Desgaste do punção de forjamento a quente – mecanismos de desgaste

Hot forging punch wear - wear mechanisms

PEREIRA, Márcio Henrique; SOUZA, Roberto Martins de; SOUZA, Thales Sardinha Garcia

Artigo:

A indústria automobilística é responsável pelo consumo por cerca de 60 % de todos os produtos forjados. Desenvolvido a milhares de anos, o forjamento passou por inúmeras melhorias e aperfeiçoamentos até tornar-se um processo de fabricação moderno e capaz de agregar inúmeras características importantes para os produtos de diversas aplicações. A demanda crescente por produtos forjados fomentou a busca por processos mais robustos nos quais as ferramentas de forjamento desempenham um papel relevante para o atingimento de lotes de produção maiores sem que haja detrimento da qualidade do produto. Este trabalho buscou identificar os modos de desgaste existentes em uma ferramenta de forjamento a quente, um punção, utilizada em uma prensa mecânica de acionamento excêntrico horizontal de múltiplos estágios destinada à fabricação de produtos para a indústria automobilística. Foi selecionada uma porca de roda forjada em aço SAE 1045 que possui demanda anual elevada e consequente necessidade de ferramentas. Utilizou-se dois punções no forjamento, os quais foram fabricados em aço H-10 tratado termicamente para atingir dureza de 50-52 HRC. Esta análise possibilitou identificar os modos de desgaste nas diferentes regiões de uma ferramenta de forjamento a quente utilizada em prensa mecânica excêntrica horizontal de múltiplos estágios.

A indústria automobilística é responsável pelo consumo por cerca de 60 % de todos os produtos forjados. Desenvolvido a milhares de anos, o forjamento passou por inúmeras melhorias e aperfeiçoamentos até tornar-se um processo de fabricação moderno e capaz de agregar inúmeras características importantes para os produtos de diversas aplicações. A demanda crescente por produtos forjados fomentou a busca por processos mais robustos nos quais as ferramentas de forjamento desempenham um papel relevante para o atingimento de lotes de produção maiores sem que haja detrimento da qualidade do produto. Este trabalho buscou identificar os modos de desgaste existentes em uma ferramenta de forjamento a quente, um punção, utilizada em uma prensa mecânica de acionamento excêntrico horizontal de múltiplos estágios destinada à fabricação de produtos para a indústria automobilística. Foi selecionada uma porca de roda forjada em aço SAE 1045 que possui demanda anual elevada e consequente necessidade de ferramentas. Utilizou-se dois punções no forjamento, os quais foram fabricados em aço H-10 tratado termicamente para atingir dureza de 50-52 HRC. Esta análise possibilitou identificar os modos de desgaste nas diferentes regiões de uma ferramenta de forjamento a quente utilizada em prensa mecânica excêntrica horizontal de múltiplos estágios.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/engpro-simea2016-PAP70

Referências bibliográficas

• [1] ANFAVEA – Anuário da Indústria Automobilística, Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores, 2015, p.58
• [2] EUROFORGE – Global Trends, disponível em <www.euroforge.org>, site acessado em 05 de Maio de 2016
• [3] ASM, ASM Handobook – Forming and Forging Vol. 14, 9. Ed., American Society for Metals – ASM, 1993
• [4] LANGE, K. – Handbook of Metal Forming, 1. Ed., Society of Manufacturing Engineers – SME, 1985
• [5] HATEBUR – Portifólio de Produtos a Quente, disponível em <www.hatebur.com/hatebur-en/products>, site acessado em 23 de Maio de 2016
• [6] MAGRI, M. L. – Influência da Topografia Superficial na Vida da Matriz de Forjamento a Quente, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2004
• [7] BÖRDER, C. – Análise do Coeficiente de Atrito do Anel para o Forjamento a Quente, Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005
• [8] SANTAELLA, M. L. – Fatores que Influenciam no Desgaste de Matrizes de Forjamento a Quente de Bielas Automotivas, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2009
• [9] VILLARES METALS, Aços Ferramenta – Aços para Trabalho a Quente
• [10] HUTCHINGS, I. M. – Tribology – Friction and Wear of Engineering Materials, 1992
• [11] STACHOWIAK, G. W.; BATCHELOR, A. W., – Engineering Tribology – Tribology Series Vol. 24, Austrália, Butterworth Heinemann, 1993
• [12] SUMMERVILLE, E.; VENKATESAN, K.; SUBRAMANIAN, C. – Wear Processes in Hot Forging Press Tool, Materials & Design, Vol. 16, Number 5, Austrália,1995, p.289-p.294
• [13] ABACHI, S. – Wear Analysis of Hot Forging Dies, Master’s Dissertation, The Graduate School of Natural and Applied Sciences The Midle East Technical University, 2004
• [14] SJÖSTRÖM, J.; BERGSTRÖM, J. – Thermal Fatigue in Hot-Working Tools, Scandinavian Journal of Metallurgy, Vol. 34, 2005, p.221-p.231
• [15] BERGSTRÖM, J.; RÉZAï-ARIA, F. – High Temperature Fatigue of Tool Steels, 7th International Tooling Conference, 2004, p.545-p.554
• [16] ENGLUND, D.; FORSSTRÖM, D. – Investigation Into the Failure of Hot Horming Tools and Their Tribological Behaviour, Master Dissertation, Luleå University of Technology, 2010

Como citar:

PEREIRA, Márcio Henrique; SOUZA, Roberto Martins de; SOUZA, Thales Sardinha Garcia; "Desgaste do punção de forjamento a quente – mecanismos de desgaste", p-464-480. In: Anais do XXIV Simpósio Internacional de Engenharia Automotica - SIMEA 2016 [=Blucher Engineering Proceedings].. São Paulo: Blucher, 2016.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/engpro-simea2016-PAP70