Predicción del fallo en el conformado plástico de chapa mediante criterios de fractura dúctil

Abstract

La industria moderna demanda un diseño y una fabricación más eficiente de sus productos. Ac- tualmente existe una tendencia generalizada hacia la simulación y optimización numérica de los procesos indus- triales, entre los que se encuentran los procesos de conformado plástico. Este trabajo presenta un estudio crítico

sobre la capacidad de diferentes criterios de fractura dúctil para predecir el fallo en los procesos de conformado plástico de chapa. Para ello, se analiza no sólo su bondad para predecir el instante y zona de fallo, sino también

su capacidad para reproducir el proceso físico de fallo de acuerdo con la evidencia experimental. Entre los crite- rios explorados están los propuestos por Cockcroft y Latham, Brozzo et al., Oyane et al. y Chaouadi et al..

Asímismo, se propone un nuevo criterio que surge como una modificación del criterio de Freudenthal para in- cluir el efecto de la presión hidrostática en el fallo. Usando el MEF se realiza la simulación de un proceso de

embutición axilsimétrico y se implementan numéricamente los distintos criterios de fallo. Las predicciones ob- tenidas se comparan con resultados experimentales.

Modern industry demands a more efficient design and manufacturing of their products. The current trend of technology is oriented towards the numerical simulation and optimization of the industrial processes, such as metal forming processes. This paper presents a critical study about the capability of a number of ductile fracture criteria to predict the failure in sheet-metal forming processes. To this end, not only is the accuracy of

the predictions analysed, but also the ability to reproduce the physical failure process according to the experi- mental evidence. The criteria explored are those proposed by Cockcroft and Latham, Brozzo et al., Oyane et al.

and Chaouadi et al.. A modification of the Freudenthal’s criterion taking into account the hydrostatic pressure effect is also analysed. Using MEF an axisymmetric deep drawing process is simulated, and the above criteria are numerically implemented. The predictions obtained are discussed and compared with experimental results.