Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar

Bibliographic Details
Main Author: Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34595
Summary: The air bending process on press brakes, one of the oldest and most versatile manufacturing methods, faces significant challenges in accurately determining the punch positioning over the sheet to achieve the desired angle. The introduction of CNC commands brought notable advancements, incorporating commercial software that performs calculations based on analytical methods for the final positioning of the punch. However, the methods used by these software are not disclosed. Leo J. De Vin proposed a method for this calculation, but with limitations, as it does not consider factors such as internal radius and stress springback. The objective of this study was to improve De Vin’s equation by substituting variables used in the original method, aiming to reduce errors in predicting the punch displacement over the workpiece. To validate the modifications, an experimental study was conducted comparing the results of different analytical models presented in the literature and new proposed models. Measurements were carried out in 32 setups, varying the thickness and die opening. Punch displacements over the sheet, thickness, springback, and the internal curvature geometry of the workpiece bent to 90° were measured using a profile projector. The results indicated that the modifications to De Vin’s equation improved the outcomes, presenting errors lower than those of commercial software. It was found that springback increases as the bend quotient grows and when more acute angles are sought. The analysis of the internal geometry revealed that it resembles a parabola more than a radius. Based on the obtained results, there is the possibility of a national project for the development of specific CNC software for press brakes. This study contributes to an enhanced understanding of the air bending process, paving the way for significant advancements in the national industry.
id UTFPR-12_061550b7232beb6c68f8c42cdfb80e36
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/34595
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao arAnalysis of punch displacement and its influence on the Internal angle of airbent platesDeslocamentos em metaisDobradeirasProcessos de fabricaçãoMáquinas-ferramenta - Controle numérico - ProgramaçãoAnálise elástica (Engenharia)Dislocations in metalsBending machinesManufacturing processesMachine-tools - Numerical control - ProgrammingElastic analysis (Engineering)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOEngenharia MecânicaThe air bending process on press brakes, one of the oldest and most versatile manufacturing methods, faces significant challenges in accurately determining the punch positioning over the sheet to achieve the desired angle. The introduction of CNC commands brought notable advancements, incorporating commercial software that performs calculations based on analytical methods for the final positioning of the punch. However, the methods used by these software are not disclosed. Leo J. De Vin proposed a method for this calculation, but with limitations, as it does not consider factors such as internal radius and stress springback. The objective of this study was to improve De Vin’s equation by substituting variables used in the original method, aiming to reduce errors in predicting the punch displacement over the workpiece. To validate the modifications, an experimental study was conducted comparing the results of different analytical models presented in the literature and new proposed models. Measurements were carried out in 32 setups, varying the thickness and die opening. Punch displacements over the sheet, thickness, springback, and the internal curvature geometry of the workpiece bent to 90° were measured using a profile projector. The results indicated that the modifications to De Vin’s equation improved the outcomes, presenting errors lower than those of commercial software. It was found that springback increases as the bend quotient grows and when more acute angles are sought. The analysis of the internal geometry revealed that it resembles a parabola more than a radius. Based on the obtained results, there is the possibility of a national project for the development of specific CNC software for press brakes. This study contributes to an enhanced understanding of the air bending process, paving the way for significant advancements in the national industry.O processo de dobramento ao ar em dobradeiras, um dos métodos mais antigos e versáteis de fabricação, enfrenta desafios significativos na determinação exata do posicionamento do punção sobre a chapa para obter o ângulo desejado. A introdução de comandos CNC trouxe avanços notáveis, incorporando softwares comerciais que realizam cálculos baseados em métodos analíticos para o posicionamento final do punção. No entanto, os métodos utilizados por esses softwares não são divulgados. Leo J. De Vin propôs um método para esse cálculo, mas com limitações por não considerar fatores como raio interno e retorno elástico de tensão (springback). O objetivo deste estudo foi aprimorar a equação de De Vin por meio da substituição de variáveis utilizadas no método original, visando reduzir os erros na previsão do deslocamento do punção sobre a peça. Para validar as modificações, foi realizado um trabalho experimental comparando os resultados de diferentes modelos analíticos apresentados na literatura e novos modelos propostos. Foram conduzidas medições em 32 setups, variando a espessura e a abertura da matriz. Mediram-se os deslocamentos do punção sobre a chapa, espessura, springback e a geometria de curvatura interna da peça dobrada a 90° com um projetor de perfil. Os resultados indicaram que as modificações na equação de De Vin melhoraram os resultados, apresentando erros inferiores aos dos softwares comerciais. Verificou-se que o retorno elástico (springback) aumenta conforme o quociente de dobra cresce e quando se busca ângulos mais agudos. A análise da geometria interna revelou que ela se assemelha mais a uma parábola do que a um raio. Com base nos resultados obtidos, vislumbra-se a possibilidade de um projeto nacional para o desenvolvimento de um software CNC específico para dobradeiras. Este estudo contribui para uma compreensão aprimorada do processo de dobramento ao ar, abrindo caminho para avanços significativos na indústria nacional.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisUTFPRPolli, Milton Luizhttps://orcid.org/0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Marcondes, Paulo Victor Presteshttps://orcid.org/0000-0002-7654-7630http://lattes.cnpq.br/8512590719523540Rocha, Alexandre da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-4086-5389http://lattes.cnpq.br/8989325256190621Berti, Lucas Freitashttps://orcid.org/0000-0002-9720-9040http://lattes.cnpq.br/8514222359362903Polli, Milton Luizhttps://orcid.org/0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Mikos, Walter Luíshttps://orcid.org/0000-0002-0986-9912http://lattes.cnpq.br/8076776304322566Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz2024-08-27T18:00:15Z2024-08-27T18:00:15Z2024-04-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfKUCARZ, Pedro Henrique Marmilicz. Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34595porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-08-28T06:09:28Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/34595Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-08-28T06:09:28Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
Analysis of punch displacement and its influence on the Internal angle of airbent plates
title Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
spellingShingle Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz
Deslocamentos em metais
Dobradeiras
Processos de fabricação
Máquinas-ferramenta - Controle numérico - Programação
Análise elástica (Engenharia)
Dislocations in metals
Bending machines
Manufacturing processes
Machine-tools - Numerical control - Programming
Elastic analysis (Engineering)
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Engenharia Mecânica
title_short Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
title_full Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
title_fullStr Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
title_full_unstemmed Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
title_sort Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar
author Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz
author_facet Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Polli, Milton Luiz
https://orcid.org/0000-0003-2936-6738
http://lattes.cnpq.br/3005966147961108
Marcondes, Paulo Victor Prestes
https://orcid.org/0000-0002-7654-7630
http://lattes.cnpq.br/8512590719523540
Rocha, Alexandre da Silva
https://orcid.org/0000-0002-4086-5389
http://lattes.cnpq.br/8989325256190621
Berti, Lucas Freitas
https://orcid.org/0000-0002-9720-9040
http://lattes.cnpq.br/8514222359362903
Polli, Milton Luiz
https://orcid.org/0000-0003-2936-6738
http://lattes.cnpq.br/3005966147961108
Mikos, Walter Luís
https://orcid.org/0000-0002-0986-9912
http://lattes.cnpq.br/8076776304322566
dc.contributor.author.fl_str_mv Kucarz, Pedro Henrique Marmilicz
dc.subject.por.fl_str_mv Deslocamentos em metais
Dobradeiras
Processos de fabricação
Máquinas-ferramenta - Controle numérico - Programação
Análise elástica (Engenharia)
Dislocations in metals
Bending machines
Manufacturing processes
Machine-tools - Numerical control - Programming
Elastic analysis (Engineering)
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Engenharia Mecânica
topic Deslocamentos em metais
Dobradeiras
Processos de fabricação
Máquinas-ferramenta - Controle numérico - Programação
Análise elástica (Engenharia)
Dislocations in metals
Bending machines
Manufacturing processes
Machine-tools - Numerical control - Programming
Elastic analysis (Engineering)
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Engenharia Mecânica
description The air bending process on press brakes, one of the oldest and most versatile manufacturing methods, faces significant challenges in accurately determining the punch positioning over the sheet to achieve the desired angle. The introduction of CNC commands brought notable advancements, incorporating commercial software that performs calculations based on analytical methods for the final positioning of the punch. However, the methods used by these software are not disclosed. Leo J. De Vin proposed a method for this calculation, but with limitations, as it does not consider factors such as internal radius and stress springback. The objective of this study was to improve De Vin’s equation by substituting variables used in the original method, aiming to reduce errors in predicting the punch displacement over the workpiece. To validate the modifications, an experimental study was conducted comparing the results of different analytical models presented in the literature and new proposed models. Measurements were carried out in 32 setups, varying the thickness and die opening. Punch displacements over the sheet, thickness, springback, and the internal curvature geometry of the workpiece bent to 90° were measured using a profile projector. The results indicated that the modifications to De Vin’s equation improved the outcomes, presenting errors lower than those of commercial software. It was found that springback increases as the bend quotient grows and when more acute angles are sought. The analysis of the internal geometry revealed that it resembles a parabola more than a radius. Based on the obtained results, there is the possibility of a national project for the development of specific CNC software for press brakes. This study contributes to an enhanced understanding of the air bending process, paving the way for significant advancements in the national industry.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-08-27T18:00:15Z
2024-08-27T18:00:15Z
2024-04-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv KUCARZ, Pedro Henrique Marmilicz. Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34595
identifier_str_mv KUCARZ, Pedro Henrique Marmilicz. Análise do deslocamento do punção e sua influência no ângulo interno de chapas dobradas ao ar. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34595
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498025697312768