PROCESSO DE ESTAMPAGEM. É o processo de fabricação de peças, Através do corte ou deformação de Chapas, em uma operação de prensagem A frio.
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- Maria das Neves Igrejas Domingos
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1 PROCESSO DE ESTAMPAGEM É o processo de fabricação de peças, Através do corte ou deformação de Chapas, em uma operação de prensagem A frio.
2 PROCESSO DE ESTAMPAGEM Principais características: Alta produção Custo elevado do Ferramental Reduzido custo por peça Bom acabamento Melhoria da resistência Mecânica Boa Repetibilidade
3 PROCESSO DE ESTAMPAGEM Principais operações: Corte Embutimento
4 Operação de Corte Punção Deformação e Início do corte Corte Matriz Ruptura Por tração Corte por cizalhamento
5 Operação de Corte Folga entre punção e matriz Punção Matriz e f/2 chapa Para chapas com espessura até 3 mm: f 0,01 e 0, KS 015 Para chapas com espessura maior que 3 mm: f 0, 005 e K S Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento
6 Operação de Corte Porta punção Colunas guias Punção Guia Matriz Extrator
7 Ferramenta de Corte
8 Operação de Corte Cálculo da Força de Corte Perímetro de corte: l Espessura: e F e l K c S Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento
9 Operação de Corte Metal Aço, 0,1%C Aço, 0,2%. Aço, 0,3%. Aço, 0,4% Aço, 0,6% Aço, 0,8% Aço, inoxidável Alumínio 99 e 99,5 Prata e Monel (liga de níquel) Bronze Cobre Estanho Zinco Chumbo Ks (Kgf/mm2) recozido a 9 28 a a a Ks (Kgf/mm2) encruado a a a a
10 Operação de Corte As molas de um sujeitador podem exigir de 5 a 12% da força de corte, para serem comprimidas Sujeitador de molas
11 Operação de Corte Redução da força de corte Tc1 = Fc1 x e Tc2 = Fc2 x (e+c) Tc1 = Tc2 e + c > e Fc1 > Fc2
12 Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas 2 e 2 e e
13 Operação de Corte Mudanças de desenho podem melhorar Significativamente o aproveitamento da tira
14 Operação de Corte Uma tira pode ser usada para a obtenção de várias peças diferentes
15 CONTROLE DO AVANÇO
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20 Operação de Dobramento
21 Prensa Dobradeira
22 Operação de Dobramento
23 Operação de Dobramento A A A L N A
24 Operação de Dobramento Posição da Linha Neutra Espessura da chapa (e) Posição em relação ao lado interno da dobra até 2 mm acima de 2 mm até 4 mm acima de 4 mm e 7.e 3.e
25 Operação de Dobramento Deformação durante o dobramento A A
26 Operação de Dobramento Retorno elástico (Spring Back)
27 FORÇA DE DOBRAMENTO V M M FD = 2 = W σ f.max f f a 2 ( 2) = F D a 4 ( 1) Fd/2 Fd a Fd/2 W = módulo de resistência à flexão f = tensão de resistência à flexão Para chapas: b Fazendo (1) = (2) e b e W = 6 2 Mf max. Vem: Fd = b.e. f 1,5.a 2
28 FORÇA DE DOBRAMENTO L M M f.max f = F D = W σ a f ( 2) ( 1) W = módulo de resistência à flexão f = tensão de resistência à flexão Para chapas: b Fazendo (1) = (2) e b e W = 6 2 a Vem: Fd = b.e. f 6a 2
29 Operação de Embutimento
30 Operação de Embutimento
31 Operação de Embutimento
32 Operação de Embutimento
33 Operação de Embutimento
34 Operação de Embutimento Desenvolvimento de peças embutidas circulares SD = Sp
35 Operação de Embutimento Força de embutimento para peças circulares F e = π.d.e.k Valores de m para aços Para repuxo profundo M<1 S.m d/d m 0,55 1,00 0,575 0,93 0,60 0,86 0,65 0,72 0,70 0,60 0,75 0,50 0,80 0,40
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37 Operação de Embutimento Embutimento Progressivo Material K1 K2 Aço para repuxo 0,60 a 0,65 0,80 Aço para repuxo profundo 0,55 a 0,60 0,75 a 0,80 Aço inoxidável 0,50 a 0,55 0,80 a 0,85 Alumínio 0,53 a 0,60 0,80 Cobre 0,55 a 0,60 0,85 Latão 0,50 a 0,55 0,75 a 0,80 Zinco 0,65 a 0,70 0,85 a 0,90
38 Operação de Embutimento Peças não circulares Regra: Partes retas são desenvolvidas como se fossem dobradas e partes curvas como se fossem segmentos de círculos.
39 LINHA DE PRENSAS
40 Prensas para Estampagem Prensas Mecânicas O princípio de acumulação de energia que está presente quando se levanta a massa de um martelo pode também ser aplicado às prensas mecânicas. Neste caso a energia é armazenada em um volante e, ao contrário do martelo onde toda energia acumulada é gasta de uma só vez, na prensa ela deve ser despendida apenas em parte.
41 Prensas para Estampagem Prensas Mecânicas Uma redução de velocidade do volante da ordem de 15% para operação contínua e de 25% para uma única pancada, é estimada como a máxima permitida, sem que o motor elétrico que toca o volante seja afetado.
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43 Alimentação por Esteira Características: Esteiras fora da matriz com velocidade constante. Sensor registra a presença de matéria-prima na entrada do estampo que se abre. Matéria-prima cai na zona de prensagem e a prensa é acionada e faz-se a conformação. A peça conformada é soprada por jatos de ar comprimido para depósito. Comentários: A matriz pode ser aberta pelo operador, que pode colocar a mão sob a zona de prensagem. Para segurança total, é necessária a instalação de cortinas de luz que interrompam a máquina em presença das mãos.
44 Alimentação por Gravidade Características: Um dispositivo inclinado que se posiciona acima da zona de prensagem. A matéria-prima é colocada no dispositivo pelo operador, que, depois que a posiciona, aciona a máquina. Por força da gravidade, a peça escorrega pelo dispositivo até a zona de prensagem; ar comprimido expulsa a peça conformada para uma caixa de produtos acabados, que fica ao lado da prensa. Comentários: Não oferece segurança total, pois o operador pode abrir a matriz e colocar as mãos na zona de prensagem.
45 Alimentação por Gaveta Características: Dispositivo em forma de gaveta que leva a matéria-prima para a zona de prensagem. O operador coloca a matéria-prima num dispositivo fora da matriz e empurra o dispositivo com a matéria-prima para a zona de prensagem para ser conformada. Comentários: Pode ser usada em qualquer tipo de prensa. Impede que o operador coloque as mãos na zona de prensagem.
46 Alimentação por Bandeja Rotativa Características: Um dispositivo circular como uma roda metálica com várias cavidades. Nas cavidades, é colocada a matéria prima. O operador gira a roda e pisa no pedal da prensa para a conformação. Comentários: Não oferece segurança total porque a matriz pode ser aberta pelo operador.
47 Alimentação por Mão Mecânica Características: Pode ser robotizada, fazendo movimentos de colocação e de retirada de matéria-prima e produto acabado. Pode ser complementada por cortina de luz, pois, se o operador colocar a mão em zona de prensagem, a prensa pára. Comentários: Pinça magnética não é mão mecânica. Pinça magnética é um paliativo que não oferece a proteção necessária ao operador e deve ser evitada.
48 Enclausuramento da Ferramenta Características: O estampo é fechado e só permite a entrada do material, mas não da mão do operador. A proteção para enclausuramento do estampo deve ser: forte e robusta e não pode ser facilmente removível; fabricada em chapa, tela de aço ou policarbonato. Comentários: Pode ser utilizado em qualquer tipo de prensa. Deve ser previsto quando se projeta o estampo da prensa. Para alguns tipos de peça, sua utilização não é possível. Oferece segurança total.
49 Prensas para Estampagem Prensas Mecânicas A Força máxima de projeto definida para uma determinada prensa é um valor compatível com os esforços que pode suportar sua estrutura e as peças móveis que fazem a transmissão de forças. Forças acima desta começam por comprometer a rigidez estrutural causando desgastes prematuros e perda de precisão das ferramentas e finalizam pelo aparecimento de fissuras e quebra de peças da prensa.
50 Prensas para Estampagem Prensas Mecânicas: Tipos Manivela Excêntrica Joelho
51 Prensas Excêntricas Parâmetros de funcionamento Volante α w Excêntrico w w w Punção cos α = r - w r Matriz Chapa w
52 Prensas Excêntricas Parâmetros de funcionamento Volante α w Excêntrico w P Matriz Punção Chapa M = P.a = P.r.senα w
53 Prensas para Estampagem Prensas Mecânicas de Parafuso Nesse tipo de prensa, em contraste com as excêntricas, o total da energia do volante é usado em uma determinada operação. A magnitude da força exercida é função da distância sobre a qual ela é aplicada. Grandes forças podem ser exercidas quando as distâncias a serem percorridas são pequenas.
54 Prensas Hidráulicas Em prensas hidráulicas é feito uso do princípio da pressão hidrostática ou seja: Quando a pressão p age sobre uma superfície de área A, obtém -se a força P, tal que: P = pxa As pressões empregadas nestas prensas podem alcançar até 300 Kgf/cm².
55 Prensas Hidráulicas A força exercida no cabeçote da prensa depende do trabalho a ser executado, a pressão p irá aumentando conforme a solicitação de maior carga. Diferentemente das prensas mecânicas a força não depende da distância (w) a ser percorrida pelo cabeçote. Por outro lado não há como exceder a força máxima permissível, devendo a mesma ser suficiente para a execução da operação ou esta não se completará.
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