Influência do ângulo e do coeficiente de atrito nas tensões residuais geradas na trefilação de barras de aço AISI 1045

Resumo

Trefilação é um dos processos de conformação mecânica mais utilizados na fabricação de barras redondas de aço. Este processo permite alcançar grande precisão dimensional, ótimo acabamento final, além de melhorar a resistência mecânica do produto final. Para uma melhora do processo, é necessário ter conhecimento dos seus parâmetros, identificar a influência de cada um e controlá-los para manter a qualidade da peça acabada, para que se evitem distorções que acarretam em custos elevados na sua correção. Este trabalho tem por objetivo avaliar, através de simulação numérica computacional, a influência do coeficiente de atrito e do ângulo de fieira na geração das tensões residuais, comumente associadas às distorções finais de peças trefiladas após tratamento térmico. Foram realizadas simulações numéricas de um processo de trefilação de barras redondas de aço AISI 1045 para uma dada redução de diâmetro com o objetivo de se avaliar o gradiente das tensões residuais no centro e na superfície das barras. As simulações foram realizadas considerando um material em regime elastoplástico do banco de dados do software Simufact. FormingGP®, onde foram variados o ângulo da fieira e o coeficiente de atrito entre a ferramenta e a barra trefilada. Para a validação dessas simulações, foram comparadas as forças geradas pelo processo simulado e as forças calculadas por equações empíricas encontradas na literatura. Os resultados das simulações mostraram maior influência do atrito e do ângulo da fieira nas tensões residuais da superfície da barra. No centro, a influência das tensões residuais é maior para os ângulos menores de fieira. Com a análise da comparação entre as forças, pode-se considerar que o modelo foi reproduzido corretamente e pode prever os valores de força do processo. Evidenciou-se também maior influência do ângulo de fieira em relação ao atrito no surgimento das tensões residuais.

Palavras-chave: trefilação, atrito, ângulo de fieira.