Atualizado em 15 de outubro de 2012 às 10h10

Simulação computacional na forja de rolamento

Estudo de uma anomalia de processo, que pode ocorrer em um dos componentes que compõem uma junta homocinética

A origem do nome homocinética vem de: homo = igual, cinético = movimento. São componentes que têm a função de transmitir de forma constante a força (torque) do motor às rodas. Sua aplicação na linha automotiva aumentou com a adoção da tração dianteira nas últimas duas décadas. Basicamente, nos veículos com este tipo de tração são usados dois semieixos, um para cada roda motriz.
Cada semieixo é composto por duas juntas homocinéticas, uma fixa (lado roda) e outra deslizante (lado câmbio), podendo em algumas versões utilizar a deslizante tripóide (trizeta) em substituição às juntas deslizantes V.L. e D.O. A combinação das Juntas Universais Fixas e Deslizantes apresenta a vantagem de permitir maiores ângulos de trabalho, menor raio de giro em veículos de tração dianteira, maior capacidade de torque etc.
As juntas são compostas de um anel externo, outro interno, uma gaiola de esferas e seis ou oito esferas, dependendo da configuração.
O caso específico a ser estudado será da peça que posiciona as esferas dentro de uma das extremidades da junta, conforme ilustra a Figura 1.
O anel interno é fabricado em um processo composto por quatro estágios, conforme ilustrado na Figura 2. Um tarugo de aço DIN 20MnCr5 e com um volume aproximado de 91,21 cm3 entra no primeiro estágio a uma temperatura de 990° C.
Ele é conformado e passa para o estagio seguinte através de um sistema automatizado, assim suscetivelmente até sair da máquina com todo o processo de forjamento finalizado.
Um dos possíveis defeitos que podem surgir é a falta de material na peça forjada, conforme ilustra a Figura 3, que somente será detectado após a retífica.
O objetivo desse trabalho é, com a ajuda da simulação numérica computacional, identificar as possíveis causas desse efeito.
 
Figura 1. A peça a ser estuda está destacada na ilustração acima, que chamaremos de anel interno [1]

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