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maria-adrina-silva
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ESTAMPAGEM
ESTAMPAGEM
Estampagem se refere a um conjunto de operações executadas na matéria-prima bruta, de forma que geralmente se obtém, ao final do processo, um produto acabado em termos de forma e dimensões.
• Processos para conformação de superfícies
Deformações localizadas
Chapas e folhas
de acordo com o processo e o produto• Esforços: Flexão, Compressão, Cisalhamento,
Estiramento
Produtos: peças isoladas
• Normalmente realizado a frio• A quente, somente para chapas espessas
MATÉRIA PRIMA• Laminados a frio delgados de aços, ligas de
alumínio e Ligas de cobre
ESTAMPAGEM PROFUNDA• Copos e
caixas
ESTAMPAGEM PROFUNDA• Outros processos por estampagem
ESTAMPAGEM PROFUNDA
• Em vários estágios, dependentes do coeficiente limite de embutimento
• Material de partida na forma de discos
• Para peças pequenas: processos contínuos, com estampos progressivos
CONFORMAÇÃO EM GERAL• Em vários estágios de acordo com a complexidade da geometria• Material de partida: tiras, esboço
ESTAMPAGEM PROFUNDA• Estampos progressivos
EXEMPLO DO PROCESSO DE ESTAMPAGEM DE LATAS DE DUAS PEÇAS
PEÇAS REPRESENTANDO OS ESTÁGIOS DO PROCESSO
EMBUTIMENTO DA PRIMEIRA LATA
REPRESENTAÇÃO DOS ESTÁGIOS DE EMBUTIMENTO E ESTIRAMENTO
DETALHE DA EXTREMIDADE DO PUNÇÃO DE EMBUTIMENTO/ESTIRAMENTO
MECÂNICA DA ESTAMPAGEM PROFUNDAELEMENTOS CONSTRUTIVOS:
• Punção• matriz• sujeitador• extrator
SUJEITADOR:• Evita o enrugamento da aba e do copo• Pressões de sujeição entre 5 e 10 kgf/cm2
ESFORÇOS PREDOMINANTES NAS REGIÕES DO COPO• De acordo com a região e a fase do processo,
os esforços podem ser de compressão, tração ou flexão• Nível dos esforços e afinamento da espessura dependem do atrito entre chapa e ferramentas
FORÇA DE CORTE
DIMENSIONAMENTO DOS PUNÇÕES DE CORTE
• Para evitar flambagem:
A tensão de trabalho do punção não deve ultrapassar a tensão admissível σc do material com que é confeccionado. Logo:
DETERMINAÇÃO DA LINHA NEUTRA EM PEÇAS DOBRADAS
1. A linha neutra será na metade da espessura da chapa quando esta for até 1mm;
2. Para espessura acima de 1mm, a linha neutra será 1/3 da espessura.
DESENVOLVIMENTO DE PEÇAS DOBRADASa) determinar a linha neutra x, somar com o
raio e calcular o seu desenvolvimento;b) determinar todas as partes retas da peça;c) somar as partes retas com o raio desenvolvido.
ESFORÇO DE DOBRA
1 Caso:
onde, σD é a tensão de dobra, ”e” é a espessura da chapa, l é abertura do V e “b” é a largura da peça.
A tensão de dobra é o dobro da tensão de ruptura do material, ou seja, σD =2σr,porém para dobras a 90o com l/e ≤ 10 a tensão de dobra é tabelada.
O valor de l pode ser calculado pelo gráfico.
ESFORÇO DE DOBRA
2 Caso:
3 Caso:
DIMENSIONAMENTO DA FERRAMENTA DE DOBRA
onde σf é a tensão de trabalho à flexão do material da matriz (valor tabelado).
DESENVOLVIMENTO DE PEÇAS EMBUTIDASChapas finas
Repuxo cilíndrico: Peças complexas:
DESENVOLVIMENTO DE PEÇAS EMBUTIDASChapas grosas
CÁLCULO DO NÚMERO DE ESTÁGIOS PARA EMBUTIMENTO DE PEÇAS CILÍNDRICAS
Considerações:n – número de estágios (embutimentos);m – relação entre a altura (h) e o diâmetro (d) da peça embutida;E – coeficiente cujo valor é 0,5 para peças pequenas e 0,3 para peças grandes.Logo:m = h/dn = m/E
DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO DE CADA OPERAÇÃO
d1 – diâmetro da primeira operação; d1 = KDd2 – diâmetro da primeira operação; d2 = K’d1d3 – diâmetro da primeira operação; d3 = K’d2dn – diâmetro da primeira operação; dn = K’dn-1onde K e k’ são constantes que dependem do material (tabelado).
EQUIPAMENTOS DE ESTAMPAGEM• Movimento alternativo: prensas
• Movimento contínuo: laminadores, calandras
PRENSA TRANSFER PARA ESTAMPAGEM
MATRIZ DE ESTAMPAGEM
MATRIZ DE ESTAMPAGEM
SEQUÊNCIA DE CHAPAS ESTAMPADAS
FERRAMENTAS DE ESTAMPAGEM• Elementos construtivos
• Faca de avanço• “Top” de passo de avanço• Punções e matrizes de corte e embutimento• Extratores e sujeitadores
TIRA OBTIDA EM ESTAMPO PROGRESSIVO
ESQUEMA DE UM ESTAMPO PROGRESSIVO
ESQUEMA DE UM ESTAMPO PROGRESSIVO
FACA DE AVANÇO
ESQUEMA DE TIRA OBTIDA EM ESTAMPO PROGRESSIVO
REPUXO
• Processo importante para obtenção de peças de grandes dimensões ou de lotes reduzidos
• Equipamentos rotativos (tornos), ferramenta de conformação móvel (bastão) e ferramenta de conformação fixa (matriz única ou desmontável)
DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE REPUXO DE CHAPAS
MATRIZ DISCO PRODUTO
BASTÃO
• Seqüência de processamento:corte, curvamento, lubrificação, hidroconformação, monitoramento dos furos, lavagem, expedição
HIDROCONFORMAÇÃO (“HYDROFORMING”)
• Processo importante para obtenção de peças tubulares com geometrias complexas, com aumento de resistência mecânica e diminuição das operações de soldagem
• Deformação da peça causada pela aumento da pressão interna e pela compressão axial pela ação de ferramentas horizontais• Matéria-prima: tubos e perfis tubulares
EXEMPLOS DE PEÇAS HIDROCONFORMADAS
ETAPAS DO PROCESSO DE HIDROCONFORMAÇÃO Punção de
contra-pressãoTubo
Matrizes com relevo
Punção de selagem
Produto em “T”
Fechamento da prensa
Preenchimento com o fluido
Movimento dos cilindros horizontais e controle da pressão
Fechamento da prensa
EXEMPLOS DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA HIDROCONFORMAÇÃO
DEFEITOS DOS PRODUTOS ESTAMPADOS
Os principais defeitos encontrados em peças embutidas originam-se basicamente de defeitos preexistentes na chapa, de defeitos no projeto e construção da ferramenta e de defeitos na conservação das ferramentas.
Os principais defeitos em peças embutidas, as causas e as recomendações para sua prevenção são as seguintes: pregas, furos alongados, estrias, diferenças de espessuras nas laterais da peça, e rompimento do fundo da peça.