O USO DE OTIMIZAÇÃO NUMÉRICA NO PROJETO DE BLANKS SOLDADOS

Resumo

A otimização topológica é frequentemente referenciada na literatura como otimização de forma generalizada (ou otimização de layout). A importância deste tipo de otimização encontra-se no fato de que, a escolha de uma topologia apropriada de um componente, na etapa conceitual, é geralmente, um dos fatores mais decisivos para a eficiência de um novo produto. A utilização de blanks soldados na indústria automotiva tem permitido otimizar o projeto de um determinado componente, pois é possível unir aços de diferentes espessuras, graus de conformabilidade e resistência mecânica em um único blank, que após a sua estampagem, pode ter seu desempenho otimizado pela configuração adequada dos aços que o compõem. A definição do arranjo de um blank soldado depende tanto dos esforços que a peça final terá em uso como também das deformações sofridas durante seu processo de conformação. Este trabalho consisti em usar técnicas de otimização topológica e simulação de estampagem via Aproximação Inversa para estimar o arranjo inicial de um blank soldado tendo como restrição a Curva Limite de Conformação dos materiais. Em uma segunda etapa, a otimização topológica com restrição em massa foi utilizada para maximizar a rigidez do componente em uso. Palavras-chave: Blank soldado, Aproximação Inversa, Otimização Topológica. ABSTRACT Topology optimization is often referenced in literature as a layout optimization (or a generalized shape optimization). The importance of this type of optimization is the fact that the choice of an appropriate topology for a component, in conceptual stage is generally one of the most decisive factors for the efficiency of a new product. The use of tailor welded blanks in the automotive industry has allowed to optimize the design of a given component, because it is possible to combine steels with different thickness, degree of formability and mechanical strength in a single blank, which after the stamping, can be its performance optimized by proper configuration of the steel. The layout design of a tailor welded blanks depends on both the efforts that the final component will have in use as well as the strain during its forming process. This work consisted in use of topology optimization techniques and simulation of stamping via Inverse Approach to estimate the initial layout of a tailor welded blank, with constraint on Forming Limit Curve. In a second step, the topology optimization with mass constraint was used to maximize the stiffness of the component in use. Keywords: Tailor Welded Blank, Inverse Approach, Topology Optimization.