Nesta aula serão projetadas as matrizes para a trefilação de uma barra com seção transversal em forma de hexágono. O número de passes a ser utilizado e as dimensões das matrizes serão definidos utilizando-se os critérios mostrados a seguir. Para a realização deste projeto pode-se utilizar o ProE ou o SolidEdge. O resultado desta aula será a entrega dos desenhos das matrizes com todas as especificações de dimensões e do material utilizado. O único detalhe que não será determinado nesta aula é a interferência dimensional entreodiâmetroexternodonúcleoeodiâmetrointernodacarcaça,quedependeda pressão interna exercida durante a trefilação e dos limites de escoamento dos materiais utilizados na carcaça e no núcleo. Esse cálculo será realizado numa das próximas aulas.
Dados do processo: Matéria Prima: Produto: Barra de aço 1045, no estado recozido, diâmetro inicial: 12 mm Barra trefilada com perfil hexagonal com lado igual a 5 mm Critérios de projeto das matrizes: 1) Por ser um processo realizado a frio, a redução máxima de seção por passe deve estar entre 10 e 18%, em função da complexidade da seção a ser trefilada e do grau de encruamento já acumulado no material; 2) As matrizes de trefilação apresentam o perfil mostrado nas figuras a seguir, onde: 2α ângulo detrabalho 2β ângulo deentrada 2γ ângulodesaída Hc comprimento de calibração
Detalhes do núcleo de uma matriz de trefilação
Dc Dn 2α D Hc Núcleo de matriz para trefilação de perfil Detalhes do núcleo e da carcaça de uma matriz de trefilação Cn Cc
O ângulo de trabalho (2α) apresenta uma faixa ideal em função do material a ser trefilado, da redução de seção no passe e das condições de lubrificação. A tabela a seguir apresenta alguns valores recomendados para esse ângulo em graus ecomvariaçãopermissível de±2 o Redução de seção no passe (%) Grupos de materiais a trefilar 1 2 3 4 5 6 7 5 a 8 14 12 10 9 8 7 6 8 a 12 16 14 12 11 10 9 8 12 a 16 18 16 14 13 12 11 10 16 a 25 21 18 18 16 15 14 12 25 a 35 24 22 20 19 18 17 15 35 a 45 22 20 18
Grupos de materiais a trefilar: EM908 PRIMEIRA AULA 1. Alumínio, prata, ouro, chumbo e zinco 2. Cobreeligasdealumíniomacias 3. Ligas de alumínio duras, níquel e ligas de níquel-cromo 4. Latões, bronzes, alpaca, aços inoxidáveis e aços não ligados com teor de carbono menor que 0,4% trefilados com lubrificação úmida 5. Aços não ligados com teor de carbono menor que 0,4% trefilados com lubrificação seca 6. Aços não ligados com teor de carbono maior que 0,4% e aços ligados trefilados com lubrificação úmida 7. Aços não ligados com teor de carbono maior que 0,4% e aços ligados trefilados com lubrificação seca
A tabela a seguir apresenta os valores recomendados para as dimensões da carcaça e do núcleo de metal duro em função da dimensão característica do furo do núcleo. Faixa de dimensão do furo D (mm) Dimensões padronizadas da carcaça Diâmetro - Dc (mm) Comprimento - Cc (mm) Dimensões do núcleo de metal duro Diâmetro- Dn (mm) Comprimento - Cn (mm) 4,7 a 9,5 9,5 a 13,5 13,5 a 16,0 16,0 a 20,5 20,5 a 25,5 25,5 a 28,5 28,5 a 32,0 32,0 a 35,0 35,0 a 38,0 38,0 a 41,0 41,0 a 44,5 44,5 a 51,0 51,0 a 57,0 57,0 a 63,0 63,0 a 70,0 70,0 a 80,0 80,0 a 90,0 90,0 a 123,0 75 75 100 100 127 127 1 1 1 1 200 200 200 254 254 251 300 300 70 70 70 90 90 90 100 100 27 35 40 45 55 60 70 75 80 90 95 105 115 125 140 155 22 22 22 22 25 25 28 28 28 30 30 30 32 35 35 38 38 38
A tabela a seguir apresenta os valores indicados para Hc em função do diâmetro do produto a ser trefilado. No caso de perfis, pode-se adotar um diâmetro equivalente que corresponde a uma área de seção transversal idêntica à do produto. O ângulo de entrada 2β podeser adotado entre35 e55 o em função da geometria da matriz,enquanto oângulodesaída2γpodeseradotadoentre 30e80 o
Os fabricantes de metal duro recomendam algumas classes desse material para uso em núcleos de matrizes de trefilação em função do material a ser trefilado e da severidade do processo. A seguir são apresentadas cinco classes de metal duro em ordem crescente de tenacidade e decrescente de dureza e densidade. BF41 - IS0 K01-K05 núcleos para a trefilação dearames deaço e não ferrosos de um diâmetrodeaté0,8mm BF20 - K20 - núcleos para a trefilação de arames de aço e não ferrosos de um diâmetro de até 3,2 mm ou perfilados pequenos e simples, exclusivamente em não ferrosos. Mandris flutuantes pequenos. BF11- núcleosparaatrefilaçãodebarrasearames. B10C - G20 núcleos em perfis grandes ou formato irregular para aços moles. Mandris fixos de dimensões superiores a 40 mm e mandris cônicos. Matrizes para estiramento detubos,barrasepeças B15C - G30 máxima tenacidade.matrizes de estiramento e insertos grandes para fieiras montadas.