Análise Estática por Elementos Finitos

XII Salão de
Iniciação Científica
PUCRS

Análise Estática por Elementos Finitos do Processo de Extrusão
Direta Através do Software ProEngineer

Eduardo Luiz Scariot1, Dr. Joyson Luiz Pacheco 1(co-orientador),
Dra. Eliete Biasotto Hauser 2 (orientadora)
1

Faculdade de Engenharia, PUCRS, 2 Faculdade de Matemática, PUCRS

Resumo
Neste trabalho utilizamos o método dos elementos finitos para analisar o processo de extrusão direta de uma peça produzida através de três diferentes materiais, aço SAE 1010, alumínio 6060 e chumbo. Com auxílio dos módulos CAD e Mechanica do software
ProEngineer geramos resultados que permitem escolher o material mais adequado para a realização da análise experimental.
Introdução
O processo de extrusão direta é um processo de conformação mecânica que consiste na compressão de um cilindro sólido de encontro a um orifício existente em uma matriz, forçando-o a obter a geometria do orifício. Isso ocorre sob o efeito de altas pressões e elevadas temperaturas de trabalho.
O método dos elementos finitos (MEF) é uma técnica matemática na qual um meio contínuo é subdividido em de pequenas regiões denominadas elementos finitos,
(WAGONER,2001). As funções incógnitas expressam leis físicas, tais como deformação, deslocamento, temperatura, etc.
Metodologia
Simularemos o processo de extrusão da peça modelada com auxílio do módulo CAD do software ProEngineer,
Figura1 com diâmetro inicial (D0) igual a 120 mm, comprimento inicial (L) igual a 360 mm, diâmetro final (D1) igual a 30 mm e ângulo de ferramenta (α) igual a 45°.

XII Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 03 a 07 de outubro de 2011

Figura 1

Na Tabela I, constam as forças de extrusão necessárias para a realização da simulação, calculadas a partir da equação µ cot gα

 4 µL 
   A0 
1


+
F = A0σ e  1 +

 µ cot gα  1 −  A 

 
D 

  1 






(1)

Tabela I: Força de extrusão obtida da Equação (1)