Técnicas do projeto e análise de experimentos (DoE – Design of Experiment) aplicado no processo de forjamento

Abstract

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados da aplicação da técnica do Projeto e Análise de Experimentos (DoE) em um processo de forjamento a quente de uma biela, sendo utilizado neste processo a liga ternária Al-Mg-Si (AA6351). Para efeitos de conhecimento desta operação foi realizado o mapeamento do processo e consequentemente identificadas (representativamente por grau de interferência e importância) as etapas de aquecimento e conformação, onde nas mesmas foram elencadas as variáveis de controle representativas pelo tipo de lubrificante (sendo considerado grafite ou Lubrodal AT 737), método de aplicação do lubrificante (diretamente no blank ou matriz), tempo de exposição do blank ao forno (20 minutos ou 27 minutos), temperatura de forjamento (430° C ou 500° C) e o tratamento do blank (estado T4 ou T6), onde com o auxílio do software Minitab foi possível a geração de uma matriz de interação dentre as variáveis selecionadas, que proporcionou assim a identificação de uma condição ótima para o processo, a qual identificou uma força de forjamento que comparada com a força de forjamento calculada através da Teoria Elementar da Plasticidade apresentou uma variação na faixa de 5%.

This work aims to present the results of the application of the technique of the Design and Analysis of Experiments (DoE) in a process of hot forging of a connecting rod, using in this process the ternary Al-Mg-Si alloy (AA6351). For the purposes of knowing this operation, the process mapping was carried out and the heating and conformation stages were identified (representatively by degree of interference and importance), where the representative control variables by the type of lubricant (considered graphite or Lubrodal AT 737), method of application of the lubricant (directly on the blank or die), blank exposition time to oven (20 minutes or 27 minutes), forging temperature (430 ° C or 500 ° C) and blank treatment (state T4 or T6), where with the help of Minitab software it was possible to generate an interaction matrix among the selected variables, which allowed the identification of an optimal condition for the process, which identified a forging force that compared with the force of forging calculated through the Elementary Theory of Plasticity presented a variation in the range of 5%.