ECONOMIA E ADMINISTRAÇÃO INDUSTRIAL

8 Métodos de Cálculo de Tensões e Deformações

8.1 Introdução

O emprego dos métodos de cálculo em conformação plástica tem por objetivo determinar os esforços, tensões e deformações a que estão submetidas a peça conformada e as ferramentas a fim de:

prever possíveis falhas durante o processamento tais como: imperfeições de escoamento, acúmulo de tensões em regiões críticas, defeitos nos produtos; definir o tipo e a capacidade dos equipamentos a empregar; definir o número de etapas necessárias ao processamento de uma dada peça metálica.

Um processo de conformação pode ser analisado como um sistema que envolve parâmetros do material a conformar, do processo propriamente dito, do equipamento, bem como de características do “tarugo” e do produto conformado. A figura 8.1 apresenta a relação entre esses diversos parâmetros de processamento.

8.2 Hipóteses simplificadoras

A fim de simplificar os modelos aplicados aos métodos de cálculo, assume-se algumas hipóteses a respeito do material a conformar, das ferramentas e de algumas variáveis de processamento.
Sobre o material a conformar, assume-se que sejam:

isotrópicos, ou seja, apresentam as mesmas propriedades mecânicas em todas as direções de solicitação; incompressíveis, não apresentam variação de volume durante o processo. Na realidade, ocorre um pequeno aumento de volume devido ao aumento da densidade de discordâncias; contínuos, não apresentam poros ou vazios que compromentam sua continuidade; homogêneos e uniformes, apresentam a mesma composição química, morfologia de grãos e distribuição de partículas ao longo de seu comprimento.

Outras hipóteses sobre o material referem-se ao comportamento mecânico. Na figura 8.2 apresenta-se seis modos de escoamento, relacionados aos campos elástico e plástico e à ocorrência ou não de encruamento.
Sobre as ferramentas, assume-se que sejam rígidas ou seja, que não sofram deformações elásticas durante o processo.
Sobre o processo, as hipóteses mais