Anes, Vítor Manuel RodriguesSousa, Paulo Alexandre Pereira deGomes, Nuno Miguel Jacinto2025-02-212025-02-212024-11http://hdl.handle.net/10400.21/21567Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Área de Especialização de Manutenção e ProduçãoA transição energética levou a indústria automóvel a adotar novos tipos de aços denominados aços avançados de alta resistência (AHSS). Estes aços têm propriedades mecânicas superiores aos aços convencionais, proporcionando maior segurança e desempenho aos veículos. Para empresas como a Manuel da Conceição Graça (MCG), especializada em estampagem de componentes automóveis, surgem desafios significativos com estes aços novos. Trabalhar com esta matéria-prima requer ferramentas de gama alta e especializadas para a aplicação. A dissertação analisa a fratura prematura e aparentemente aleatória de um punção que se manifesta em duas áreas distintas. A primeira, na zona de fixação do punção, ocorre por o punção ficar preso na chapa devido ao retorno elástico, que provoca esforços de esmagamento no mesmo logo após o corte. O segundo tipo de fratura, mais complexo, desenvolve-se na face de corte da ferramenta e está associado a condições de operação que provocam no corpo do punção um estado de tensões não natural. Para compreender a natureza deste fenómeno, foram realizados ensaios mecânicos na chapa analisar a qualidade da mesma. Seguiram-se análises de fratografia que facilitou e auxiliou a compreensão da natureza da fratura, o local de iniciação e o modo de propagação. A análise de microdureza entre dois punções iguais, sendo que um fraturou e outro não foi utilizado, permitiu denotar diferenças na microdureza de um para outro. Foram analisadas ainda as ferramentas no chão de fábrica que permitiram retirar importantes conclusões. Além disso, foi utilizada a simulação numérica com o software LS-DYNA para compreender o problema e analisar o efeito que a solução aplicada tinha. A validação do material da chapa foi efetuada para garantir a precisão da simulação. A partir dos modelos de simulação, foi possível analisar e ajustar variáveis operacionais para entender os efeitos diretos e indiretos e, assim, procurar melhorias na estabilidade operacional do punção.Abstract The energy transition has led the automotive industry to adopt new types of steels called advanced high strength steels (AHSS). These steels have superior mechanical properties than conventional steels, providing greater safety and performance to vehicles. For companies like Manuel da Conceição Graça (MCG), specialized in stamping automotive components, significant challenges arise with these new steels. Working with this raw material requires high-end and specialized tools for the application. The dissertation analyzes the premature and apparently random fracture of a punch that manifests itself in two distinct areas. The first, in the punch fixing area, occurs because the punch gets stuck in the sheet metal due to elastic return, which causes crushing stress on it immediately after cutting. The second type of fracture, more complex, develops on the cutting face of the tool and is associated with operating conditions that cause an unnatural state of stress in the punch body. To understand the nature of this phenomenon, mechanical tests were carried out on the sheet to analyze its quality. Fractography analyzes followed, which facilitated and helped to understand the nature of the fracture, the site of initiation and the mode of propagation. The microhardness analysis between two identical punches, one of which fractured and the other was not used, made it possible to denote differences in microhardness from one to the other. The tools on the factory floor were also analyzed, allowing important conclusions to be drawn. Furthermore, numerical simulation was used with the LS-DYNA software to understand the problem and analyze the effect that the applied solution had. Validation of the sheet material was performed to ensure the accuracy of the simulation. Using the simulation models, it was possible to analyze and adjust operational variables to understand the direct and indirect effects and, thus, seek improvements in the operational stability of the punch.porAHSSPunçãoFraturaMicrodurezaSimulação numéricaPunchFractureMicro-hardnessNumerical simulationmaster thesis203794656