Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31297| Título: | Validação do sistema de alimentação de um componente mecânico fundido por meio de simulação de solidificação |
| Título(s) alternativo(s): | Validation of the feeding system of a mechanical casting component through solidification simulation |
| Autor(es): | Dal’maso, Marlon Cristiano |
| Orientador(es): | Setti, Dalmarino |
| Palavras-chave: | Automação Massalotes (Fundição) Ferro fundido Métodos de simulação Automation Risers (Founding) Cast-iron Simulation methods |
| Data do documento: | 9-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | DAL’MASO, Marlon Cristiano. Validação do sistema de alimentação de um componente mecânico fundido por meio de simulação de solidificação. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022. |
| Resumo: | A Fundição de metais consiste no preenchimento de uma cavidade existente, que é o molde com metal líquido, com objetivo de formar a geometria da peça final fundida após a solidificação. Com o avanço da Tecnologia, as indústrias de Fundição têm sofrido grandes mudanças no perfil de fornecimento de seus produtos. A otimização do processo produtivo aliada à utilização de ferramentas computacionais de simulação de solidificação é de enorme valia na modernização do processo de fabricação de peças fundidas. Desta forma, este trabalho tem como objetivo principal utilizar a simulação de solidificação na validação do sistema de alimentação de um componente mecânico fundido, em ferro fundido nodular FE50007. A partir da revisão de literatura sobre solidificação do ferro fundido nodular e dimensionamento de sistemas de canais de alimentação e massalotes. Uma peça agrícola foi o componente em estudo. A partir do modelo 3D dessa peça, foram realizados os cálculos do módulo de Chvorivov e dimensionado o sistema de canais e massalote, por fim, desenvolver as simulações de solidificação. As simulações de solidificação realizadas utilizaram dois métodos, o de Elementos Finitos (FEM) e o método de Diferenças Finitas (FDM), utilizando três tamanhos de malhas (3,5, 2,5 e 1,5 mm) e dois diâmetros de massalotes com altura igual, 1,5D (57 e 49 mm de diâmetro). Em nenhuma simulação os resultados mostraram microporosidade acima de 1%, devido ao correto dimensionamento do sistema de canais e massalote. O diâmetro de massalote escolhido, corresponde ao menor diâmetro (𝐷) = 49 mm, pois resultou em um melhor rendimento metalúrgico do conjunto e devido ao elevado tempo de solidificação, o melhor software para a simulação foi o NovaFlow & Solid, com método das Diferença Finitas (FDM), quando comparado ao outro software utilizado, o Altair Inspire Cast com o método de Elementos Finitos (FEM). |
| Abstract: | Metal casting consists of filling an existing cavity, the mold, with a liquid metal to form the geometry of the final cast part after solidification. With the advance of technology, the foundry industries have suffered significant changes in the supply profile of their products. The optimization of the production process allied to the use of computational solidification simulation tools is of enormous value in the modernization of the manufacturing process of castings. Thus, this work has as its primary objective to use the solidification simulation to validate the feeding system of a mechanical component cast in nodular cast iron FE50007. An agricultural part was the component under study. From the 3D model of this part, the Chvorivov modulus calculations were performed, the channel system and riser were dimensioned, and finally, the solidification simulations were developed. The solidification simulations performed used two methods, the Finite Element Method (FEM) and the Finite Difference Method (FDM), using three mesh thicknesses (3.5, 2.5, and 1.5 mm) and two risers diameters with equal heights of 1.5D (57 and 49 mm diameter). No simulation showed porosity above 1% due to the correct sizing of the feeding system and riser. The chosen diameter of the pellet corresponds to the minor diameter (D) = 49 mm because it resulted in a better metallurgical yield of the assembly. Due to the high solidification time, the best software for the simulation was NovaFlow & Solid with the Finite Difference Method (FDM) compared to other software used Altair Inspire Cast with the Finite Element Method (FEM). |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31297 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| validacacaoalimentacaosimulacaosolidificacao.pdf | 1,33 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
