Processos de Estampagem

Transcrição

1 Processos de Estampagem UNIDADE Tecnologia, Inovação e Educação para a Indústria Prof: Dr. Engº Charles Chemale Yurgel Contato: chemale@fieb.org.br

2 Processos de Estampagem

3 Tópicos relevantes na estampagem Ensaios para avaliação da estampabilidade; Materiais utilizados na indústria; Principais fatores para a estampagem; Ferramentas para estampagem; Corte, dobra e repuxo.

4 Peças Estampadas Exemplos de peças estampadas

5 Peças Estampadas Exemplos de peças estampadas

6 Conceitos Iniciais Tensões

7 Conceitos Iniciais Tensões

8 Conceitos Iniciais Deformações

9 Conceitos Iniciais Deformações

10 Conceitos Iniciais Deformação j 1 Estampagem profunda Tração Plane strain Estiramento biaxial Deformação j 2

11 Conceitos Iniciais Curvas Tensão-Deformação

12 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaios Práticos resultado diretamente no mesmo processo sim ou não muito extenso tempo longo interrupção da produção sem sistemática sem quantificação certa dos diferentes materiais nova peça - novos testes

13 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Propriedades desejadas

14 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio de Tração Através do Ensaio de Tração, 2 índices fundamentais para a estampagem são encontrados: n = Índice de Encruamento r = Índice de Anisotropia

15 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio de Tração Ensaio de Compressão F ( v ) a * b com: s: tensão, F: força, j:deformação real, a: largura do punção e b: largura do corpo de prova.

16 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima

17 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima - Ferramental

18 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima Prática

19 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima Prática

20 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima Prática

21 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima Prática

22 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Nakajima Corpo de Prova Ruptura

23 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Corpos de Prova antes do ensaio Após o ensaio

24 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Swift Swift - Teste: Razão Limite de Estampagem; Estimar a Estampabilidade D d 1

25 Ensaios para Avaliação da F F c 4 Estampabilidade Ensaio Swift equações básicas d 1 e e m 1,2 max 1 D 2 d 2 1 Area a ser deformada Definido pelo ensaio Swifit p diâmetro do punção 1 m p 400 Definido no projeto Fator de ajuste Tensão máxima d 200 e 2 1 1

26 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Erichsen Ø33 Punção Chapa R0.75 Ø20 Prensa Chapas s0 R0.75 R0.75 Matriz Ø27 Ø55

27 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Erichsen - Prática Alumínio 1050-O Força [kn] Deslocamento [mm] amostra 46 amostra 47 amostra 48 Aço EEP F = 22,4kN F = 22,9kN F = 23,3kN IE=9,44 IE=10,32 IE=11,13 Forca [kn] Força máxima = 4,34kN IE=12, Deslocamento [mm]

28 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio Bulg Test

29 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio 5 Punções

30 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Ensaio 5 Punções

31 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Determinação do Coeficiente de Atrito F ln 1 F 2 P F 2 1 RL F 2 2

32 Ensaios para Avaliação da Estampabilidade Determinação do Coeficiente de Atrito

33 Materiais Utilizados na Indústria Aços Carbono: Aços Inoxidáveis: Baixo Custo Alta maleabilidade Ampla gama de características Elevada resistência à corrosão Fácil soldabilidade Aparência superficial invejável Elevada resistência mecânica Elevada resistência mecânica Alumínio: Resistência à corrosão valorizada Baixo peso Ligas com elevada resistência mecânica Elevado SpringBack

34 Principais Fatores para a Estampagem Coeficiente de Ecruamento n Coeficiente de Anisotropia r Atrito e Lubrificação Retorno Elástico

35 Principais Fatores para a Estampagem Coeficiente de Encruamento n estiramento

36 Principais Fatores para a Estampagem Retorno Elástico

37 Ferramentas para Estampagem Corte Dobra Conformação Estampos Progressivos Sistemas Transfer Estampagem por Trefilação

38 Ferramentas para Estampagem (corte) Ferramenta para o corte completo de chapas para um motor elétrico. O produto sai pronto em um só golpe da prensa.

39 Ferramentas para Estampagem (corte) Ferramenta progressiva para o corte de chapas para o rotor e estator de um motor elétrico. A ferramenta tem quatro estações. Em cada golpe sai uma chapa de rotor e uma chapa de estator. A fabricação das chapas do rotor e estator a partir de uma fita garante a máxima produtividade e o máximo aproveitamento da chapa.

40 Ferramentas para Estampagem (corte) Para fins de escolha de uma prensa é necessário saber a força máxima que vai ocorrer durante o processo de corte. Esta força depende do material (resistência máxima e espessura) e do perímetro da peça: F C Ak k 0,8 m epk F C A p e k s m força de corte máxima área cortada perímetro da peça espessura da chapa resistência contra corte resistência máxima da chapa

41 Ferramentas para Estampagem (corte) Exemplo: Cálculo da força necessária para cortar um disco com diâmetro de 113 mm. O material é uma chapa de latão com 2 mm de espessura e uma resistência contra o corte de 380 N/mm 2. A 2 d e mm kn F C Ak 270 A força máxima é de 27 ton. Seria aconselhável usar uma prensa de 40 ton.

42 Peças Produzidas por Dobramento O processo de dobra é o processo mais simples que é usado para produzir peças tridimensionais a partir de chapas. Ele é usado para a produção de peças, mas também para a produção de perfis, tubos, cilindros e cones. Os processos de dobra são classificados através do movimento da ferramenta. Peças Produzidas por Processos de Dobra Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra Projeto de Peças e Ferramentas - Menores Raios Internos - Retorno Elástico - Projeto do Desenrolamento de Peças Dobra em ferramentas com movimento linear. Dobra em matriz.

43 Dobra em ferramentas com movimento circular. Peças Produzidas por Dobramento Processos usados na fabricação de pequenos lotes: Artesanal / Funilaria. Dobradeira de mesa oscilante. Calandra: Os dois cilindros inferiores são acionados, o cilindro superior é ajustável e pressiona a chapa.

44 Dobra em ferramentas com movimento circular. Peças Produzidas por Dobramento Produção de perfis a partir de tiras de chapas.

45 Peças Produzidas por Dobramento Diferentes tipos de perfis em forma de U, C e de trilhos. Diferentes tipos de perfis em forma de L (cantoneiras) e Z.

46 Ferramentas para Estampagem Dobra

47 Ferramentas para Estampagem Dobra

48 Peças Produzidas por Dobramento Equipamento para a fabricação De perfis a partir de tiras de chapa. Seqüência das operações.

49 Ferramentas para Estampagem Conformação

50 Ferramentas para Estampagem Estampos Progressivos

51 Ferramentas para Estampagem Sistema Transfer

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