To access the full text documents, please follow this link: http://hdl.handle.net/2099.1/9538

Disseny i instal·lació d’un equip experimental d’estampació en calent d’acers d’alta resistència per a l’obtenció dels paràmetres necessaris per a modelitzar i simular aquest procés
Parera López, Carles
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica; Riera Colom, María Dolores
Primerament, s’ha realitzat un estudi dels fenòmens de transferència de calor existents en el procés i s’ha determinat un mètode d’obtenció del paràmetre objecte d’estudi. Per tal d’englobar els diferents fenòmens de transferència de calor que es donen en un contacte, es defineix el paràmetre de conductància tèrmica. Aquest es regeix per la formula de flux de calor equivalent en un contacte tèrmic. No obstant si les temperatures T1 i T2 són desconegudes i el flux de calor també, és impossible determinar el valor de conductància tèrmica de contacte. Per això, la solució adoptada per a al disseny de l’equip experimental s’ha basat en control de l’evolució de la temperatura tant de les eines com de la xapa. Es tracta de controlar el flux de calor d’entrada i de sortida d’un sistema. El control de la temperatura a una alçada “x” de la matriu i el control de la temperatura de la xapa en funció del temps és suficient per trobar el paràmetre de conductància tèrmica pel mètode d’enginyeria inversa. Tan sols cal trobar una eina de càlcul de la transferència de calor del procés i iterar per diferents valors del paràmetre usant les corbes experimentals per tal de validar els resultats. Amb aquests objectius i requeriments s’ha dissenyat i ajustat un equip experimental per a la determinació d’aquest paràmetre. L’equip s’ha sensoritzat adequadament per tal d’obtenir les corbes d’evolució de la temperatura i la pressió en funció del temps. El fet d’incorporar la lectura de càrrega ha permès introduir una variable més per poder estudiar així, la influència de la pressió i la temperatura en el paràmetre de conductància. Per a la sensorització de temperatures s’han utilitzat termoparells tipus N i per a la sensorització de la càrrega de pressió aplicada s’ha utilitzat un transductor de força. Un mòdul i un software d’adquisició de dades han permès extreure els valors de força i temperatura per ordinador. El resultat final de l’equip experimental s’ha assolit amb èxit. Finalment, no obstant quedava fora de l’abast i/o objectiu principal del projecte, s’han aconseguit realitzar alguns assaigs per diferents pressions. S’han obtingut les corbes d’evolució de temperatura i càrrega en funció del temps, amb la qual cosa s’han pogut extreure les corbes de velocitat de refredament en funció del temps i també de la temperatura. S’han realitzat assaigs per 2, 5, 8 i 15MPa. Amb aquestes corbes s’ha realitzat un disseny d’experiment per tal de quantificar la influència de la temperatura i la pressió en la velocitat de refredament de la xapa i, per tant, en la qualitat del contacte. També s’ha quantificat la influència que té el mal ajustatge en les matrius pel que fa a l’offset. D’aquest estudi s’ha conclòs que la temperatura té una influència major que la pressió en el valor de conductància tèrmica de contacte i que és necessari tenir un ajust òptim d’offset entre matriu i punxó en l’equip d’estampació en calent. Cal tenir en compte que, a partir d’offsets de contacte xapa – eina majors a 0.15mm, les velocitats de refredament s’acosten a la crítica de tremp, la qual cosa augmenta el temps òptim per a l’obtenció de l’estructura metal·lúrgica desitjada i fins i tot, perilla l’existència de zones amb propietats mecàniques no desitjades. Per últim, s’han aconseguit unes primeres aproximacions dels valors de la conductància tèrmica de contacte en funció de la temperatura i la pressió. S’ha utilitzat el programa de simulació numèrica per elements finits anomenat Abaqus69EF2 com a eina de càlcul i les corbes experimentals com a eina de validació aplicant l’enginyeria inversa i iterant amb diferents valors de conductància fins aconseguir l’ajust òptim.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Assaig de materials
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Conformat de materials
Steel, High strength -- Testing
Acer d'alta resistència -- Proves
Estampació
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

Show full item record

 

Coordination

 

Supporters