Estampagem eletromagnética de chapas finas : viabilidade técnica

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Paese, Evandro
• Orientador(a): Pacheco, Joyson Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Estampagem; Conformação eletromagnética; Modelos matemáticos
• Palavras-chave em Inglês: Electromagnetic (EMG) forming; Flat spiral coil design in electromagnetic forming; Biot-Savart law; Magnetic induction; Mathematical modeling of electromagnetic forming problems
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/23932

Esta dissertação apresenta modelagem matemática e um método de solução numérica para problemas de conformação eletromagnética de chapas metálicas finas circulares utilizando uma bobina em espiral plana. O método foca especificamente o cálculo do campo eletromagnético gerado pela bobina e análise do circuito que modela o sistema de estampagem eletromagnética. A bobina plana é aproximada por círculos concêntricos carregando a corrente de descarga dos capacitores. Os cálculos das correntes induzidas e perfil da força eletromagnética na chapa e acoplamentos magnéticos entre a bobina e chapa metálica são realizados para o instante inicial, antes da deformação plástica da chapa. O método utiliza a lei de Biot-Savart, sendo que a solução das integrais obtidas para indução magnética é realizada através de métodos numéricos, considerando as simetrias do problema. Para verificação da modelagem matemática, da solução numérica e comprovação da viabilidade técnica deste processo, um dispositivo de estampagem eletromagnética foi desenvolvido e diversos experimentos foram realizados com chapas de alumínio. Os parâmetros investigados foram a espessura da chapa a ser deformada e a influência da presença de vácuo na cavidade da ferramenta. Os resultados experimentais demonstram concordância com os resultados da modelagem proposta. A presença de vácuo também demonstrou um incremento na deformação da chapa. A rotina desenvolvida no software Matlab fornece informações importantes para o processo e permite que se faça ajustes no dispositivo.