. The Bending under Tension test was performed with specimens cut at 0°, 45° and 90° to the rolling direction of the metal sheet. The tests were made under constant pressure and constant speed. The results of friction the coefficient calculated by equations of the DST test were compared to the results of the coefficients of friction calculated by Panknin equations.