Simulação numérica das tensões residuais geradas no processo de trefilação para diferentes parâmetros de processo

Abstract

A trefilação de barras de aço é usualmente utilizada para conferir precisão dimensional e melhores propriedades mecânicas ao material. Por outro lado, um dos problemas do processo é o aparecimento de distorções de forma após a realização do tratamento térmico. Tais distorções estão diretamente relacionadas ao acúmulo de tensões residuais geradas durante as etapas do processo de fabricação. Em função disso, este trabalho visa avaliar a influência de parâmetros, como forma de agarre do fio-máquina, velocidade e lubrificação utilizados na trefilação de barras de aço analisando a distribuição de tensões residuais após esta etapa. A análise das tensões foi realizada através do método de elementos finitos, utilizando dois softwares de simulação numérica computacional: Simufact.formingGP e DeformTM. Através desta análise, verificou-se que a forma como a barra é tracionada ocasiona uma diferença de até 100 MPa nas tensões residuais no centro da barra, o que representa um fator importante no estudo das possíveis causas das distorções. Verificou-se também, que parâmetros como a velocidade e a homogeneidade da lubrificação modificam consideravelmente o perfil das tensões residuais no produto final.

The drawing process of steel bars is usually used to check better dimensional accuracy and mechanical properties to the material. In the other hand, the major concern found in manufacturing axes through this process is the appearance of distortion of shape. Such distortions are directly linked to the accumulation of residual stresses generated during the processes. As a result, this paper aims to study the influence of process parameters such as shape of puller, speed and lubrication used in wire drawing analyzing the accumulation of residual stress after the process. The stress analysis was performed by FEM being used two simulation software: Simufact.formingGP and DeformTM. Through these analyzes, it was found that the shape of how the bar is pulled causes a reduction of up to 100 MPa in residual stresses in the center of the bar, which represents an important factor in the study of the possible causes of the distortion. As well as factors speed and homogeneity of lubrication significantly altered the profile of residual stresses in the bar