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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2005.tde-23112023-100625
Document
Author
Full name
Gleiton Luiz Damoulis
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2005
Supervisor
Committee
Batalha, Gilmar Ferreira (President)
Marcicano, João Paulo Pereira
Carvalho, Jonas de
Title in Portuguese
Desenvolvimento de processos de conformação de chapas usando simulação computacional como ferramenta integrada no desenvolvimento de carrocerias automotivas.
Keywords in Portuguese
Automóveis
Carroçaria
Conformação mecânica (Simulação computacional)
Método dos elementos finitos
Processos de fabricação
Abstract in Portuguese
O mercado automobilístico global tem se tornado cada vez mais exigente através da introdução de novas tecnologias que podem levar os veículos atuais a novos patamares de segurança, níveis de qualidade globais, redução dos custos de fabricação e melhorias nos prazos de entrega, através de novas características de projeto e a introdução de novas técnicas de fabricação e materiais. Para alcançar estes objetivos, a integração da cadeia processual, desde as fases de definição dos conceitos iniciais até o início da produção, deverá suportar ambientes onde as integrações de todos os passos do processo, desde os estudos preliminares até a validação dos mesmos. Aplicações industriais de sucesso em simulações de teste de impacto para o método dos elementos finitos durante as últimas décadas iniciaram uma demanda similar para a simulação do processo de estampagem para componentes de carrocerias automotivas. Como exemplo, no desenvolvimento de painéis laterais metálicos para carrocerias e também para a construção do ferramental para a estampagem destas peças, todo processo poderá ser suportado efetivamente pelo método dos elementos finitos (FEM), assim como a sua integração ao processo de manufatura. Este trabalho descreve como programas de elementos finitos explicito vem sendo aplicados na modelagem de processos de estampagem, acompanhados de uma metodologia de otimização, integração simulação-processo e atualização/interação entre o modelomatemático e o processo computacional. A maior parte deste trabalho discute ferramentas aplicadas à simulação, e discute a influência de alguns parâmetros nos resultados destas (modelagem em elementos finitos, teoria material e condições de lubrificação entre outros). ) Finalmente será demonstrado em um exemplo de modelagem de um caso industrial como a correta escolha dos parâmetros e geometrias pode melhorar a precisão das simulações computacionais aplicadas ao desenvolvimento de carrocerias automotivas.
Title in English
Stamping process development using computer simulations as a integrated tool in the car body design chain.
Keywords in English
Automobiles
Bodywork
Finite element method
Manufacturing processes
Mechanical forming (Computer simulation)
Abstract in English
New market requirements have becoming more persistent through the introduction of new technologies that can lead the actual vehicle designs to reach very high safety standards, world class quality levels, reasonable production costs and schedule timing for product development, due new design features and introduction of new materials. To reach those targets, process integration, since the early concept development phases until the start of production, must provide a streamlined scalable environment that encompasses every step in the process from early feasibility to final validation. Successful industrial applications of the explicit finite element simulation of crash events in the automotive industry during recent years triggered a similar demand for the simulation of the stamping process of body-in-white components. As an example, in the car body development the design of body panels and finishing of tools as well, can be supported effectively by the computer simulation of the sheet metal forming process with the finite element method (FEM), as well as the integration of the manufacturing processes. This work describes how an explicit finite element program has been applied to lay out industrial deep drawing processes, accomplished by optimization of the methodology, the integration into the development and the updating procedure for the model data and the computational process. The main part of the paper discusses simulation applied skills and explains theinfluences of the simulation parameters (i.e. finite element modeling, material theory, lubrication conditions, among others), Finally it is explained in a example of industrial process how the correct choose of parameters and geometry can improve the accuracy of computer simulation as a tool for the car body development.
 
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Publishing Date
2023-11-23
 
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