Efeitos do Mandril de Borracha e da Pressão Interna na Dobra de Tubos de Parede Fina: Um Estudo Comparativo

Resumo A dobra de tubos desempenha um papel crucial em vários setores industriais, que vão da aeroespacial, militar e petroquímico até a fabricação automotiva. No entanto, um desafio persistente nesse processo é a ocorrência de retorno elástico, que prejudica a forma pretendida dos tubos dobrados e afeta a montagem do produto. Embora pesquisas anteriores tenham se concentrado principalmente na previsão e gerenciamento do retorno elástico usando suposições simplificadas de tensão biaxial, a influência da tensão normal radial (pressão interna) muitas vezes foi negligenciada, particularmente em técnicas modernas de dobra, como hidroformação e formação com pad de borracha. Neste estudo, foi realizada uma investigação abrangente sobre o impacto da pressão interna no retorno elástico durante a dobra de tubos, empregando metodologias analíticas, numéricas e experimentais. A utilização de um mandril de borracha na dobra de tubos de parede fina reduz efetivamente os ângulos de retorno elástico em até 9,86% em comparação com a dobra sem ele. A simulação numérica demonstra um acordo mais forte com os dados experimentais, destacando a importância da pressão interna gerada pela tensão de contato do mandril. Essa pressão contribui para aumentar o nível de deformação plástica, estendendo a pele plástica e removendo o núcleo elástico, reduzindo assim o retorno elástico.