Aplicación del Método de Elementos Finitos al mecanizado de la aleación Ti6Al4V para el desarrollo de un modelo de simulación óptimo

Abstract

El presente TFG se plantea como una pequeña aportación a la línea de investigación abierta por los tutores del proyecto en cuanto a la optimización de la simulación mediante el método de elementos finitos del proceso de mecanizado ortogonal de la aleación Ti-6Al-4V. Esta aleación tiene una amplia demanda tecnológica en la actualidad debido a sus magníficas prestaciones en la industria, sin embargo, algunas de sus características hacen que se considere un material con difícil maquinabilidad, motivo por el cual resulta muy interesante estudiar su proceso de mecanizado mediante simulaciones para comprender mejor su comportamiento, en la búsqueda de ahorrar tiempo y costes. En orden de desarrollo, la memoria del proyecto trata en primer lugar los aspectos teóricos necesarios para su desarrollo, exponiendo en primer ámbito información sobre el material a mecanizar, sus propiedades y principales aplicaciones industriales. A continuación, se desarrollan los aspectos relativos al mecanizado de una forma general y centrándonos concretamente en la aleación Ti-6Al4V. En la búsqueda de conocer mejor las principales teorías de comportamiento aceptadas para este tipo de aleaciones, se analiza la base teórica del método de elementos finitos, así como el modelo de Johnson-Cook., que se emplea a la hora de asemejar el comportamiento del material en el modelo de simulación. Tras esto, daremos un breve repaso a los estudios que se han llevado a cabo sobre el mecanizado de la aleación Ti6Al4V y su mecanismo de formación de viruta, así como mencionar algunas líneas de investigación actual. Por último, desarrollamos el objeto principal del trabajo, la creación de un modelo de mecanizado en 2D con el software ABAQUS/Explicit.