Tecnologia deConformao de ChapasProcessos de EstampagemForas, Tenses e Deformaes,Planejamento e Clculo do Processo,Ferramentas e MquinasProblemas e Solues

Foras, Tenses e DeformaesTipos de Processos de EstampagemTenses e Deformaes nas PeasEstiramento e Estampagem profundaForas na ConformaoForas de Conformao, Prensa Chapa e Atrito Influncia do Atrito e DesgasteEfeitos na Superfcie

Processos de EstampagemEstampagem profunda em um Passo

Estampagem em dois ou mais Passos

Repuxo

Processo de Estampagem Estampagem = Estiramento + Estampagem ProfundaNo processo de estampagem ocorre simultaneamente o estiramento e a estampagem profundaPunoPr. ChapaChapaMatrizProblemas: RupturasRugasOndulaesRetorno elstico

Tenses e Deformaes

Tenses e DeformaesEstiramento no FundoAlta Presso no Raio da Matriz Rupturas no LadoEncruamento e Rugas na Flange

Problemas na EstampagemTransmisso de Fora indireta!Chapa deve haver Rigidez para Transmisso de ForaDeve haver Flexibilidade para Conformao de Flange> Perigo de Rupturas!> Compromisso para Escolha de Material!Espessura muito pequena em Comparao com as outras Dimenses!Instabilidade do Processo: Rugas e Retorno elsticoGrande Superfcies em Relao com o Volume Grande Influncia de Atrto e Desgaste.

Planejamento e Clculo do ProcessoClculo do Tamanho do BlankClculo das Foras: Fora da Conformao: Puno Fora de Presso Chapa: Prendedor de ChapasPlanejamento e Desenho da Ferramenta: Folga e Raios de Puno e de Matriz,Materiais e Superfcies

Clculo do Tamanho do BlankSuperfcie do Blank Superfcie da Pea Normalmente a Espessura fica mais ou menos igual!Alta Razo de Estampagem: Mais Estiramento Espessura Diminui=> AP > ABBaixa Razo de Estampagem:Estampagem profundaEspessura Aumenta=> AP < ABPeas rotao-simtricas:DBlank = Raiz (4/p * Superfcie da Pea)

Calculo do Tamanho do BlankPeas retangulares (Calculo aps AWF 5791): Dado: A, B, H, RE, RFProcurado: R1, HA, HBR = Raiz (RE2 + 2RE (H + RB/2))X = 0,074 * (R/2RE)2 + 0,982R1 = X * RHA = 0,57RB + H + RE - 0,785(X2 - 1) R2/AHB = 0,57RB + H + RE - 0,785(X2 - 1) R2/B

Clculo da Fora de Conformao:FGes = FCon + FAtrMR+ FAtrPC + FDob (normalmente to detalhado no necessrio)

Fora de Conformao aps Siebel: Fid = p * DS * s * kfm * ln { = D0/DS} Fp = 1,3 ... 1,5 * Fid (+ Atrito e Dobra)

Exemplo da Pia: Fid = 359 kN =>Fp ~ 540 kN

Clculo da Fora do Prensa ChapaFora do Prensa Chapa aps Siebel: pN = Rm/400 * [(-1) + d/200s]

Valores comuns de Presso: Ao EEP: 1 - 2 MPaAlumnio:0,5 - 1 Mpa Ao 304: 2 - 5 MpaCobre:0,5 - 1 MPa

Exemplo da Pia: pN = 5,9 N/mm => FN= 1080 kN

VDI-Diagrama para Prensa ChapasPresso na Chapa aps Regras de VDI 3375 : s = 1,2 mm: 3,85 N/mms = 0,95 mm: 4,70 N/mms = 0,8 mm: 5,54 N/mm

Prensa Chapas para uma PiaDimetro: D = 400 mmEspessura: s = 0,6 mmRazo de Estampagem = 1,55Ao Inox: Rm = 650 Mpa => Resultados: pN = 800 N/cm => FN = 1400 kN650

Nova Tecnologia: Estampar para cimaUsar a Maior Fora do Puno da Mquina para a Alta Presso na Chapa

Usar o Puno embaixo (Extrator) para a menor Fora de Conformao

Erros e Sugestes para SoluesRupturas (70% dos Problemas): Diminuir as Tenses na FlangeDiminuir Tamanho do Blank, se possvelDiminuir Atrito, polir Superfcie da Matriz (esp. Raio!)Usar melhor Lubrificante, p. Ex. PlsticoAumentar Raio de Matriz (Diminui Perdas de Dobra)Aumentar Raio de Puno (Use Conformao do Fundo)Controle dos Deformaes com Diagrama CLC Fazer mais Passos no Processo

Erros e Sugestes para SoluesRugas (20%): Aumentar Presso na Chapa ou as Tenses radiaisRugas 1. Tipo na Flange (um Lado aberto): Aumento do Prensa ChapaUsar um Material mais macioRugas 2. Tipo entre Puno e Matriz: Aumento da Tenso radial diminui a Tenso tangencial, mas aumenta tambm o Estiramento no FundoEvite reas livres sem Contato da Ferramenta

Erros e Sugestes para SoluesRetorno elstico (10%): Diminuir Tenses residuais!Usar um Material mais macio, com menor Resistncia, se possvel Aumentar a Estabilidade da Pea pela ConstruoEvite Zonas no ou menor plastificadas na Pea (Aumento de Estiramento no Fundo)Evite Raios muito grande (maior Parte elstico)

Exemplos de Erros: Rupturas e RugasRupturas pela alta Tenso e Rugas pela baixa Tenso

Rupturas pelo Processo ou MaterialRupturas pelo baixo Prendedor de Chapas (esq.: Rugas) e Envelhecimento do Material (dir.)

Erros nas Chapas GrossasRuptura pela alta Razo da EstampagemRugas na Flange

Figuras na Superfcie das Peas Linhas de Lueders 45oFiguras no Fundo

Diferentes Tipos de Ferramentas

Planejamento das FerramentasFolga entre Puno e Matriz:1. U = E - 30 ... 40 % : Repuxo (Latas de Alumnio)(1. Passo: Estampagem sem Folga)2. U = E :Sem Folga: Espessura igual (Repuxo no Fim do Processo: Aumento da Espessura)3. U = 1,2 ... 1,3 * E : Folga 20 30 % da Espessura(Normalmente para considerar a Espessura aumentada)4. U = 3 ... 5 * E :Cnico para tirar a Pea(Melhora o Transporte: Diminui o Volume, mas aumenta o Perigo de Rugas Tipo 2!)

Exemplos de Ferramentas para Repuxo

Efeitos de Folga entre Matriz e Puno

Raios de Puno e MatrizRaio de Matriz: RM = 5 ... 10 * ERaio maior diminui a Fora de Dobra, melhora o Fluxo do Material, mas d mais Retorno elstico!Raio menor aumenta a Tenso da Compresso: Mais Atrito e Desgaste na Matriz! Alumnio e Ao Inox: Perigo de Micro-Soldagens!Raio de Puno:RP = 2 ... 5 * RMRaio maior gera mais Estiramento no Fundo da Pea!Aumenta a Razo de Estampagem para Ao EEP e Ao inoxidvel e usa a melhor Conformabilidade deles!

Raio de Matriz para HemisferaAumento das Tenses radiais para tirar Rugas

Formas de Quebra-Rugas para o Controle de Fluxo de Material

Controle de Fluxo de MaterialQuebra-Rugas para Homogenizar ou Igualizar os Tenses no Contorno da Pea

Matrizes para Chapas Grossas sem PC

Foras e Tenses nos CoposClculo rpido da Tenso de Compresso no Raio da Matriz:

pN = RP*s/r ou: pN = Rm*s/rFPFMFCFAFPpN

Princpio e Tipos de AtritoDiagrama de Stribeck e Condies de Atrito

Diferentes reas de AtritoDiferentes Demandas do Atrito na Estampagem profunda ou EstiramentoFlange => 0 / 1

Matriz => 0 / 1

Fundo => 1 / 0

Influncia do Atrito e Desgaste

Influncia da Lubrificao