Influência dos processos de fabricação na distorção de eixos em aço ABNT NM 87 grau 1045 temperados por indução
Visualizar/abrir
Data
2018Autor
Orientador
Nível acadêmico
Doutorado
Tipo
Assunto
Resumo
As distorções geradas ao longo de processos de fabricação elevam os custos de fabricação em componentes mecânicos, pois muitas vezes os componentes têm que ser desempenados, usinados ou retificados para ajustes dimensionais. Portanto, o entendimento das causas da distorção relacionadas a cada etapa de uma rota de fabricação se torna determinante na possibilidade de minimizar as distorções de forma e dimensionais. A presente pesquisa visou o entendimento de como parâmetros importantes de diferen ...
As distorções geradas ao longo de processos de fabricação elevam os custos de fabricação em componentes mecânicos, pois muitas vezes os componentes têm que ser desempenados, usinados ou retificados para ajustes dimensionais. Portanto, o entendimento das causas da distorção relacionadas a cada etapa de uma rota de fabricação se torna determinante na possibilidade de minimizar as distorções de forma e dimensionais. A presente pesquisa visou o entendimento de como parâmetros importantes de diferentes etapas da rota de fabricação de eixos fabricados com aço ABNT NM 87 GRAU 1045 afetam a distorção, levando-se em conta as modificações que estes parâmetros causam nos chamados potenciais de distorção (tais como tensões residuais, geometria, microestrutura não homogênea, dentre outros). Através de um Planejamento de Experimento (DOE), realizaram-se análises geométricas, microestruturais, de dureza e de tensões residuais de diferentes etapas da rota de fabricação, variando-se parâmetros de fabricação em cada uma delas. A análise permitiu a determinação dos fatores mais importantes nas distorções finais do produto, bem como a identificação de eventos que indicaram a existência de “variações não-controladas” na rota de fabricação que atuam de forma significativa na distorção final do produto fabricado. Uma investigação de possíveis origens dessas “variações não-controladas” de processo foi então realizada para a verificação de como elas poderiam interferir na distorção. Novas análises metalográficas e de dureza foram realizadas e somadas a simulações numéricas computacionais para a determinação do impacto dessas “variações não-controladas”. O conjunto de análises permitiu a identificação de que a etapa de trefilação combinada é de maior significância para as distorções finais. Além disso, fatores como a heterogeneidade na distribuição de segregação na microestrutura do material, desalinhamentos e a não efetiva realização de pré endireitamentos anteriores ao processo de trefilação são algumas das principais “variações não-controladas” encontradas na rota de fabricação estudada. ...
Abstract
Distortions originated during manufacturing process causes elevations on manufacturing costs from mechanical components. Due to the necessity of straightening, machining or grinding to achieve geometrical patterns. Therefore, the understanding of distortion causes and its relationship with each manufacturing step is determinant to minimize geometrical and shape distortions. The presented research aims at the understanding of how important parameters of different steps of an ABNT NM 87 GRAU 1045 ...
Distortions originated during manufacturing process causes elevations on manufacturing costs from mechanical components. Due to the necessity of straightening, machining or grinding to achieve geometrical patterns. Therefore, the understanding of distortion causes and its relationship with each manufacturing step is determinant to minimize geometrical and shape distortions. The presented research aims at the understanding of how important parameters of different steps of an ABNT NM 87 GRAU 1045 steel shaft manufacturing route affects distortion. Considering how changes in these parameters affects the distortion potentials (like residual stresses, geometry, non-homogeneous microstructure, among others). Based on a Design of Experiment (DoE), geometrical, microstructural, hardness and residual stresses analysis were performed after each manufacturing step with a modified parameter. This analysis showed the most significant factors in the evaluated manufacturing route. Also, the existence of “uncontrollable variations” during some manufacturing steps. An investigation of possible origins from these “uncontrollable variations” were performed to understand how they interfere on distortion with the use of new metallographic and hardness analysis combined with numerical simulations. The final analysis identified the combine drawing step as the most significant factor impacting the distortions on the studied route. Furthermore, factors as non-homogeneous microstructure segregations, misalignments and an inefficient pre-straightening before drawing are the main reasons for “uncontrollable variations” in the investigated manufacturing route. ...
Instituição
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais.
Coleções
-
Engenharias (7322)
Este item está licenciado na Creative Commons License
![](/themes/Mirage2Novo//images/lume/cc.png)