Forjamento de precisão de peças vazadas a partir de billets tubulares

O estudo de forjamento de precisão de peças vazadas a partir de billets tubulares é o tema do deste projeto de iniciação tecnológica. Neste projeto estuda-se como melhorar o forjamento de peças que antes eram forjadas com billet maciço sendo necessário usinar o furo central, perdendo material e tendo que ter uma etapa de usinagem na fabricação da peça. Forjando a peça a partir de um billet tubular pode-se excluir a etapa da usinagem, reduzindo-se a perda de material. Para estudar como melhorar o forjamento destas peças, usou-se um programa de simulação numérica, denomindo Simufact Forming, versão 10.0. Os modelos usados no programa de simulação, foram desenvolvidos em um software 3D, SolidWorks. Depois de projetada a peça, as matrizes para o billet tubular e também para billet maciço iniciou-se a simulação do processo de fabricação. No processo atual, precisa-se ter uma matriz para pré-forma, uma para rebarbamento mais uma para conformar a peça final, tendo ainda que usinar o furo central. Simulouse o processo atual para comparar com os resultados do processo com o billet tubular. Durante o estudo viu-se que o billet tubular tem um problema quando conformado: o furo central pode ir diminuindo o diâmetro, tendo que usinar a peça para corrigir e ficar com o diâmetro correto. Após algumas simulações, constatou-se que o billet tubular precisa ter um mandril para impedir que o diâmetro interno do billet diminua. O mandril, para a peça do estudo, deve ter um ângulo de cerca de três graus para ajudar no escoamento do material e o tamanho deve ser suficiente apenas para manter o diâmetro do furo central. Para fazer a simulação precisa-se conhecer alguns dados do processo de fabricação, tais como, o tipo de prensa, a temperatura das matrizes e do billet, o tipo de atrito. Também é necessária a existência de uma malha, no billet, para o programa fazer os cálculos numéricos da simulação. Com essa simulação, pode-se analisar a variação de temperatura, escoamento do material, deformação plástica. Com esses resultados pode-se analisar onde podem ocorrer dobras e possíveis trincas na peça e também analisar o fluxo do material. Com o resultado final das simulações, constatou-se ser possível fazer a conformação em uma etapa com o billet tubular, sendo mais rápido e mais econômico o processo de fabricação desta peça.