Construção da Carroçaria

Transcrição

1 Construção da Carroçaria Paulo Costa Ricardo Campos Rui Vilares Tiago Dias Tiago Pereira Turma Equipa em12050 em12110 em12121 em12113 em M7 4 Supervisor: Abel Santos Monitor: Jorge Cardoso Coordenador: Teresa Duarte 1

2 Resumo Quando surgiu o automóvel, a carroçaria era desprezada; Surgiu na segunda década do séc. XX; Chapas planas Conformação plástica Forma desejada Carroçaria Processos de ligação Material de origem metálica ou não metálica Menor peso Menor consumo energético Menor impacto ambiental Reciclagem 2

3 O que é uma Definição estrutura rígida que confere ao automóvel a sua forma; proporciona o espaço necessário para as bagagens e para os passageiros; proteger todos os elementos do automóvel. 3

4 Tipos de carroçaria 4

5 de Enquadramento Histórico As primeiras carroçarias (inicio século XX): i. eram quase inexistentes, tendo um único objetivo de proporcionar espaço e abrigo ao frio aos passageiros; ii. eram construídas por painéis de madeira fixados apenas por pregos. Década de 50: i. passa a ser o núcleo do veículo, sobre a qual se monta o motor e todos os componentes mecânicos da viatura. Atualmente: i. usam-se placas de metal prensadas, em alumínio, aço, ferro, ou até mesmo fibra de carbono ii. são estudadas através de testes específicos, de modo a que exista uma ótima absorção de energia, possibilitando uma melhor segurança para os passageiros 5

6 1ª fase: Processo de Design 1. define a silhueta e as principais linhas que caracterizarão o automóvel. 2. é tido em conta a estética, o bom aspeto da carroçaria e a aerodinâmica. 6

7 Aerodinâmica É da responsabilidade do er diminuir a resistência do ar de modo a diminuir os consumos e os efeitos negativos sobre a direção e aceleração. 7

8 2ª fase: tape drawing - mapa do automóvel à uma escala de 1:1 com todos os seus componentes estruturais e técnicos. A partir da revisão de esboços e representações virtuais é feito um modelo 3D do automóvel em barro. 8

9 3ª fase: 1. O modelo em barro é, seguidamente, revestido com uma folha especial permitindo uma melhor avaliação das linhas, superfícies e proporções em várias condições de luz. 2. Estes modelos de barro podem sofrer rápidas modificações. 3. Neste processo, a imagem que os ers têm do exterior e interior do carro toma uma forma definitiva. 9

10 4ª fase: 1. Através um processo CAD, todos os elementos são analisados até à milésima de milímetro e transformados em produtos possíveis de ser produzidos em máquinas. 2. O ficheiro final dá-nos todas as informações como dimensões, materiais, processos e tolerâncias, assim como a forma final do produto. 10

11 Materiais nas carroçarias Têm de seguir certos critérios: Leve Abundante Barato Dúctil Propriedades adequadas às necessidades estruturais Exigências técnicas 11

12 Materiais nas carroçarias Materiais Metálicos Não metálicos Ferrosos Não ferrosos Plásticos Compósitos Aço Alumínio Termoplástico s Fibra de carbono Cobre Termoendureciveis Latão Estanho 12

13 Processos de Fabrico Conformação Plástica Laminagem O material é deformado ao passar entre dois cilindros em rotação. É um processo de conformação plástica que pode ser usado como acabamento. 13

14 Conformação Plástica Embutidura Consiste na obtenção de peças mecânicas a partir de chapas metálicas finas previamente cortadas. É um processo de elevado interesse muito usado na indústria automóvel. 14

15 Conformação Plástica Corte de Chapas O corte com tesouras (lâminas): é aplicado ao corte plano linear em guilhotinas; O corte com punção é aplicado ao corte plano em prensas ou em puncionadoras. 15

16 Conformação Plástica Dobragem de tubos Obter uma secção muito aproximada da circular; O material exterior é tracionado; O material interior é comprimido; Se o processo não for executado correctamente, o tubo tende a abrir fendas no exterior e enrugar no interior; 16

17 Conformação Plástica Extrusão Um bloco de metal é reduzido de secção; O material obrigado a fluir através de um orifício sob a ação de elevadas forças de compressão; Produz-se semi produtos longos de secção recta constantes; Muito utilizada em ligas de cobre e alumínio e, com o desenvolvimento dos lubrificantes, também aos aços e aços inoxidáveis. Podem-se produzir por extrusão todos os perfis laminados e também perfis mais complexos; Possibilita a transformação de determinados materiais impossíveis de trabalhar por laminagem. 17

18 Conformação Plástica Repuxagem O material é deformado por pressão exercida por uma ferramenta que, no ponto de encontro, rola; Produção de pequenas séries com cobre. 18

19 União por soldadura Processos de Ligação Em geral é a técnica de ligação mais utilizada na fabricação de carroçarias. Soldadura por pontos de resistência: Dá-se por pressão (forja) e não por fusão, pois os materiais não se chegam a fundir. É um tipo de soldadura que não necessita de material de adição. 19

20 União com parafusos Processos de Ligação A união com parafusos utiliza-se em peças que não apresentem um compromisso estrutural importante e para aquelas que, com o fim de facilitar a reparação, têm de ser montadas e desmontadas com alguma frequência (pára-lamas, frente, pára-choques, ). 20

21 União rebitada Processos de Ligação Consiste em unir chapas, previamente furadas, mediante um troço cujos extremos terminam em duas cabeças, uma das quais já está formada e a outra se forma na operação de rebitagem. O uso de rebites nos automóveis é limitado. Só se utiliza em casos em que é necessário unir materiais de tipos diferentes, como acontece em certos tipos de capots que têm uma estrutura em aço e painel de alumínio. 21

22 União por colagem Processos de Ligação O uso de adesivos na indústria automóvel é muito comum, empregando-se tanto na montagem de revestimentos e guarnecimentos, como em peças da carroçaria. Este tipo de união permite unir elementos heterogéneos. Não altera nem deforma as chapas finas, como acontece com a soldadura, nem as enfraquece como a rebitagem. Além disso, garante o isolamento das juntas e reparte os esforços uniformemente. 22

23 Ciclo de vida do produto Menor peso e maior aerodinâmica Menor consumo de combustível Menor exploração de recursos Diminuição de gases poluentes 23

24 Conclusões São muitas as variantes que entram para a construção de uma carroçaria. É necessário definir o público-alvo e o destino da nova estrutura. Em função desta procura são definidos os aspetos fulcrais como a forma e os materiais a utilizar. Há uma maior sensibilidade pelas questões ambientais e económicas, procurando maneiras mais baratas de produzir componentes de melhor ou igual qualidade. Devido a todas estas condicionantes, a carroçaria do automóvel tem tido uma constante evolução. 24

25 Construção da Carroçaria Obrigado pela vossa atenção 25