Projeto de matrizes de corte por cisalhamento transversal aplicado ao corte de perfis de aço
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2013
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O processo de perfilação possibilita a fabricação de perfis com seções transversais especiais. Por se tratar de um processo altamente produtivo, é muito utilizado para a fabricação de perfis utilizados em diversos segmentos, como a construção civil e de armazenagem. Em linhas de perfilação contínua onde o corte do perfil é realizado após a obtenção da seção transversal, o processo de corte por cisalhamento é a primeira escolha devido à simplicidade do seu mecanismo e por não gerar perdas de matéria-prima. Durante o projeto das matrizes de corte, o projetista pode se deparar com problemas estruturais em determinados pontos da matriz, devido a seções transversais que geram regiões concentradoras de tensão de tração. Baseado nessa situação, este trabalho de desenvolvimento visou prover critérios para o projeto das matrizes de corte, bem como resolver um caso crítico de corte em um perfil com seção transversal do tipo sigma [Ʃ], usando para isso, a análise não linear pelo método de elementos finitos com auxílio do software CAE Abaqus. A partir dos requisitos do projeto e da definição dos parâmetros fixos do pré-processamento, fez-se progressivamente análises em ângulos de corte previamente selecionados, tendo como critério a teoria da tensão normal máxima. Com a análise dos resultados de tensão, observou-se que a alteração do ângulo de corte original pode resultar em uma matriz com menor concentração de tensão de tração nas regiões críticas. Este procedimento permitiu a definição de um ângulo adequado para o corte do perfil. Por sua vez, a análise dos resultados finais apresentou maiores tensões compressivas nas arestas de corte, as quais tendem ao desgaste prematuro da matriz. Um tratamento superficial adicional de nitretação a plasma sem camada branca foi proposto para melhorar a dureza superficial da aresta de corte da matriz e melhorar a resistência a compressão (sic).