Ferramenta de corte progressiva

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1 Estampagem Conformação de chapas é definida como a transição de uma dada forma de um semi-acabado plano em uma outra forma. Os processos de conformação de chapas têm uma importância especial na fabricação de carrocerias automotivas e componentes da industria eletro-eletrônica. Requisitos :. Tolerância dimensional. Qualidade superficial. Resistência a corrosão. peça rígida. otimização do uso do ferramental

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4 Ferramenta de corte progressiva

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6 e 2mm. p 100 mm. e= espessura p= passo FACA DE AVANÇO, PINOS GUIAS FACA DE AVANÇO SALIÊNCIA FRONTAL SALIÊNCIA LATERAL P P STOP LATERAL TIRA TIRA

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8 Furos Para Pinos-Piloto Operações Produtos

9 ESTUDO DA TIRA

10 ESTUDO DA TIRA

11 ESTUDO DA TIRA

12 FOLGA ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ EM FUNÇÀO DA ESPESSURA DA CHAPA

13 FORÇA DE CORTE τ c em kg/mm 2 F c = força de corte P = perímetro e = espessura da chapa τ = tensão de cisalhamento F p. eτ. C c τ c = 0, 75σ

14 Componentes de uma ferramenta de corte BASE SUPERIOR: ferro fundido (26FF), aço fundido (3430AF) ou aço laminado (Aço 1010) FORÇA DE CORTE 20 a 30 T 30 a 50 T 50 a 80 T Espessura das bases (pol.) Inferior 1 ½ 2 2 ½ 3 Superior 1 1 ½ PLACA DE CHOQUE: É construída com material Aço 1045, podendo levar um tratamento térmico para alcançar uma dureza de HRC, se necessário. 2 PORTA PUNÇÃO:A espessura do porta-punção é muito importante, sendo que pede-se considera-la no mínimo 25% do comprimento do punção

15 GUIA DA CHAPA: Como material para confecção é utilizado o Aço 1045, com um tratamento térmico L Placa de Guia 0,5 0,75L Matriz h Guias Laterais Base

16 MATRIZ: aço ferramenta 1045,D2, D6, M2, VF 800 AT C X Y Y C D XZ E D(mm) X(mm) E = F 3 F (T) E (mm) C (mm) C (mm) Y (mm) Z (mm) 1,2 3 e para matrizes pequenas 2 3 e para matrizes grandes e (e = espessura da chapa em mm) OBS: Para matrizes inteiriças ou encaixadas podemos tomar 0,8 E.

17 TIPOS DE SAIDA NA MATRIZ DE CORTE TIPO DE SAÍDA Espessura da chapa e Acréscimo S Ângulo α Ângulo β Aplicação Até 2 mm Acima de 2 mm 2 a 3 X e 1 a 2 X e Para corte de chapas laminadas moles onde se requer boa precisão Até 2 mm Acima de 2 mm 2 X e 1 X e 0º 30 1º - - Para corte de chapas de alumínio mole, cobre, chumbo Até 2 mm Acima de 2 mm 2 a 3 X e 1 a 2 X e 2º 3º - - Para corte de chapas laminadas duras com boa precisão Até 2 mm Acima de 2 mm 2 X e 1 X e 3º 4º 0º 30 1º Para corte de chapas duras sem precisão Até 2 mm Acima de 2 mm 1,8 X e 0,7 X e 0º 30 1º - - Para corte de chapas de alumínio duro ou equivalente

18 BASE INFERIOR:É uma placa de ferro fundido (26FF), aço fundido (3430AF) ou aço laminado (Aço 1010/20), Sua espessura é sempre 25 mm Força de Corte 20 a 30 T 30 a 50 T 50 a 80 T Espessura Base Inferior (pol) 1 ½ 2 2 ½ 3

19 espessura da chapa [mm] corte normal corte fino folga entre punção e matriz [mm]

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26 Ferramenta de embutimento

27 Ferramenta de embutimento

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29 Calculo da folga entre punção e matriz

30 Obter a largura de um perfil Sendo a chapa com e > 1 mm 1 y = e = 2mm 3 Para a parte enrolada 1 z = e = 3mm 2 Logo: ab = 1/8 2 π (r1 + y) = 1/8 2 3,14 (10 + 2) = 9,42 mm cd = 1/8 2 π (r2 + y) = 1/8 2 3,14 (14 + 2) = 12,56 mm ef = 3/4 2 π (r3 + z) = 3/4 2 3,14 (24 + 3) = 127,17 mm L = , , ,17 = 224,15 mm

31 Retorno elástico α 0 ângulo inicial antes da liberação da carga t α f ângulo final K = α α R + t f 0 = 0 R f + t / 2 / 2 α 0 α f

32 Capacidade de embutimento do material A capacidade de embutimento de um material depende da sua relação de deformação plástica que é uma medida da resistência à estricção do material. A severidade máxima de repuxo é a condição limite de repuxo para uma única operação. É determinada para os aços inoxidáveis, a partir da relação prática, válida para o intervalo de 25 a 600 de d/e. β o max = 2,15-0,001. d/e onde d é o diâmetro do punção e e é a espessura da chapa. A relação abaixo é chamada de relação de repuxo em função da geometria da peça, β= D/d onde D é o diâmetro do blank e d o diâmetro do punção. Se β β o max, a peça poderá ser repuxada em apenas uma operação. ã Se β >βomax, a peça necessariamente deverá ser estampada em mais de uma operação de repuxo.

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35 Ensaios mecânicos Os ensaios de fabricação avaliam características intrínsecas do material em produção. Geralmente processos de conformação mecânica de materiais metálicos exigem o conhecimento do comportamento do material durante processamento, para que se obtenha sucesso no mesmo. Os tipos mais comuns de materiais a serem conformados são fitas ou chapas finas para estampagem, ou barras e placas para dobramento de um determinado produto final.

36 Os ensaios de fabricação procuram avaliar as condições de conformação que evitem defeitos como rugas, trincas de bordas (no caso da estampagem de copos), entre outros. E também são úteis para determinar os esforços envolvidos entre a ferramenta de conformação e o material de trabalho nas diferentes situações existentes em um processo. No caso de dobramento, ensaios são muito importantes na determinação do retorno de curvatura devido às deformações elásticas do material, permitindo obter-se valores físicos precisos sobre o ajuste necessário ao ângulo para o qual uma determinada curva seja obtida. Enfim, estes ensaios são amplamente aplicados na indústria de produtos que utilizam a conformação plástica como meio de processamento.

37 O objetivo dos ensaios estudados até o momento é verificar o comportamento de materiais sujeitos a esforços específicos e os limites físicos destes tipos de esforços na estrutura e estabilidade destes materiais. Além disso, os ensaios permitem determinar características mecânicas inerentes ao material como módulo de elasticidade, tensões limite de tração e compressão, dureza superficial, vida e limite de resistência à fadiga entre outros.

38 O ensaio de embutimento tem como objetivo avaliar a estampabilidade de chapas e/ou tiras metálicas, relacionando características mecânicas e estruturais da peça com as máximas deformações possíveis de ser realizadas sem que ocorra ruptura [ASTM E643-84]. Existem diversos tipos de ensaio para essa forma de avaliação, descritos em seguida e esquematizados na figura 2. Ensaio Erichsen: consiste na deformação de uma tira metálica (blank, corpo-deprova) presa em uma matriz com um punção na forma esférica. Mede-se a máxima penetração do punção para a qual não tenha ocorrido a ruptura da tira; Ensaio Olsen: é semelhante ao ensaio Erichsen, com algumas alterações nas dimensões do equipamento;

39 TEXTURA E ANISOTROPIA