Resumen de Design and simulation of mechanical press for testing of coining tools with nanostructured coatings

Johan Andrés Galán Avila, Fernando Avendaño, Daniel Eduardo Villalobos Correa

• español

  El presente estudio plantea el diseño, la simulación y el análisis por elementos finitos (FEA) de una prensa mecánica para probar herramientas de acuñado que contienen recubrimientos nanoestructurados. La prensa mecánica de ensayos diseñada tiene una capacidad de fuerza nominal de 800 kN con una carrera de ariete de 100 mm. Se realiza el modelado CAD de componentes, ensamblajes y estructura de prensa. La validación del factor de seguridad de los esfuerzos de la prensa se realiza mediante análisis FEA. Se realiza una simulación FEA 2D axisimétrico para determinar el comportamiento del recubrimiento nanoestructurado cuando se somete a altas cargas, los resultados son prometedores para futuros estudios de simulación en recubrimientos. Un mecanismo de desplazamiento fue diseñado para la lámina de pruebas, ofreciendo versatilidad y una gran variedad de opciones para someter a pruebas las herramientas de acuñado las veces que sea necesario en diferentes condiciones de carga. Los resultados finales de la simulación del funcionamiento de la máquina son satisfactorios.

• English

  The present study proposes the design, simulation, and finite element analysis (FEA) of a mechanical press to test coining tools that contain nanostructured coatings. The designed mechanical testing press has a nominal force capacity of 800 kN with a ram stroke of 100 mm. CAD modeling of components, assemblies, and press structure is developed. The validation of the safety factor of the stress of the press is implemented by FEA analysis. Axisymmetric 2D FEA simulation is applied to determine the nanostructured coating behavior when subjected to high loads, the results are promising for future simulation studies on coatings. A displacement mechanism was designed for the test sheet, offering versatility and a variety of options for testing the coining tools as often as necessary under different load conditions. The final results of the machine operation simulation are satisfactory.