Análisis numérico de procesos de rebordeado de agujero de chapa metálica

Abstract

En este trabajo se va a describir el procedimiento que se ha de seguir para modelar un ensayo de rebordeado de agujero mediante la utilización de un software de simulación de elementos finitos, ‘Abaqus’. Para comenzar, se hablará sobre en qué consiste un proceso de rebordeado de agujero de chapa metálica así como la utilidad que tiene y en qué tipo de industrias se emplea con una mayor frecuencia. Además, se distinguirá dicho proceso de lo que se denomina ensayo de rebordeado de agujero. Seguidamente, se exponen las características de cada una de las piezas que se requieren en la realización del ensayo: chapa, punzón y matriz, y se presenta el montaje del sistema que constituyen las tres piezas. A continuación, se muestran todos los módulos de trabajo, que facilita ‘Abaqus’, necesarios para realizar una simulación del ensayo de rebordeado de agujero. Dichos módulos permiten modelar y posicionar las tres partes del sistema, establecer interacciones entre ellas para la correcta ejecución del ensayo y presentar una visualización de los resultados. Se verá como ‘Abaqus’ da la posibilidad de convertir las instrucciones que se le dan de forma manual, a través de su interfaz, a código ‘Python’ consiguiendo de este modo la automatización del ensayo. A partir de la visualización de los resultados y de la utilización de otra herramienta informática, se hallarán las gráficas de resultados a analizar tras la selección de la variable de salida adecuada. Por último, se establecen las conclusiones del proyecto así como varias líneas de investigación futuras para poder continuar con el estudio de un ensayo de rebordeado de agujero.

In this work will be described the procedure to be followed to model a hole-flanging test by using a finite element simulation software, ‘Abaqus’. To begin, it will talk about what a sheet metal hole-flanging process is, what is it use and in what types of industries it is used most often. Furthermore, this process will be distinguished from a hole-flanging test. Next, it will be exposed the characteristics of each of the pieces required to carry out the test: sheet, punch and die, and it will be presented the assembly of the system that constitutes the three pieces. To continue, all the ‘Abaqus’’ work modules, which are necessary to carry out a simulation of the holeflanging test, are shown. These modules allow modeling and positioning of the three parts of the system, establish interactions between them for the correct execution of the test and present a visualization of the results. It will be seen how ‘Abaqus’ gives the possibility of converting the instructions that are given to it manually, through its interface, to ‘Python’ code, achieving the automation of the test. From the visualization of the results and the use of another computer tool, the graphs of results to be analyzed will be found after selecting the appropriate output variable. Finally, the conclusions of the project are established as well as several future lines of research in order to continue with the study of a hole-flanging test.