estampagem conformacao
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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Oque :
Processo de transformao mecnica que consiste emconformar um disco plano ("blank") forma de uma matriz,
pela aplicao de esforos transmitidos atravs de umpuno.
a operao ocorrem ! alonamento e contrao dasdimens#es de todos os elementos de volume, em tr$sdimens#es. % c&apa , oriinalmente plana, adquire uma nova
forma eomtrica
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Mtodos de Conformao- Mquinas e Ferramentas
Mquinas! % maior parte da produo seriada de partesconformadas a partir de c&apas finas realizada em prensasmecnicas ou &idrulicas.
Ferramental Acessrio
%s ferramentas bsicas utilizadas em uma prensa deconformao de peas metlicas so o puno e a matriz.
+ puno, normalmente o elemento mvel, a ferramenta
conve-a que se acopla com a matriz cncava.
Como necessrio um alin&amento acurado entre a matrize o puno, comum mant$los permanentemente montadosem uma porta matriz, que pode ser rapidamente inserida naprensa.
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Ferramental Acessrio
Geralmente, para evitar a formao de ruas na c&apaa conformar usamse elementos de fi-ao ou a ao de
rampos para comprimir o "blank" contra a matriz.
% fi-ao conseuida por meio de um dispositivo
denominado anti-rugas ou prensa-chapas
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Ferramental de estampagem profunda.
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Ferramental para conformao progressiva
% tira metlica alimentada, deslizando at a primeira posio decorte. + furo da arruela puncionado . 2euese um seundodeslizamento, aps o que a arruela recortada. *urante o corte daarruela o puno e-ecuta o furo central da pr-ima pea.
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Ferramental para repuxamento
+ repu-amento um mtodo empreado para a fabricaode fundos para tanques de ao e outras peas profundas desimetria circular.
+ "blank" fi-ado contra um bloco de modelaem que iraem alta velocidade. + 3blank4 conformado proressivamente
contra o bloco por intermdio de uma ferramenta manual ouatravs de roletes
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Ferramental para repuxamento
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'tapas do corte!5 %parecimento de deforma#es plsticasem ambos os lados da c&apa
6 Com o aumento da presso, o materialcomea a trincar
7 %s trincas se unem e separam a pea dac&apa
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Corte de Chapas
Caracter8sticas
*estinase obteno de formas eomtricas, a partir de
c&apas submetidas ao de presso e-ercida por um punoou cun&a de corte contra o material e a matriz.
9uando o puno ou a lmina inicia a penetrao na c&apa,o esforo de compresso convertese em esforo cisal&ante(esforo cortante) provocando a separao brusca de umaporo da c&apa.
o processo, a c&apa deformada plasticamente e levadaat a ruptura nas superf8cies em contato com as lminas
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Caracter8sticas
Corte de Chapas
% aresta de corte apresenta em eral tr$s rei#es! uma ruosa(correspondente superf8cie da trinca da fratura), uma lisa (formada pelo
atrito da pea com as paredes da matriz) e uma reio arredondada(formada pela deformao plstica inicial).
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Corte de Chapas
Caracter8sticas
% qualidade das arestas cortadas no a mesma dasusinadas, entretanto quando as lminas so mantidasafiadas e a0ustadas poss8vel obter arestas aceitveis parauma rande fai-a de aplica#es.
% qualidade das bordas cortadas eralmente mel&ora
com a reduo da espessura da c&apa.
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o corte por matriz e puno (3piercin4 ou 3blankin4)
no e-iste uma rera eral para selecionar o valor da fola,pois so vrios os parmetros de influ$ncia.
% fola pode ser estabelecida com base em atributos,como! aspecto superficial do corte, imprecis#es, opera#esposteriores e aspectos funcionais.
2e no &ouver nen&um atributo espec8fico dese0ado parasuperf8cie do 3blank4, a fola selecionada em funo dafora m8nima de corte.
Corte de Chapas
Caracter8sticas
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a fiura podem ser identificados os parmetros envolvidos no corte .%dmitese o clculo simples da fora pelo produto da rea pela tensode ruptura em cisal&amento.
+bserve que a profundidade (s) adotada para este clculo representaa penetrao do puno na c&apa no momento da ruptura.
% pot$ncia necessria para o corte calculada pelo produto entre afora do puno e a velocidade da lmina.
Fora e ot!ncia de Corte
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Fora e ot!ncia de Corte
OBSE"#A$%O:
% fora necessria para o corte pode ser bastante reduzidaconstruindose as bordas da ferramenta em plano inclinadoem relao ao plano da c&apa, de maneira que apenas umapequena frao do comprimento total do corte se0a feita de
uma s vez.
Ti d C t
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*ependendo do tipo de corte, so definidos diversos rupos de opera#es
da prensa,conforme listaem abai-o!
Tipos de Corte
% operao de corte usada para preparar o material para posteriorestampaem ("blank"). % parte dese0ada cortada (removida) da c&apaoriinal.
% fabricao de furos em prensa (piercin ou punc&in) caracterizauma operao de corte em que o metal removido descartado.
% fabricao de entalhes (notc&in) nas bordas de uma c&apa podeser feita em prensa atravs do puncionamento destas rei#es.
+ corte por guilhotina uma operao que no retira material da
c&apa metlica.
% re&ar&ao (trimmin) uma operao que consiste em aparar omaterial em e-cesso (rebarbas) da borda de uma pea conformada. %
remoo de rebarbas de for0amento em matriz fec&ada uma operaodeste tipo.
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Do&ramento
Caracter8sticas
esta operao, a tira metlica submetida a esforos aplicados em
duas dire#es opostas para provocar a fle-o e a deformao plstica,mudando a forma de uma superf8cie plana para duas superf8ciesconcorrentes, em nulo, com raio de concordncia em sua 0uno.
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% fiura mostra os esforos atuantes e a forma adquirida por umatira submetida a dobramento
% fibra neutra no tracionadanem comprimida
% determinao de sua posio edo seu raio importante nodesenvolvimento linear da pea
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2.trir
n 360
...2n
d
r
L
..2
360 21 LLLrn
L: L5 ; Ld ; L6
Comprimento do
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"aio de Do&ramento
Para a operao de dobramento e-iste um raio de dobramentoabai-o do qual o metal trinca na superf8cie e-terna. = o raio m8nimode dobramento, e-presso eralmente em m>ltiplos da espessura dac&apa.
1m raio de dobramento de 7t indica que o metal pode ser dobrado formando um raio de tr$s vezes a espessura da c&apa sem
que &a0a o aparecimento de trincas. + raio m8nimo de dobramento portanto um limite de conformao, que varia muito para os diversosmetais e sempre aumenta com a prvia deformao a frio do metal.
%luns metais muito d>cteis apresentam raio m8nimo dedobramento iual a zero. ?sto sinifica que as peas podem serac&atadas sobre si mesmas, mas eralmente no se utiliza este
procedimento para evitar danos no puno ou na matriz.
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"etorno elstico -Efeito mola
% operao de dobramento e-ie que se considere arecuperao elstica do material (efeito mola), para que se ten&am
as dimens#es e-atas na pea dobrada.
% recuperao elstica da pea ser tanto maior quanto maior
for o limite de escoamento, menor o mdulo de elasticidade e maiora deformao plstica. 'stabelecidos estes parmetros, adeformao aumenta com a razo entre as dimens#es laterais dac&apa e sua espessura.
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+ efeito mola ocorre em todos os processos de conformao,mas no dobramento mais facilmente detectado e estudado.
+ raio de curvatura antes da liberao da cara ( @o) menor
do que aps a liberao ( @f ). + efeito mola representado pelos8mbolo K .
Estiramento
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Caracter8sticas
Estiramento
= a operao que consiste na aplicao de foras de trao, de modo aesticar o material sobre uma ferramenta ou bloco (matriz). este
processo, o radiente de tens#es pequeno, o que arante a quase totaleliminao do efeito mola.
Como predominam tens#es de trao, randes deforma#es de
estiramento podem ser aplicadas apenas para materiais muito d>cteis.
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Ferramental! + equipamento de estiramento consiste basicamente de umpisto hidrulico (usualmente vertical), que movimenta o puno. *uasgarras prendem as e-tremidades da c&apa.
a operao, no e-iste uma matriz f$mea. %s arras podem ser mveispermitindo que a fora de trao este0a sempre em lin&a com as bordas dac&apa (fiura).
Garras fi-as devem ser usadas somente para conformao de peas com
randes raios de curvatura, evitandose com isto o risco de ruptura da c&apana reio das arras
Estampagem rofunda ou Em&utimento
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Estampagem rofunda ou Em&utimento
Caracter8sticas
= o processo utilizado para fazer com que uma c&apa plana (3blank4)adquira a forma de uma matriz (f$mea), imposta pela ao de um
puno (mac&o). + processo empreado na fabricao de peas deuso dirio (pralamas, portas de carrosA ban&eiras, rodas, etc.).
% operao de embutimento consiste em transformar uma c&apaplana de espessura 3t4 num corpo cncavo.
% 'stampaem o processo de conformao que imprime sobre umac&apa plana formas diversas atravs de deforma#es plsticas.
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Catalisador - Ao Inox 409
Tanque combustvel - Ao inox 304
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+s aos ino- austen8ticos se deformam basicamente por estiramento e os ferr8ticos porembutimento.
Reduo generalizada da
esessura
Estiramento
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Em&utimento
Ob!etiva-se a menor variao ossvel de esessura
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o embutimento a espessura da c&apa varia!
o centro do fundo iual a espessura pr-imos aos bordos do fundo, a espessura menor do que a do blank a espessura da paredes laterais aumentam a partir do bordo do fundo e
pode c&ear a 5,6B da espessura do disco.
Estampagem rofunda ou Em&utimento
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Estampagem rofunda ou Em&utimento
Caracter8sticas
% distino entre estampaem rasa (s&alloC) e profunda arbitrria. %estampaem rasa eralmente se refere conformao de um copo com
profundidade menor do que a metade do seu dimetro com pequenareduo de parede.
a estampaem profunda o copo mais profundo do que a metade doseu dimetro.
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Para mel&orar o rendimento do processo, importante que se ten&aboa lu&rificao. Com isto reduzemse os esforos de conformao e odesaste do ferramental.
+s leos indicados normalmente so para e-trema presso, devendoarantir boa proteo contra a corroso da c&apa, ser de fcildesenra-e e no levar o-idao do material (devido s rea#es de
subprodutos dos ases formados no aquecimento do metal).
Geralmente, so leos minerais com uma srie de aditivos (Cl, Pb, P,orduras ornicas, etc.).
Caracter8sticas
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Estampos de "epuxo
Prensac&apas!
funo de manter a c&apa sobpresso para fazer com que estadeslize apenas para o interior dacavidade da matriz
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'-trator que possibilita a sa8da da peapela parte inferiordo estampo
'-trator que possibilita a sa8da da peapela parte superiordo estampo
Materiais para estampos
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p p
%o CrD com altos teores de carbono e de cromo
%oM
nC
rE com altos teores de carbono e manan$s
%o CrMoE com altos teores de carbono e de cromo
#ariveis importantes
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Fora de su0eio
*evese ainda estudar a presso a ser aplicada no prensac&apas!
se esta for muito pequena, surem ruas nas laterais da peaA
se, por outro lado, for muito elevada, pode ocorrer a ruptura da pea na
prensa.
SPFs
.
22 )2(4
mM rdDS
400.
.200)1max( 20
r
t
dP
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Fora de su0eio
% fora de su0eio reulada seundo o aspecto da pea embutida!
Pea sem ruas e com aspecto bril&ante! fora correta
2uperf8cie lisa e bril&ante mas com traosFmarcas no bordo da pea!fora pequena
'stiramento do fundo antes de se completar o embutimento! forae-cessiva
Formao de ruas em um s lado do disco! fora distribu8da
irreularmente sendo menor na reio das ruas
#ariveis importantes
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Fola entre puno e matriz
a fabricao de peas por embutimento, tem que se levar em conta
uma folga suficiente entre a matriz e o puno que permita o escoamentodo material para o interior da matriz, sem que sur0am tens#es cisal&antesocasionadas pelo atrito e que levem ruptura do metal em prensa.
% fola corresponde ao valor da espessura do material mais umcoeficiente determinado empiricamente.
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F?%L%1L% 56FGHF6G5I
F l t i l
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Folas pequenas! o materialrepu-ado tende a estirarse
Folas randes
Fola mal distribu8da
#ariveis importantes
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Eelocidade de embutimento
%o ino-idvel! 6GG mmFs
%o doce! 6HG mmFs
%lum8nio e lias! BGG mmFs
#ariveis importantes
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Lubrificao
%o ino-idvel! Jua rafitada
%o doce! Mistura com 6BK rafite, 6BK de sebo de boi derretido e BGKde leo de toucin&o
%lum8nio e lias! Lleo rafitado ou vaselina
Di'metro do &lan( - clculo
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Para calcular o dimetro do blank de peas cil8ndricas simples, semaba, utilizamos a frmula!
hddD ..42
Para raio interno (ri) menor do que 5G mm
Para ri 5G mm Teorema de Guldin
Estgios de repuxo
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s vezes, o dimetro do "blank3 muito superior ao dimetro dapea a estampar , sendo que esta deve atinir uma profundidadede copo muito elevada.
estes casos, a fabricao poder e-iir uma sequ$ncia deopera#es de estampaem, utilizando uma srie de ferramentas,com dimetros decrescentes (da matriz e do puno).
+ n>mero de opera#es depende do material da c&apa e dasrela#es entre o disco inicial (*) e os dimetros das peasestampadas (d)
Estgios de repuxo
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s % relao entre o dimetro do blank (*) e o dimetro dopuno (d) denominada 2everidade do repu-o ou Grau M-imo de'mbutimento (MG)
% severidade m-ima (MG m-.) a condio limite para determinar
se o repu-o pode ser feito numa >nica operao.
2e MG N MG m-. 1ma operao de repu-o
2e MG O MG m-. M
ais de uma operao de repu-o
d
D0
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Para se determinar o n>mero de estios, devese considerar umareduo de IGK do dimetro do blank no primeiro estio
os demais, a reduo deve ser de 6GK at que se obten&a odimetro dese0ado
Di'metro do &lan( - clculo
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Para calcular o dimetro do blank de peas cil8ndricas simples, semaba, utilizamos a frmula!
hddD ..42
Para raio interno (ri) menor do que 5G mm
Para ri 5G mm Teorema de Guldin
Di'metro do &lan( - clculo
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Para ri 5G mm T
eorema deG
uldin
mmS
D
SS
s
s
s
t
t
9
2
.4
.2113
.121
4
22.
.7041168,784,18.2
.128823.28.2
2/1
'
2'
3
'
2
'
1
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Posio do centro de ravidade de alumas curvas
Estampa&ilidade dos Metais
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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'stampabilidade a capacidade que a c&apa metlica tem de adquirir forma de uma matriz, pelo processo de estampaem sem se romper ouapresentar qualquer outro tipo de defeito de superf8cie ou de forma.
% capacidade de embutirest liada diretamente te-tura cristalina domaterial e esta composio qu8mica, estrutura da placa e scondi#es de processamento termomecnico (laminao a quente e afrio).
% avaliao da estampa&ilidade de uma c&apa metlica depende demuitos testes, tais como! ensaios simulativos (tipo 'ric&sen, +lsen,Fukui, etc.), ensaios de trao (obtendose o limite de escoamento e deresist$ncia, o alonamento total at a fratura, o coeficiente de
encruamento, os coeficientes de anisotropia normal e planar), ensaiosde dureza, medida da ruosidade do material, metalorafia, etc.
T=C?C%2 *' %E%L?%Q+ *% '2T%MP%G'M
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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H diferentes formas de se avaliar a capacidade de embutimento,sendo a mais usual e fcil via coeficiente de anisotropia normalmdio, @
Coeficiente de %nisotropia
Por definio, o coeficiente de anisotropia ou coeficiente de Lankford
( @ ) a razo entre a deformao verdadeira na larura (C) e naespessura (t) de um CP de trao, aps determinada deformaolonitudinal prdefinida
R = w/ t
Anisotroia normal R "
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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onde! rGo, rIBo e rRGo so os valores de r medidos a Go , IBo e RGo com adireo de laminao.
'ste parmetro indica a &abilidade de uma certa c&apa metlicaresistir ao afinamento, quando submetida a foras de trao eFoucompresso, no plano.
Maior @, mel&or embutimento
1ma forma mais representativa de avaliao o mtodo c&amado
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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L*@ (Limit *raCin @atio @azo de 'stampaem Cr8tica).
LDRc =Dmax#d
$ LDR- $ ro%undidade
1m material isotrpico tem r :5
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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os materiais para estampaem profunda um alto valor de r
dese0ado (maior resist$ncia ao afinamento da c&apa).
% relao entre @ e o L*@ mostrada no rfico. 'ssa definidacomo a m-ima razo poss8vel entre o dimetro do SblankT e do copo
embutido, sem que ocorra fal&a.
Estampos de corte
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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artes do estampo
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
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Con0unto superior
Parte mvel do estampo(movimentos de sobe e desce)
Fi-ada na prensa pela espia
'spia
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
61/87
Geralmente cil8ndrica de ao 5G6G a 5GIG
= presa no alo0amento do cabeote da prensa e sustenta o con0unto superior
2ua posio deve coincidir com o centro de todas as solicita#es a que estsu0eito os pun#es, evitando o empu-o lateral
Placa superior
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
62/87
Feita de ao 5G6G a5G7G
F
i-a a espia e une, por meio de parafusos,a placa de c&oque e a placa porta puno
Placa de c&oque
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
63/87
Feita de ao 5GUG, temperado e revenido Tem a funo de receber os c&oques produzidos pelas cabeas dospun#es no momento da operao, evitando a penetrao dos mesmosna placa superior espessura varia conforme o material a ser cortado
Placa portapun#es
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
64/87
Feita de ao 5G6G a 5G7G = fi-ada por parafusos e tem a funo de sustentar pun#es,cortadores e cun&as
Puno
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
65/87
Faca de avano
Pea de ao com elevado teor de carbono '-ecuta o corte quando introduzido nas cavidades damatriz, dando forma ao produto Pode ser simples ou com peas postias
Puno cu0a larura equivale ao passo da matriz 1sados em estampos proressivos para obter maior rapidez notrabal&o
artes do estampo
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
66/87
Con0unto inferior
Parte imvel do estampoFi-ada na base da prensa
Placa uia
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
67/87
Funo de uiar os pun#es e pilotos centradores nas cavidadescortantes da matriz %o 5G6G ou 5G7G
Guias laterais
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
68/87
Funo de uiar a tira de material a ser cortado
Placa matriz ou matriz
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
69/87
Possui cavidades que tem a mesma seo dos pun#es Tem a funo de reproduzir peas pela ao dos pun#es Possui uma parte cnica nas arestas internas de corte parafacilitar a passaem da pea
Podem ser inteirias ou seccionadas
Placa matriz ou matriz
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
70/87
2erve de apoio placa matriz e fi-ada a ela por meio de parafusose pinos uias Possui cavidades com dimenso maior para facilitar a sa8da da pea0 cortada pela parte inferior
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
71/87
'stampo misto
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
72/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
73/87
Prensa dobradeira
*obramento de perfis
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
74/87
*obramento em prensas dobradeiras emvrias opera#es
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
75/87
*obramento em L 'stampo
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
76/87
'stampo paradobramento em 1 com nulo
'2T%MP+M?2T+
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
77/87
%nis ou discos
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
78/87
Puno
Prforma
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
79/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
80/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
81/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
82/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
83/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
84/87
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7/21/2019 Estampagem Conformacao
85/87
'-emplo!
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'-emplo! conector eltrico
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