Correção do fator K no dobramento de aços SAE 1020, SAE 430 e SAE 304: cálculo utilizando dados experimentais e variáveis físico-químicas

Abstract

This work presents the development and concept validation of a predictive model for K-factor adjustment in sheet metal bending, based on the chemical composition of the alloys. The research was structured in two stages: a systematic literature review (1995 2025), which identified limitations in conventional methods based on empirical tables and high-computational-cost simulations; and an experimental stage involving numerical modeling via the Least Squares Method (LSM). SAE 1020, SAE 304, and SAE 430 steels were analyzed, correlating carbon, manganese, chromium, and nickel content with K-factor behavior. The developed model yielded a Mean Squared Error (MSE) of 2.18, demonstrating a robust fitting capacity despite the metallurgical variability of the materials. The results show that the incorporation of physicochemical variables allows for greater dimensional predictability compared to traditional empirical methods. As a contribution, this study proposes the concept of an 'effective K-factor, which implicitly incorporates springback effects, enabling direct application within industrial environments.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de conceito de um modelo preditivo para o ajuste do fator K no dobramento de chapas metálicas, baseado na composição química das ligas. A pesquisa foi estruturada em duas etapas: uma revisão sistemática da literatura (1995 2025), que identificou limitações dos métodos convencionais baseados em tabelas empíricas e simulações de alto custo computacional, e uma etapa experimental com modelagem numérica via Método dos Mínimos Quadrados (MMQ). Foram analisados os aços SAE 1020, SAE 304 e SAE 430, correlacionando os teores de carbono, manganês, cromo e níquel com o comportamento do fator K. O modelo desenvolvido apresentou Erro Quadrático Médio (EQM) de 2,18, evidenciando boa capacidade de ajuste frente à variabilidade metalúrgica dos materiais. Os resultados demonstram que a incorporação de variáveis físico-químicas permite maior previsibilidade dimensional em comparação com métodos empíricos tradicionais. Como contribuição, propõe-se o conceito de fator K efetivo, que incorpora implicitamente os efeitos do retorno elástico, permitindo aplicação direta em ambientes industriais.