Publicação
Estudo de um componente estrutural do BIW automóvel: nexos entre o material base e o processo de industrialização
| Resumo: | A evolução no ramo automóvel tem sido ao longo dos anos cada vez maior, de modo a aumentar não só a segurança e o conforto, como também a diminuir o peso de cada veículo. Especialmente nos últimos anos, cada vez mais fabricantes automóveis recorrem a materiais mais leves de forma a reduzir a massa dos automóveis que sofreram aumentos significativos com a transição de motores a combustão para motorizações híbridas ou totalmente elétricas. A industrialização no mundo automóvel é um processo complexo que tem como objetivo projetar e construir um meio capaz de produzir componentes em massa de acordo com as especificações requeridas. Neste processo é crucial efetuar uma análise inicial cuidada ao componente e ao processo definido de forma a evitar problemas futuros que comprometam a sua vida série. Este trabalho foi elaborado com vista a estudar o processo de industrialização de um componente em alumínio do BIW automóvel, realizando-se todas as fases necessárias, desde o estudo de viabilidade no qual é realizado um estudo quanto à sua formabilidade, recorrendo a softwares de simulação, e seleção do tipo e meio de fabrico tendo em conta todas as especificações do cliente. De seguida são examinadas as ferramentas de fabrico (ferramentas progressivas e posto de rebitar) e, por último, a produção das primeiras peças e respetiva análise visual e dimensional. Num segundo momento, é questionada a escolha da liga de alumínio AA5182 pelo cliente bem como a espessura de 1.5 mm, ou seja, é realizado um estudo comparativo no qual é substituída a liga de alumínio por uma de aço, mais concretamente, DP780, e, a redução de espessura para os 0.70 mm. De seguida é realizado um estudo detalhado onde a formabilidade do novo componente é novamente abordada concluindo que a peça em aço acarreta mais dificuldades em termos da estampagem uma vez que o Springback desta família de aços é extremamente elevado assim como a sua tendência de formação de rugas. No entanto, estes problemas são diminutos quando comparados com o custo da matéria-prima do alumínio aliado à dificuldade acrescida dos processos de ligação. Feita a análise, conclui-se que a utilização de ligas de alumínio no BIW contribui para uma redução média de 20% em peso, todavia, o custo da mesma é 23% superior. Esta diferença de preço deve-se não só ao facto de a inexperiência de trabalho com alumínio ser superior, mas também às propriedades intrínsecas à produção das ligas de alumínio. |
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| Autores principais: | Mina, Pedro Rodrigues |
| Assunto: | Industrialização BIW Formabilidade Ferramenta progressiva AA5182 Industrialization Formability Progressive stamping die |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A evolução no ramo automóvel tem sido ao longo dos anos cada vez maior, de modo a aumentar não só a segurança e o conforto, como também a diminuir o peso de cada veículo. Especialmente nos últimos anos, cada vez mais fabricantes automóveis recorrem a materiais mais leves de forma a reduzir a massa dos automóveis que sofreram aumentos significativos com a transição de motores a combustão para motorizações híbridas ou totalmente elétricas. A industrialização no mundo automóvel é um processo complexo que tem como objetivo projetar e construir um meio capaz de produzir componentes em massa de acordo com as especificações requeridas. Neste processo é crucial efetuar uma análise inicial cuidada ao componente e ao processo definido de forma a evitar problemas futuros que comprometam a sua vida série. Este trabalho foi elaborado com vista a estudar o processo de industrialização de um componente em alumínio do BIW automóvel, realizando-se todas as fases necessárias, desde o estudo de viabilidade no qual é realizado um estudo quanto à sua formabilidade, recorrendo a softwares de simulação, e seleção do tipo e meio de fabrico tendo em conta todas as especificações do cliente. De seguida são examinadas as ferramentas de fabrico (ferramentas progressivas e posto de rebitar) e, por último, a produção das primeiras peças e respetiva análise visual e dimensional. Num segundo momento, é questionada a escolha da liga de alumínio AA5182 pelo cliente bem como a espessura de 1.5 mm, ou seja, é realizado um estudo comparativo no qual é substituída a liga de alumínio por uma de aço, mais concretamente, DP780, e, a redução de espessura para os 0.70 mm. De seguida é realizado um estudo detalhado onde a formabilidade do novo componente é novamente abordada concluindo que a peça em aço acarreta mais dificuldades em termos da estampagem uma vez que o Springback desta família de aços é extremamente elevado assim como a sua tendência de formação de rugas. No entanto, estes problemas são diminutos quando comparados com o custo da matéria-prima do alumínio aliado à dificuldade acrescida dos processos de ligação. Feita a análise, conclui-se que a utilização de ligas de alumínio no BIW contribui para uma redução média de 20% em peso, todavia, o custo da mesma é 23% superior. Esta diferença de preço deve-se não só ao facto de a inexperiência de trabalho com alumínio ser superior, mas também às propriedades intrínsecas à produção das ligas de alumínio. |
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