apostila de tecnologia de estampagem

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8/17/2019 Apostila de Tecnologia de Estampagem http://slidepdf.com/reader/full/apostila-de-tecnologia-de-estampagem 1/102 1                                 T T E E C C N N O O L L O O G G I I A D D E E E S S T T A A M M P P A A G G E E M Professor: Eng. Msc. Ivar Benazzi Jr. Estagiários: Leandro Henrique Aio Fábio da Silva Santos DM 0206007-01 Revisão Fevereiro 2008 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA 

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    TTEECCNNOOLLOOGGIIAA DDEE EESSTTAAMMPPAAGGEEMM 

    Professor: Eng. Msc. Ivar Benazzi Jr.Estagiários: Leandro Henrique Aio

    Fábio da Silva Santos

    DM 0206007-01

    Revisão Fevereiro 2008

    FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA 

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    TECNOLOGIA DE ESTAMPAGEM – CONTEÚDO PROGRAMÁTICO1- INTRODUÇÃO  pág 04

    1.1- Operações de corte pág 051.2- Operações de deformação pág 061.3- Generalidades dos Metais pág 07

    1.3.1- Operações no Trabalho dos Metais em Chapas pág 081.3.2- Os Metais em Chapas pág 081.3.3- Fabricação dos Metais Laminados pág 081.3.4- Características dos Metais em Chapas pág 101.3.5- Características das Chapas pág 101.3.6- Verificações das Chapas pág 10

    2- OPERAÇÕES DE CORTE pág 122.1- Corte com tesoura guilhotina pág 12

    2.1.1- Força de corte em tesoura guilhotina pág 132.1.2- Fases do corte em tesoura guilhotina pág 132.1.3- Tesoura guilhotina com facas paralelas pág 152.1.4- Tesoura guilhotina com facas inclinadas pág 162.1.5- Condição máxima de inclinação das facas pág 172.1.6- Geometria de corte das facas pág 192.1.7- Folga entre as facas da guilhotina pág 19

    2.2- Puncionamento pág 192.2.1- Força de corte no puncionamento pág 202.2.2- Folga entre punção e matriz pág 202.2.3- Dimensionamento das peças pág 222.2.4- Utilização racional do material pág 22

    2.2.4.1- Estampo com disposição normal pág 24

    2.2.4.2- Estampo com disposição normal pág 252.2.4.3- Estampo com disposição e inversão de corte pág 262.2.4.4- Estampo de peças circulares pág 27

    2.2.5- Determinação do posicionamento da espiga pág 302.2.5.1- Método analítico pág 302.2.5.2- Método do baricentro do perímetro pág 312.2.5.3- Espiga de Fixação pág 34

    2.2.6- Construção e execução dos estampos de corte pág 362.2.6.1- Simples de corte pág 362.2.6.2- Aberto com guia para o punção pág 362.2.6.3- Fechado com guia p/ o punção e p/ a chapa pág 36

    2.2.6.4- Aberto com colunas de guias pág 372.2.6.5- Aberto com sujeitador guiado por colunas pág 372.2.6.6- Aberto com sujeitador e porta-punção guiado por colunas pág 382.2.6.7- Progressivo pág 38

    2.2.7- Estampos progressivos de corte pág 392.2.8- Elementos construtivos dos estampos de corte pág 41

    2.2.8.1- Limitadores de avanço pág 412.2.8.2- Placas de choque pág 452.2.8.3- Punções pág 462.2.8.4- Porta-punção pág 482.2.8.5- Régua de Guia da Fita pág 49

    2.2.8.6- Apoio da tira pág 502.2.8.7- Placa Guia pág 51

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    2.2.8.8- Molas pág 512.2.9- Matrizes pág 53

    2.2.9.1- Características geométricas pág 542.2.9.2- Cálculo da vida útil e espessura do talão pág 542.2.9.3- Cálculo da espessura da matriz pág 54

    2.2.9.4- Cálculo da espessura da parede entre furos pág 552.2.9.5- Materiais para punções e matrizes pág 563- OPERAÇÕES DE DEFORMAÇÃO pág 57

    3.1- Dobra pág 573.1.1- Cálculo da força de dobramento pág 573.1.2- Raio mínimo de dobra pág 583.1.3- Cálculo do comprimento desenvolvido pág 593.1.4- Dobras de perfil em “U” pág 61

    3.1.4.1- Força de dobramento s/ planificação de fundo pág 623.1.4.2- Força de dobramento c/ planificação de fundo pág 623.1.4.3- Força de dobramento c/ utilização de pisadores pág 62

    3.1.5- Estampos de enrolar pág 633.2- Repuxo  pág 64 

    3.2.1- Cálculo do diâmetro do blanque pág 643.2.1.1- Método das igualdades entre as áreas pág 643.2.1.2- Método do baricentro do perímetro pág 65

    3.2.2- Repuxo em vários estágios pág 664- FERRAMENTAS pág 73

    4.1- Classificações das ferramentas pág 734.2- Elementos Normalizados pág 74

    5- EQUIPAMENTOS pág 765.1 – Prensas pág 76

    5.1.1 - Características das Prensas pág 765.1.2 - Escolha da Prensa Conveniente pág 775.1.3 - Dispositivos de Proteção pág 77

    5.2 - Corte a Laser pág 785.3 – Corte a Plasma pág 79

    5.3.1 - Relação entre Processos (Oxi-Corte, Plasma, Laser) pág 805.4 - Corte a Jato de água pág 815.5 – Puncionadeira: Corte e Repuxo pág 81

    5.5.1 – Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo pág 825.6 – Dobradeira pág 82

    5.7 - Automações em Prensas pág 835.7.1 - Desbobinador para Fitas pág 835.7.2 - Endireitadores para Fitas pág 84

    6 - SIMBOLOGIA DE ESTAMPAGEM pág 86 7 - ROTEIRO DE ESTAMPAGEM pág 87 8 - COMPONENTES FUNDAMENTAIS DE UM ESTAMPO pág 88 9 - REPRESENTAÇÃO DE ESTAMPO DE CORTE EXPLODIDO pág 91 10 - TABELA DE TOLERÂNCIAS PUNÇÃO - MATRIZ pág 92 11 - SEQUÊNCIA DE CORTE DE PEÇAS INCLINADAS pág 94 12 - SEQUÊNCIA DE DESENVOLVIMENTO DE REPUXO pág 95 13 - BIBLIOGRAFIA pág 102 

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    1- INTRODUÇÃO

    Estampagem é o conjunto de operações com as quais sem produzir cavaco submetemos uma

    chapa plana a uma ou mais transformações com a finalidade de obtermos peças com geometriaspróprias. A estampagem é uma deformação plástica do metal.Os estampos são compostos de elementos comuns a todo e quaisquer tipos de ferramentas

    (base, inferior, cabeçote ou base superior, espiga, colunas de guia, placa de choque, placa guia,parafusos e pinos de fixação, e outros) e por elementos específicos e responsáveis pelo formato dapeça a produzir (matriz e punções).

    Veja figura abaixo a nomenclatura:

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    Outra definição dá-se por processos de conformação mecânica, realizado geralmente a frio, quecompreende um conjunto de operações, por intermédio das quais uma chapa plana é submetida atransformações por corte ou deformação, de modo a adquirir uma nova forma geométrica.

    1.1 - Operações de corte

    •  Corte•  Entalhe•  Puncionamento•   Recorte•  Transpasse

    Corte – Quando há separação total do material.

    Entalhe – Quando há corte sem separação total.

    Puncionamento –  É a obtenção de figuras geométricas por meio de punção e matriz de modoimpactivo.

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    Recorte – É a operação de corte realizada pela segunda vez.

    Transpasse – É a operação de corte associada à operação de deformação (enrijecimento em chapasmuito finas).

    Exemplos: fuselagem de aviões, painéis de automóveis, brinquedos, eletrodomésticos, etc.

    1.2 - Operações de deformação

    •   Dobramento•   Repuxo•  Extrusão•  Cunhagem

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    Dobramento - É a mudança de direção da orientação do material.

    Repuxo - Obtenção de peças ocas a partir de chapas ou placas planas devido à penetração do materialna matriz forçada pelo punção (Ex. lataria de automóvel, copo de filtro de óleo, etc).

    Extrusão - Deformação do material devido a esforços de compressão (Ex. vasos de pressão,

    cápsula de bala de revolver, tubo aerossol, extintores).

    Utilização de vanguarda – caixilharia, tubos sem costura, tubos de pasta de dente, cápsculas dearmamentos, etc.

    Cunhagem - Obtenção de figuras em alto ou baixo relevo através de amassamento do material (ex.moedas, medalhas, etc )

    1.3 - Generalidades dos Metais

    O trabalho dos metais em chapas é o conjunto de operações a que se submete a chapa paratransformá-la em um objeto de forma determinada. A extensão deste método de trabalho é devida:

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    •  Capacidade de Produção•   Baixo preço de Custo•   Intercambiabilidade•   Leveza e Solidez das Peças Obtidas

    As possibilidades deste sistema de trabalho foram melhoradas e aumentadas devido:

    À melhora das qualidades:a) do material a ser trabalhado;b) dos materiais utilizados para fabricar as ferramentas;c) ao estabelecimento de dados e normas técnicas cada vez mais precisas.

    Na origem deste método estava baseado na prática adquirida e no empirismo. As ferramentas eramfabricadas nas oficinas sem intervenção de qualquer assistência técnica. Atualmente a maioria dasoficinas possui um escritório técnico (engenharia) para estudos de ferramentaria.

    Indústrias inteiras nasceram do mencionado processo de trabalho. As aplicações deste método defabricação de peças encontram-se nos setores mais variados, desde brinquedos até material detransporte entre muitos outros.

    1.3.1 - Operações no Trabalho dos Metais em Chapas

    As diferentes operações a que é submetido o metal, na matriz, podem ser subdivididas em duascategorias:

    1 – Separação da matéria;2 – Modificação da forma do material.

    A primeira categoria abrange todas as operações de corte: cisalhar, puncionar, recortar as sobras,corte parcial, cortar, cortar na forma, repassar.

    Na segunda categoria encontram-se:a) Modificação simples da forma: Curvar, Dobrar, Enrolar totalmente, enrolar os extremos,

    aplainar, estampar;b) embutir e repuxar

    1.3.2 - Os Metais em Chapas

    A maioria dos metais pode ser trabalhada sob forma de chapas. Nesta apostila, nos limitaremos ácitar os principais metais utilizados:

    •   Aço;•  Cobre;•   Alumínio;•   Níquel e suas ligas;•   Zinco;•   Metais Preciosos.

    1.3.3 - Fabricação dos Metais Laminados

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    Os metais laminados se apresentam sob forma de:- Chapas: chapas retangulares de dimensões: 700 x 2000 - 850 x 2000 - 1000 x 2000 etc.- Tiras: Laminado metálico de 500 mm de largura máxima e espessura máxima de 6 mm. As tiras

    se apresentam em forma bobina.O comprimento da tira enrolada varia conforme dimensões. As tiras permitem uma alimentação

    contínua da prensa.As chapas e tiras são obtidas por laminação a quente e a frio, a partir de lupas (“blooms”) ouplacas. Denomina-se lupa (“bloom”) um semi-produto de secção quadrada, de 115 a 300 mm ecomprimento de 400 mm, o peso de um “bloom” é. Aproximadamente, 450 Kg.

    Placa é o semi-produto de secção retangular (largura de 200 a 30 mm, espessura de 45 a 70 mm,com um comprimento aproximado de 1m).

    A partir da placa, as chapas são obtidas submetendo-se a matéria às seguintes operações:

    1ª) Reaquecimento da Placa;2ª) Desbastamento ou laminação a quente, até uma espessura de 4 a 5 mm;3ª) Decapagem e enxaguadura das chapas grossas obtidas, colocando-as em pacotes formados por 3

    chapas separadas por camadas de carvão de madeira, para evitar a soldagem;4ª) Reaquecimento dos Pacotes;5ª) Laminação das chapas grossas e acabamento no trem de laminação (a quente);6ª) Cisalhamento das chapas e aplainamento a frio;7ª) Recozimento de Normalização em caixa (930ºC);8ª) Decapagem, Lavagem, Limpeza com escovas e Secagem;9ª) Polimento na Laminadeira, a frio, 2 a 3 passadas;10ª) Segundo recozimento em caixa (600 a 650ºC);11º) Laminado ligeiro a frio “skin pass”, que deixa uma superfície polida e provoca um leveendurecimento superficial da chapa. Este tratamento evita adelgaçamentos quando se efetua aembutição;12ª) Aplainado na máquina de cilindros;13ª) Inspeção, escolha, lubrificação, empacotamento. Nas laminadeiras modernas, estas diversasoperações são feitas em série.

    As chapas obtidas por laminação a frio devem ter uma espessura regular e um perfeito acabamentosuperficial.

    Para obter tais resultados é indispensável que os lingotes utilizados para a fabricação de “blooms”e placas estejam isentos de defeitos, pois estes se transmitirão à chapa.

    Estes defeitos são principalmente:1)  bolhas: furos produzidos na chapa, por inclusão de gás;

    2)  picadas: bolhas muito pequenas e muito numerosas; Estes defeitos, tornados mais ou menosinvisíveis, ao laminar, podem, após a decapagem, dar chapas arqueadas ou picadas;3)  bolsadas: vácuo central, criado pela contração; exige a eliminação das extremidades do lingote

    antes da laminação;4)  fendas: produzidas durante o resfriamento do lingote ou devido a um forjado a tempeatura

    muito baixa (defeito grave, difícil de se descobrir).

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    1.3.4 - Características dos Metais em Chapas

    CARACTERÍSTICAS DOS METAIS EM CHAPAS

    MaterialCarga deRuptura

    (Kgf/mm2)

    Alonga-mento

    (%)

    ProfundidadeEricksen

    (mm)

    Pressão "p"do

    sujeitador(kgf/cm2)

    Aço para corte (Thomas) 36 20 9 28Aço de embutição 33 24 10 25Aço de embutição Profunda 35 26 10,4 24Aço para carroçarias 36 25 10,6 22Aço-siliício 48 - - -Aço inoxidável (18/8) 55 23 13 20

    Chapa fina estanhada 32 20 9,5 30Cobre 23 37 12 20Bronze de estanho 45 10 10 25Bronze de alumínio 35 40 11,5 20Latão Lt 72 30 45 14,5 20Latão Lt 60 a 63 doce 33 45 13,5 22Latão Lt 60 a 63 semiduro 39 25 12 22Zinco 13 56 8 12Alumínio doce 9 25 10 10Alumínio semiduro 12 8 8,5 12Alumínio duro 15 5 7 15

    Duralumínio doce 20 19 10 10Duralumínio laminado a frio 40 12 8 12Níquel 47 45 12 20Monel 50 40 11 18Maillechort 40 30 - -

    Nota: Os valores indicados são valores médios.

    1.3.5 - Características das Chapas

    Para efetuar as distintas operações a que está sujeito o metal e, principalmente o repuxo, énecessário que este seja homogêneo, maleável, dúctil, com grão suficientemente fino e com um bom

    acabamento superficial.As chapas caracterizam-se por:a)  sua resistência à ruptura (expressa em kgf/mm2);b)  seu limite de elasticidade (expresso em kgf/mm2);c)  seu alongamento em %;d)  sua dureza superficial (Brinel-Rockwell, etc.);e)  sua profundidade de embutido (Ericksen-Guilery).

    1.3.6 - Verificações das Chapas

    Ao receber o material pedido, é preciso ter certeza de que o mesmo obedece às prescriçõesexigidas.

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    As chapas devem ser verificadas conforme dentro dos limites de tolerância especificadas nopedido e normas. Essas verificações serão efetuadas nas:

    a) dimensões- comprimento;

    - largura;- espessura.

    b) características mecânicasVerificação das Qualidades Mecânicas:- Ensaio de Tração;- Ensaio de Dureza;- Dureza Rockwell;- Dureza Shore.

    c) qualidades tecnológicas

    - Ensaio de Dobra;- Ensaio de Embutição;- Máquina Ericksen;- Máquina Guillery.

    Eventualmente poderão ser realizados ensaios químicos (ensaio macrográfico e ensaiomicrográfico). Estas verificações são feitas geralmente tomando de um lote de chapas algumas delaspara que sejam verificadas. Se as chapas forem perfeitas, o lote pode ser aceito.

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    2 - OPERAÇÕES DE CORTE2.1 - Corte com tesoura guilhotina

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    2.1.1 - Força de corte em tesoura guilhotina.

    Fc = Ac x τcis

    Onde τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) = l.el = comprimento de corte ( mm)e = espessura de corte (mm)

    2.1.2 - Fases do corte em tesoura guilhotina.

    1ª Fase: Deformação Plástica

    Obs: a folga excessiva das facas de corte pode conduzir em quebra da ferramenta de corte.

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    2ª fase: Cisalhamento

    Obs: Para materiais mais moles, se utilizam facas de corte com ângulos de corte menores.

    3ª Fase: Ruptura

    Características da seção de corte

    Após o corte ,o material apresenta,no perfil do corte,três faixas bem distintas :

    Deformação: Região 1Um canto arredondado, no contorno em contato com um dos lados planos da chapa, e quecorresponde à deformação do material no regime plástico.

    Cisalhamento: Região 2Uma faixa brilhante, ao redor de todo o contorno de corte,com espessura quase constante, e

    que corresponde a um cisalhamento no metal cortado.

    Ruptura: Região 3Uma faixa áspera, devido à granulação do material,levemente inclinada que corresponde ao

    trecho onde ocorreu o destacamento,visto que a área útil resistente vai diminuindo até que se dê a

    separação total das partes.

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    2.1.4 - Tesoura guilhotina com faca inclinada.

    Neste equipamento observa-se nas tiras muito finas um fenômeno conhecido como efeito “hélice”em que a chapa tende a se enrolar.

    Esta construção necessita um curso um pouco maior devido ao desalinhamento sendo isto umalimitação.

    e_ = tg λ (1)x Ac = e² (3) 

    2.tg.λ Ac = e.x (2) 

    2

    Fc = Ac. τcis  Fc  = e².τcis (4)2.tg.λ 

    Exercício:

    Determinar qual é a força de corte (Fc) necessária para cortar uma chapa em kgf com umaguilhotina de facas inclinadas.

    l = 30cme = 3mm

    λ = 8°τcis = 30 kgf / mm²

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    2.1.5 – Condição de máxima inclinação das facas.

    2 Fat ≥ Ft (1) P = FN . cos λ  (2) Obs : Valores típicos de λ = de 8° a 10°

    Ft =FN . sen λ  (3)Fat = P. µ  (4) 

    .·. de (1) e (4)

    2 Fat = 2P. µ .·. 2 P. µ  ≥ Ft

    2 FN.cos λ . µ  ≥  FN.sen λ 

    2cos λ . µ ≥ sen λ 

    Exercícios:1- Determinar qual é a máxima inclinação das facas para a mesma chapa do caso anterior, porém,

    considerando faca inclinada, onde:

    µ = 0,15 (aço/alumínio).

    2 µ  ≥ tg λ   (5)

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    2 - Uma indústria deseja comprar uma tesoura guilhotina para cortar chapas de aço, cobre ealumínio. Determinar a capacidade da tesoura e o ângulo de inclinação das facas, sabendo-se que asespessuras máximas das chapas são:

    Aço – 1” τcis = 30 kgf / mm² µ = 0,2 (aço / aço)Cobre – 1 1/2” τcis = 20 kgf / mm² µ = 0,11 (aço / cobre)Alumínio - 2” τcis = 17 kgf / mm² µ = 0,15 (aço / Al)

    Cálculo da inclinação da faca

    Aço Cobre Alumínio

    Cálculo da força de corte

    Aço Cobre Alumínio

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    2.1.6 - Geometria de corte das facas.

    Particularidades :Um ângulo menor de β implica em redução na resistência da faca.A potência requerida aumenta para maiores ângulos de β.Ângulos típicos:

    β = 77 a 85 ° γ = 0 a 10° α = 0 a 6° Σαβγ = 90°

    2.1.7 - Folga entre as facas da guilhotina.

    Folga = Espessura25Obs : Folgas grandes podem provocar a quebra das facas.

    Folgas pequenas provocam o rápido desgaste das arestas de corte.

    2.2 – Puncionamento

    É uma operação utilizada para as se efetuar o corte de figuras geométricas por meio de punção ematriz por impacto.

    O conjunto de ferramentas que executa operações de corte em série é chamado de estampoprogressivo de corte.

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    2.2.1 – Força de corte no puncionamento

    Fc = Ac x τcis

    Onde τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) = l . e

    l = comprimento de corte ( mm)e = espessura de corte (mm)

    Neste caso:

    Ac = área do perímetro de corte = π . d . eFc = π . d . e . τcis

    2.2.2 - Folga entre punção e matriz

    Segundo Oehler:  (f = D - d)____

    f/2 = 0,005 . e . √ τcis  p/ e ≤ 3 mm___

    f/2 = (0,010.e - 0,015) . √τcis p/ e >3mm e = espessura da chapa (mm)τcis = tensão de cisalhamento ( kgf/mm²)

    Obs : Folgas excessivas provocam rebarbas na peça.Folgas pequenas provocam desgaste rápido das arestas de corte.

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    Regra de corte :

    Peça recortada - Matriz com Ø nominal (mínimo)

    Furo estampado - Punção com Ø nominal (máximo)Exercício:

    Determinar as dimensões dos punções e matrizes para estampagem da arruela abaixo.Calcular a força de corte e esquematizar o ferramental.

    Material : Aço SAE 1020 τcis = 28 kgf/mm²

    Resolução:

    Para o furo estampado:

    Ø Matriz Ø Punção (Nominal)

    Para o diâmetro externo recortado:

    Ø Matriz (Nominal) Ø Punção

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    Calculo da Força de Corte:

    Esquematizar o Ferramental:

    2.2.3 – Dimensionamento das peças ( Cálculo de espaçamento entre peça e bordas)

    S= 0,4e + 0,8 mm B ≤ 70mm ; e ≥ 0,5S= 2 – 2e B ≤ 70mm ; e < 0,5S= 1,5 (0,4e + 0,8 mm) B ≥ 70mm ; e ≥ 0,5S= 1,5 (2 – 2e) B ≥ 70mm ; e < 0,5

    2.2.4 – Utilização racional do material

    A disposição das peças na tira deve levar em conta:•  Economia do material.•  Forma e as dimensões do material a empregar.•  Sentido de laminação, especialmente para as peças que devem ser dobradas.

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    A economia do material é o aspecto mais importante, que justifica os cálculos para assegurar umautilização racional do material.

    A determinação do intervalo ou espaço a deixar entre as duas peças e nos cantos da chapa variaconforme as dimensões da peça e espessura do material.

    Adota-se geralmente:

    Porcentagem de utilização da chapa

    % Utilização = Ap.n x 100At

    Onde : Ap = Superfície total da peça em mm².n = número de peças por chapa.At = Superfície total da chapa em mm².

    Peças retangulares

    Exemplo:

    Determinar as diferentes disposições sobre a tira possíveis para cortar a peça acima. Utilize chapade aço padronizada de 2000x1000x1.

    Calcular:

    A.  Passo (ou avanço).Largura da tira.B.  Número de peças /tira.C.  Número de tiras /chapa.D.  Número de peças / chapa.E.  % de Utilização da Chapa

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    2.2.4.1 - Estampo com disposição normal (linha de centro em 90° com a borda)

    Cálculo de S : (S)

    Cálculo do Passo: (a)

    Cálculo da largura da tira: (B)

    Tiras de 2 metros comprimento (1)  Tiras de 1 metro de comprimento (2) 

    Número de tiras de 2 metros decomprimento por chapa: (ntc1)

    Número de peças por tira: (npt1)

    Número de peças por chapa: (npc1)

    % de Utilização: (%U1)

    Número de tiras de 1 metro decomprimento por chapa: (ntc2)

    Número de peças por tira: (npt2)

    Número de peças por chapa: (npc2)

    % de Utilização: (%U2)

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    2.2.4.2 - Estampo com disposição normal (horizontalmente)

    Cálculo de S : (S)

    Cálculo do Passo: (a)

    Cálculo da largura da tira: (B)

    Tiras de 2 metros comprimento (1)  Tiras de 1 metro de comprimento (2) 

    Número de tiras de 2 metros decomprimento por chapa: (ntc1)

    Número de peças por tira: (npt1)

    Número de peças por chapa: (npc1)

    % de Utilização: (%U1)

    Número de tiras de 1 metro decomprimento por chapa: (ntc2)

    Número de peças por tira: (npt2)

    Número de peças por chapa: (npc2)

    % de Utilização: (%U2)

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     26

    2.2.4.3 - Estampo com disposição e inversão de corte

    Cálculo de S : (S)

    Cálculo do Passo: (a)

    Cálculo da largura da tira: (B)

    Tiras de 2 metros comprimento (1)  Tiras de 1 metro de comprimento (2) 

    Número de tiras de 2 metros decomprimento por chapa: (ntc1)

    Número de peças por tira: (npt1)

    Número de peças por chapa: (npc1)

    % de Utilização: (%U1)

    Número de tiras de 1 metro decomprimento por chapa: (ntc2)

    Número de peças por tira: (npt2)

    Número de peças por chapa: (npc2)

    % de Utilização: (%U2)

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    2.2.4.4 - Peças Circulares

    Estampos com uma carreira de corte

    B = largura da tiraa = avançon = número de peças

    B = D + 2Sa + D + S

    Estampos com 2 carreiras de corte

    B= (D+S).sen60°+D+2Sa + D + S

    n = [(l - (D + S) . sen30° + D + 2S)] . 2 + 2D + S

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    Estampos com 3 carreiras de corte

    B= (2D+2S).sen60°+D+2SA+D+S

    n = { [l-(D+2S)].3} + 2D+S

    Determinar o número de peças circulares com diâmetro de 80 mm que se pode obter de uma chapa2000x1000x1 mm considerando:

    Estampo com 1 carreiraEstampo com 2 carreirasEstampo com 3 carreiras

    Resolução:

    S= 1,5(0,4e+0,8) mmS= 1,5.0,4+0,8 = s+1,8o mm

    a =D+Sa =80+1,8a =81,8 mm

    Cálculo de B para 1 carreira

    B= D+2 sB= 80+2.1,8B= 83,6 mm

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    Cálculo de B para 2 carreiras

    B=(D + s).sen60°+D+2SB=(80+1,80)sen 60º+80+2.1,8B= 154,5 mm

    Cálculo de B para 3 carreiras

    B= (2D+2S)sen60°+D+2SB=(2.80+2.1,80)sen60°+80+2.1,80B= 225,28 mm

    Cálculo do número de peças para 1 carreira

    Para tiras de lt = 1000 mm 23 tiras

    n = l – D + 2S +1D+S

    n = 1000-80+2.1,80 +180+1,8

    n = 12,2. 23,9 :. n = 276 tiras

    Para tiras de lt = 2000 mm 11 tiras

    n = 2000-80+2.1,80 +180+1,8

    n = 23,4+1 . 11,96 n = 264 peças

    Cálculo do número de peças para 2 carreiras

    Para tiras de lt = 1000 mm 12 tiras 

    n = [( l -(D+S).sen30° +D+2S) .2]+2

    D+Sn = [(1000-(81,8.sen30° +80+2.1,8).2] +2

    80+1,8

    Cálculo do número de peças para 3 carreiras

    Para tiras de lt=1000 mm 8 tiras

    n ={[ n-(D+2S)].3} +2D+S

    n ={ [1000-(80+2.1,8)].3} +280+1,8

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    n = 35 . 8 n = 280 peças

    Para tiras de lt = 2000 mm 4 tiras

    n = 2000-(83,16) .3 +2

    81,8n = 72 . 4n = 288 peças

    Nota : usar chapa de B= 225,26x20003 carreirass =1,80 mm

    2.2.5 – Determinação do posicionamento da espiga2.2.5.1 – Método Analítico

    Xg = P1.x1+P2.x2+P3.x3+P4.x4(P1+P2+P3+P4)

    Equilíbrio através do momento onde Pt = ΣPi de 1 a 4

    XG = ΣPixi donde se deduz queΣPi

    XG = ΣLixi onde Li = π .d (perímetro)ΣLi

    d1 10d2 12d3 14x1 10x2 30x3 50y1 50y2 30y3 10

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    XG = P1.X1+P2.X2+P3.X3P1+P2+P3

    P1 = L1.e.τcisP2 = L2.e.τcis

    P3 = L3.e.τcis

    XG = e. τcis . (L1.X1+L2.X2+L3.X3)e.τcis.(L1+L2+L3)

    XG = ΣLi.XiΣLi

    YG = ΣLi.YiΣLi

    Ponto Xi Yi Li Li.Xi Li.Yi123

    Σ ΣLi ΣXiLi ΣYiLi

    2.2.5.2 – Método do Baricentro do Perímetro

    XG = Σ Li.XiΣ Li

    YG = Σ Li.Yi

    Σ Li

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    Exemplo :

    Não é válido calcular o CG em relação à área para figuras irregulares. Nestes casos calculamoso CG em relação ao perímetro que é onde haverá corte.

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    Exemplo : Dividir sempre uma figura a ser puncionada em perímetros conhecidos localizando os seuspróprios centros de gravidade.

    Centro de gravidade de curvas

    Exercício:Determinar o CG do estampo :

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    Ponto Xi Yi Li Xi.Li Yi.Li01020304

    0506070809101112

    Σ 

    XG = Σ Li.Xi =Σ Li

    XG =

    YG = Σ Li.Yi =Σ Li

    YG =

    2.2.5.3 – Espiga de Fixação

    A fixação da parte móvel do estampo no martelo da prensa é feita aplicando-se um pinoroscado, o qual denominar-se de espiga. A espiga é introduzida no furo existente no martelo e, porintermédio de um parafuso, fixa-se o conjunto.

    A espiga é um elemento de forma cilíndrica e o seu diâmetro, assim como o comprimento,deverá ser de acordo com o furo do martelo já existente na prensa, onde será montado o estampo.Geralmente, a espiga é constituída com um aço comum como, por exemplo, SAE 1010 ou 1020,exceto em casos especiais, nunca receberá tratamento térmico.

    Esta deve ser suficientemente robusta para poder resistir ao peso do móvel mais o esforço de

    extração. Assim, em uma espiga, a sua parte mais fraca é o menor diâmetro, vamos desenvolvê-laconsiderando o diâmetro do núcleo da rosca como o mais crítico.

    O peso da parte superior é calculado sempre para este caso de uma maneira aproximada,considerando-o até por estimativa. A letra “S” encontrada logo após a fórmula será o coeficiente desegurança que adotaremos com sendo 2,5 a 3 para determinarmos a área do núcleo da rosca.

    Depois que calcularmos a área do núcleo da rosca, podemos encontrar o diâmetro do mesmocom a fórmula a seguir:

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    Obs.: Este é um modelo de espiga para estampos de pequeno e médio porte. 

    Dificilmente iremos calcular um diâmetro de núcleo que coincida com uma rosca normalizada,por este motivo, podemos aumentá-lo até encontrar um diâmetro de rosca imediatamente superior.

    Usualmente o dimensionamento do cálculo da espiga está na capacidade da prensa conformetabela abaixo:

    Capacidadeda Prensa

    Diâmetro(D)

    10 tf/cm2  20

    20 tf/cm2

      2530 tf/cm2  32

    30 tf/cm2  35

    30 tf/cm2  38

    30 tf/cm2  40

    50 tf/cm2  50

    80 tf/cm2

    80 tf/cm2 6365

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    2.2.6 - Construção e execução dos estampos de corte2.2.6.1 - Estampo simples de corte Para corte sem muita precisãoPrecisão de corte ± 0.2 mm

    2.2.6.2 - Estampo aberto com guia para o punção 

    2.2.6.3 - Estampo fechado com guias para o punção e para a chapa 

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    2.2.6.4 - Estampo aberto com colunas de guias 

    2.2.6.5 - Estampo aberto com sujeitador guiado por colunas

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    2.2.6.6 - Estampo aberto com sujeitador e porta - punção guiado por colunas 

    3.6.7 - Estampo de Corte Progressivo (esquemático)

    2.2.6.7 - Estampo de Corte Progressivo (esquemático)

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    2.2.7 – Estampos progressivos de corte

    Obs.: não há retalho rebobinável1º passo – corte do retalho lateral e marcação do passo2º passo – corte dos furos internos.3 º passo – corte do contorno externo com separação das peças.

    Na figura acima tem-se o caso de aproveitamento dos dois punções laterais marcadores depasso, como cortadores do retalho lateral, e um terceiro de forma, para separação das peças, e corte doretalho que se forma entre elas.

    No exemplo da figura abaixo tem-se o aproveitamento dos punções marcadores de passo comocortadores de retalho lateral. Para o destacamento das peças utilizou-se um jogo de facas paralelas.Neste caso não houve formação de retalhos entre as peças.

    Como dissemos anteriormente, nem sempre se utiliza sistematicamente corte de retalho. É ocaso de se rebobinar a lâmina cortada. Este método de alimentação com material bobinado subentendeque se deseje alta produção, e que o material e a sua espessura conferem a lâmina uma certaflexibilidade que permita o desenrolamento da bobina e o bobinamento do retalho obtido com certafacilidade.

    Neste caso, geralmente, as peças produzidas são de pequena dimensão. A alta produção nosobrigaria a colocar um alimentador automático na prensa. A bobina, a fim de se tornar plana, nosobrigaria a utilizar uma estreitadora de chapas. O esquema de conjunto seria então indicado pela figuraabaixo (esquema de um conjunto utilizado em alta produção).

    Quando a espessura, a largura e o material da lâmina, forem tais que um bobinamento se torneincomodo, passa-se a utilizar, ainda que com produção elevada, um sistema de tiras obtidas numatesoura guilhotina.

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    Corte utilizando uma faca para destacar a peça no final da seqüência

    Obs.: Não há retalho rebobinável.1 º passo – corte do retalho lateral e marcação do passo. corte do furo interno2 º passo – corte do rasgo para completar a forma do furo interno.3 º passo – passo morto.4 º passo – separação das peças.

    Esquema de um conjunto utilizado em alta produção

    A – bobina de material enrolado D – estampoB – endireitadora de chapa E – bobina de retalhoC – alimentador automático

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    1° Passo – corte dos furos internos2° Passo – corte do contorno3° Passo – separação do retalho

    vantagem – controle direcionaldesvantagem - usinagem

    (Pode fazer a peça em dois estágios)

    1° Passo – corte dos furos internos

    2° Passo – execução do recorte externo3° Passo – corte do contorno e separação do retalho

    No segundo caso a solução mais indicada seria cortar o retalho em secções curtas. O terceiro casoimpossibilita alternativa a não ser armazenar as pontas e sobras em containeres.

    Vem desta maneira que os estampos deverão ser providos, em alguns casos de elementos quepossibilitam o corte da lâmina em pequenos retalhos, com finalidade de facilitar o transporte e oarmazenamento. Tais elementos recebem uma construção típica conforme o tipo de peça com queesteja lidando.

    2.2.8 – Elementos construtivos dos estampos de corte.2.2.8.1- Limitadores de avanço

    Para melhorar a produção é necessário que a prensa seja alimentada com continuidade e achapa colocada em disposição correta. Para isto, existem dispositivos simples e complexos,comfuncionamento manual ou automático. Eles limitam o avanço da fita a cada golpe da prensa.

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    Limitadores de Avanços Manuais:

    Limitadores de pino fixo (pino stop)

    Pino Stop, acionado aperto manual por mola

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    Limitadores de pino móvel

    Faca de avanço

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    Limitador por entalhe lateral

    Limitadores centralizadores

    Balancim ou encosto oscilante

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    Avanços Automáticos

    São dispositivos mecânicos ou pneumáticos que funcionam com movimentos sincronizados com asprensas utilizadas para estampar.

    2.2.8.2 – Placas de choque

    Placa de Choque Inteiriça Placa de Choque Segmentada

    Para impedir que a punção penetre no cabeçote, coloca-se entre a cabeça do punção e ocabeçote do estampo, uma placa de aço temperado com espessura máxima de 5 mm a 8mm. Outra

    função é a distribuição da pressão da punção.O Material é normalmente utilizado o aço SAE 1045 e levando um tratamento térmico não

    obrigatório de HRC 45-48, não havendo necessidade de maior dureza para não torná-la quebradiça.Podemos usar também uma única placa com o mesmo dimensionamento (largura e

    comprimento) do porta punção, por haver um menor tempo de usinabilidade e/ou por motivos depunções com geometrias mais complexas, para isso chamamos de placa de choque inteiriça. 

    Dimensionamento:A placa de choque será empregada sempre que a pressão específica em qualquer punção for

    superior a P = 4 kgf/mm2. Recomenda-se analisar o menor punção.Cálculo de Pe (pressão específica):

    Pe = FcAcp

    Placa de Choque

    Placa de Choque

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    Onde:

    Fc= Força que atua no punção (Kgf)

    Pe = Pressão específica dimensionada para a placa = 4 kgf/mm²

    Acp = Área da cabeça do punção (mm²)

    2.2.8.3 - Punções

    Tipos e forma de fixação:

    Quanto a aresta de corte:

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    O tipo mais utilizado é o retificado em esquadro (1); é o mais barato e sempre usado para corte dechapas com e ≤ 2mm.

    Os punções de Ø relativamente grande são comumente feitos côncavos ou com fio de corteinclinado (2,3,4,5).

    O tipo 6 é usado para trabalhos muitos grosseiros ou em forjaria, para corte a quente.

    Os punções tipo faca (7,8,9) são usados para materiais não metálicos ou fracos, e trabalham semmatriz, usando como base uma placa de borracha ou madeira topo.

    Verificação de punções

    Verificação 1: Resistência à compressão

    Em geral se o diâmetro da punção for bem superior à espessura da chapa, não há necessidade de sefazer a verificação da resistência de compressão.Para diâmetros próximos a espessura da chapa pode-se utilizar a seguinte regra prática:

    Para materiais com σr ≤ 40 Kgf/ mm2 - dmin = ePara materiais com σr > 40 Kgf/ mm2 - dmin = 1,5e

    Verificação 2: Flambagem

    Onde: E – Módulo de elasticidade (aço 2,1 . 10 E6 kgf/mm²)J – Menor momento de inércia da seção Fc – Força de corte (kgf)

    Comprimento dos punções (usual) 50 a 80 mm

    Alguns Valores de J 

    Jmin = πd4

     64 

    Jmin = _a4

    12

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    2.2.8.4 – Porta-punção

    Na fixação conveniente dos punções pequenos, geralmente são utilizadas placas denominadasde porta-punção, confeccionadas comumente de aços SAE 1010 ou 1020.

    A espessura do porta-punção é o fator primordial, sendo que podemos considerá-la no mínimo0,25 do comprimento do punção, independentemente da espessura, o punção deve ter apoio lateralsuficiente e sua localização no porta-punção varia conforme a peça a ser confeccionada.

    Com referência à ajustagem dos punções no porta punção, devemos observar que o punçãodeve ter um ajuste perfeito, evitando qualquer movimento. Na parte da cabeça do punção podemosdeixar a medida de 1mm de diâmetro maior que o diâmetro da cabeça do punção d 2, e o encaixe quevai receber a cabeça do punção de medida ex: 4,2-0,1, deve ser usinado com medida 4,1-0,05,

    retificando-se o excesso deixado para obter um ajuste uniforme entre o punção e o porta-punção.Quando o contorno for de perfil cilíndrico podemos usinar o encaixe do corpo do punção com“N7” e, provavelmente, o punção terá “h6”.

    Quando o contorno do punção não for de perfil cilíndrico podemos usinar o encaixe do corpodo mesmo com “H7” e se acrescenta um sistema de travamento, caso não possua cabeça. Esta mesmatolerância pode ser empregada em punções cilíndricos, desde que sejam recambiáveis.

    Jmin = b.h3

    12

    Jmin = π(D4  - d4)64

    Porta-Punção

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     49

    2.2.8.5 – Régua de Guia da Fita 

    As réguas de guia ou guias laterais do produto tem como objetivo guiar convenientemente atira do produto dentro do estampo, sendo montadas numa distância entre si igual à largura da tira maisum mínimo de folga que possibilite um deslizamento regular da tira que geralmente é cerca de 20% da

    espessura da chapa.O material das réguas poderá ser SAE 1045 não havendo obrigatoriedade de tratamento

    térmico com HRC 45-48.O dimensionamento das réguas de guia far-se-á de acordo com o que se deseja, por exemplo,

    para a largura da régua dever-se-á levar em consideração o diâmetro da cabeça do parafuso de fixação,sendo que esta largura deverá ter no mínimo 2,5 vezes este diâmetro já referido, e quando tiverencosto móvel é determinada conforme o apoio deste.

    O comprimento também deverá ser calculado segundo o bom senso, pois a régua deverá sesuficientemente comprida para guiar a tira. Recomendam-se guias com comprimento 2 vezes superiorà largura da tira. Esse dimensionamento seria a partir do punção até à parte da entrada da tira.

    A espessura da régua de guia é uma das partes mais delicadas deste elemento, porque devemosconsiderar que, em um estampo fechado o intervalo existente entre a guia do punção e a matriz deveser considerado para espessura acima de 0,5 mm e que este intervalo será duas vezes a espessuramínima da chapa menos 0,2 a 0,3, isto para evitar que possam entrar duas peças de uma só vez noestampo e garantir também que não haja ruptura de punção.

    Esta altura obedece as seguintes dimensões:

    p/p/

    Em geral:

    p/p/p/p/

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    A abertura “A” costuma-se fazer:

    Para tiras e chapas:

    p/

    p/

    Para ferro chato:

    p/p/

    e = espessura da chapaa = largura da tira

    Dimensionamento da régua em relação ao comprimento

    Espessura da régua (mm) Comprimento da régua (mm)8 até 20010 até 30012 até 400

    Caso esta régua seja temperada e acima de 400 mm de comprimento, é conveniente dividi-laem segmentos para evitar empenamentos durante tratamento térmico.

    2.2.8.6 – Apoio da tira

    É uma simples placa fabricada em material comum SAE 1010, fixada com parafuso não sendonecessário colocar pinos. Quanto a usinagem, pode ser feita somente do lado em que a tira do produtoseja apoiada.

    Geralmente tem largura igual ao somatório entre os elementos, régua guia e a largura doproduto. A espessura em geral é igual a 8 mm. O comprimento é determinado pelas réguas de guia.

    Em estampos cujo produto tem espessura fina aplicamos um tipo de apoio formando um túnel,que seria o apoio normal, e uma placa montada na parte superior, dando o intervalo nesta montagemde 2 espessuras mínimas do produto.

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    2.2.8.7 – Placa Guia

    A placa de guia geralmente é confeccionada de aço SAE 1020 não havendo necessidade detratamento térmico. Sua espessura deve-se relacionar com o comprimento do punção sendo que, emgeral, aplicamos:

    h = L4

    A distância da placa guia á matriz, ou seja, o intervalo (i), depende da espessura da peça e darégua guia como antes já foi observado.

    Quando cortamos uma peça e não a retalhamos, com o decorrer das operações de corte oretalho tende a enrolar, e para evitar isso venha a interferir no andamento do retalho, aliviamosconforme o indicado.

    O guia do punção pode ser simplificado utilizando enxertos, quando se tem punções com perfilcomplexo ou quando se deseja reduzir a área que irá tocar a peça, deixando a parte mais trabalhosa emusinagem para o enxerto.

    A placa guia normalmente é fixa com o conjunto inferior do estampo e tem a utilidade tambémde extrair o punção de dentro do furo cortado na operação. Temos também placas iguais á placa guia,somente que são móveis e as denominaremos de sujeitadores prensa-chapas ou ainda de extratoresmóveis, sendo que escolhemos a denominação conforme a função do elemento.

    2.2.8.8 – Molas

    Para se calcular as molas, devemos conhecer a força de extração. Esta força é aquela que tem oobjetivo de extrair o punção de dentro do furo cortado, pois, quando furamos uma determinada peça ofuro pode prender o punção.

    Para o entendimento, a extração é determinada com os pontos em que se dará interferência naextração.Então consideremos a força de extração (Fe):

    Passagemlivre p/ chapa

    Ré ua

    Matriz

    Placa Guia

    Base Inferior

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    Para cálculo do curso de trabalho desta, devemos considerar a “Fe” no ponto exato, onde temoso ponto máximo de penetração do punção na matriz “c” que, geralmente, deixamos com 1mm.Também encontramos o ponto máximo de penetração do punção no extrator “b” que tambémcostumamos deixar 1 mm e finalizando temos o ponto onde a força de extração atinge o máximo “a”,neste ponto, as molas devem ter força maior ou igual à força de extração.

    Portanto, o curso de trabalho “f ” das molas será a soma dos respectivos pontos, sendo que nolugar de “a” acrescentamos a espessura da chapa, assim:

    A mola ainda deve ser pressionada de 0,5 a 1 mm para que já inicie com uma pré-compressão.Os cálculos devem ser verificados rigorosamente se as molas atingem o curso de trabalho “f” mais apré-compressão, assim como devem ser observados com o mesmo rigor, se no ponto “a” tiverem forçasuficiente para extrair a peça.

    Para determinarmos a capacidade da prensa devemos somar a “Fc” a todas as cargas das molasquando estão totalmente comprimidas e, no final desta somatória, acrescentamos um coeficiente desegurança de 10 a 30%, dependendo da máquina.

    Por outro lado, podemos adquirir as molas no mercado, pois os fabricantes normalmente nosinformam todas as referências, tais como Ø do arame, Ø da mola, carga que pode suportar, curso, etc.,tendo disponível no mercado uma enorme série para ser escolhida de acordo com a situação.

    Para efeito de conhecimento, temos a seguir as formulas para os cálculos das molas.

    Mola Quadrada Mola Redonda Mola RetangularCálculos:

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    Mola Quadrada Mola Redonda Mola Retangular

    Onde:

    P = Força aplicada (Kp)σt = Resistência prática do aço ao cisalhamento, cerca de 30 a 40 Kp/mm2 

    n = Número de espiras úteisG = Módulo de elasticidade ao cisalhamento, cerca de 8000 a 10000/mm2 f = flecha, suportando a força P.

    Portanto, a deformação do anel será “g” e a para molas a compressão

    Logo

    Para molas a tração:

    2.2.9 - Matrizes

    Matrizes e punções constituem os elementos fundamentais das ferramentas. Na matriz estárecortado o formato negativo da peça a ser produzida. A matriz é fixada rigidamente sobre a baseinferida com parafusos, porta matriz ou outro meio, sempre de modo a formar um conjunto bemsólido.

    A matriz deverá ser confeccionada com material de alta qualidade e com acabamento finíssimo.Características principais das matrizes de corte são:

    •  Ângulo de saída para facilitar o escoamento do material cortado.•  A folga entre punção e a matriz que é responsável pelo corte da peça desejada.•  Altura do talão determina nº de afiações possíveis.

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    2.2.9.1 - Características Geométricas

    2.2.9.2 - Cálculo da vida útil e espessura do talão

    A altura do talão determina o nº de afiações possíveis na matrizEm geral após o corte de 40 mil a 60 mil peças a matriz deve ser afiada. Cada afiação reduz

    aproximadamente 0,15 mm da espessura da matriz

    T= n º de peças x 0,1540.000 a 60.000

    T = espessura do talãoEspessura retirada numa afiação (média) = 0,15 mmExpectativa de peças produzidas entre afiações = 30000 a 40000 peças

    Nota: o talão t deve ter no máximo 12 mm. Tmáx =12 mm

    Alturas recomendadas para o talão

    T≤ 3,0.e para e‹1,5 mmT≈ 1,5.e para e›1,5 mmT= 1,0.e para e›6,0 mm

    2.2.9.3 - Cálculo da espessura da matriz

    A força de punção se distribui ao longo dos gumes de corte da matriz, de forma tal que se esta

    não tiver espessura suficiente, acabará não resistindo aos esforços.

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    2.2.9.4 - Cálculo da espessura da parede entre furos

    D 3 - 6 6 - 12 12 - 20X 6 10 13

    F (ton) 10 15 20 30 50 90 120

    E (mm) 16 16 22 28 34 40 46C (mm) 9 - 10 12 - 13 14 - 15 17 - 18 21 - 23 29 - 30 34 - 35C' (mm) 11 - 12 14 - 15 17 - 18 21 - 22 26 - 27 36 - 37 41 - 42

    Y (mm)

    1,2 a 3 . em para matrizes pequenas OBS: Para matrizes inteiriças2 a 3 . em para matrizes grandes ou encaixadas podemos

    Z (mm) α . e (e = espessura da chapa em mm) tomar 0,8 . em 

    Para os valores de α, vide tabela abaixo:

    Valores de α :

    em que: p = perímetro de corte (mm)e = espessura da chapa (mm)

    Espessura da matriz, por outros autores:

    p \ e 0,2 – 0,5 0,8 – 1 1,2 – 1,5 1,8 – 2,5 2,8 – 3,5

    16 4 – 10 2,5 – 3 1,7 – 2 1,2 - 1,5 0,8 – 130 4 – 13 3 – 4 2 – 3 1,5 - 1,8 1,4 – 1,5

    60 6 – 15 4 – 5 3 – 3,5 2,2 - 2,6 1,8 – 2

    100 8 – 20 5 – 6 4 – 4,2 3 – 3,5 2 – 2,5

    150 10 – 25 6 – 7 4,5 – 5 3,2 – 4 2,8 – 3

    200 15 – 30 7 – 8 5 – 6 3,8 – 5 3,5 – 4

    300 15 – 35 7,5 – 9 5,5 – 6,5 5 – 6,2 4 – 4,6

    F  E

    ton cmkgf mm

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    2.2.9.5 – Materiais para punções e matrizes

    Características:

    1.  Elevada resistência mecânica2.  Dureza elevada após tratamento térmico.3.  Resistência ao desgaste.4.  Resistência ao choque.5.  Boa temperatura e usinabilidade.6.  Indeformabilidade durante o tratamento térmico.

    Recomendação de materiais para punção e matriz

    AISI Villares

    D – 6 VC – 131D – 3 VC – 130O – 1 VNDO – 7 VW – 1S - 1 VW – 3

    A tabela acima está em ordem decrescente de qualidade e preço. Os dois primeiros são os maisempregados para fabricação de punções e matrizes.

    Tratamento térmico

    Para o tratamento térmico dos punções e matrizes deve-se consultar o catálogo do fabricante. Adureza dos punções deve ser a princípio na faixa de 56 a 62 HRC após o revenimento.

    Recomendações de projetos para punção e matriz

    Para que não haja problemas de concentração de tensões durante e depois do tratamento térmicodeve-se seguir as seguintes recomendações :

    1.  Evitar cantos vivos ou raios de arredondamento muito pequenos.2.  Evitar variações bruscas de secções.3.  Evitar massas com distribuição heterogêneas.4.  Evitar furos cegos, roscas e pinos.

    5.  Evitar proximidade de furos ocasionando paredes finas.

       A   t   é   1   0   0

        1   0   0  –   1   5   0

        1   5   0  –   2   0   0

        2   0   0  –   3   0   0

        3   0   0  –   4   0   0

        4   0   0  –   5   0   0

        5   0   0  -   6   5   0

        6   5   0  –   1   0   0   0

    0 – 0,5 16 16 18 18 20 22 24 26

    0,5 – 1 16 18 18 20 22 24 26 28

    1 – 1,5 18 18 20 23 26 28 30 32

    1,5 – 2 19 20 22 24 27 30 32 35

    2 – 2,5 20 22 24 27 30 32 34 38

    2,5 – 3,5 22 24 27 31 34 37 40 45

    3,5 – 6 27 33 33 38 42 45 48 53

    e \ p

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    3 – OPERAÇÕES DE DEFORMAÇÃO3.1 – Dobra

    Para operações de dobra não é recomendada a utilização de prensas excêntricas, pois a força finalde dobramento se torna incontrolável e muito perigosa para a máquina.

    A operação de dobra em “V” pode ser considerada em dois estágios: O primeiro corresponde aodobramento de uma viga sobre dois apoios devido a flexão e o segundo corresponde a força decompressão suportada pela matriz e que garante a eficiência da dobra.

    3.1.1 - Cálculo da força de dobramento.

    Onde:P = força de dobramento.la = abertura da matriz.lb = comprimento da dobra.e = espessura da chapa.σd  = tensão de dobra.ω = módulo de resistência.

    sendo:

    Substituindo temos:

    σd =  Mω 

    M = P . la4

    ω = Jy = lb . e³ / 12 = lb . e²y e / 2 6

    σd = P . la . 64 . lb . e²

    P = 2 . lb . e² .σd3 la

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    Devido a dificuldade de se obter o valor correto de σd, costuma-se trabalhar com σr (tensão deruptura).

    Nota: Segundo Schuler e Cincinati; σd  = 2 .σr, isto é, a tensão de dobra é o dobro da tensão deruptura à tração, porém para dobras a 90° com la / e ≤ 10  não se aplica esta definição.

    I - CasoSe a ferramenta é como a figura do caso 2 (compressão), a força de dobra é dada por:

    P = 2 . lb . e² . 2 .σr σr = tensão de ruptura (kgf/mm²)3 la e = espessura da chapa (mm)

    la = abertura da matriz (mm)lb = comprimento da dobra(mm)

    I – ExemploQual é a força necessária para dobrar em ângulo reto uma tira de 1m de comprimento, espessura de

    3mm , σr = 40 kgf/mm² e a abertura ''V'' = 50mm.

    Dados: lb = 1000mmla = 50mm

    σr = 40 kgf/mm²

    σd = 2 .σr = 2 . 40 = 80 kgf/mm²

    Resolução:

    P = 2 . lb . e² . 2 .σr =

    3 la

    P = 2 . 1000 . 3² . 2 .40 = 9600 kgf3 50

    3.1.2 - Raio mínimo na dobra.

    A observação do raio mínimo na dobra interna é fundamental para a operação de dobramento. Deacordo com a característica e espessura do material, deve ser escolhido o raio para o punção e para amatriz.

    Na falta de valores específicos (DIN 9635), podemos usar os seguintes valores:

    Material RaioAço r = (1 a 3)eCobre r = (0,8 a 1,2)eLatão r = (1 a 1,8)eZinco r = (1 a 2)eAlumínio r = (0,8 a 1)eLigas de Alumínio r = (0,9 a 3) e

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    3.1.3 – Cálculo do comprimento desenvolvido.

    A camada de material que na dobra não sofre deformações de recalque ou de estiramento échamada de Linha Neutra (L.N.).

    No dobramento, devido aos materiais se deformarem mais a tração do que a compressão, aLinha Neutra em geral não coincide com o centro (de gravidade geométrica) da secção da peça.

    Em geral quando a relação r/e for maior que 4 a L.N. coincide com a linha dos centros de gravidadeda secção.

    Valores de K (Função da Relação r/e)

     r/e ≥  0,5 ≥  0,65 ≥  1 ≥  1,5 ≥  2,4 ≥  4

     K 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

    L = a + b + π (r + e x  K) β 2  180°

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    2- Conforme figura abaixo calcule:

    Dados: (σr = 30kgf/mm²)

    a) Abertura da matriz;.

    b) Comprimento desenvolvido;

    c) Força de dobramento;

    d) Esquematizar a matriz;

    e) Distância entre apoios.

    3.1.4 - Dobras de Perfil em ‘U’

    Nas dobras de perfil em U as forças necessárias estão de acordo com a construção da ferramenta.Em primeiro plano temos como influência a folga ente o punção e a matriz, e em segundo plano aforma das entradas da matriz nos pontos de apoio do material.

    A folga deve ser escolhida, suficientemente grande de forma que não haja estiramento do material,e sim apenas as dobras nos raios internos.

    Raios internos das dobras (tanto na peça como na matriz), devem ser no mínimo igual a espessurado material. Nas dobras de perfis em “U” sem pisadores tornam-se os fundos abaulados, que em partenecessitam de grandes forças para a sua planificação.

    As forças para planificar o fundo no fim do dobramento podem alcançar valores de até duas vezes emeia a força de dobramento normal.

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    3.1.4.1 - Força de dobramento sem planificação de fundo

    3.1.4.2 - Força de dobramento com planificação de fundo

    3.1.4.3 - Força de dobramento com utilização de pisadores

    P = 1,2 . lb . e² .σd ≈  1,2 . lb . e² . σd . ε u u

    ε ≈ 2,5 

    P = 2 . lb . e² . σd3 u

    u ≥ 2 . e 

    Força do pisador = 25% da força para dobramento.

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    EXERCÍCIO:

    1 - Calcular a força necessária para dobrar em ' u', 1m de chapa de aço com σr = 40kgf/mm² eespessura e = 3mm+/-0,1; em ferramentas de dobrar tipo matriz e punção.

    a) Calcular sem planificação de fundo.

    b) Calcular com planificação no fundo.

    c) Calcular com prensa-chapa

    3.1.5 - Estampos de EnrolarA operação de enrolar pode ser efetuada por vários métodos.

    Nos dois casos acima a peça deve ter uma pré-dobra para iniciar o desenvolvimento.

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    3.2 - Repuxo

    Na operação de repuxo obtem-se peças ocas partindo-se de placas ou chapas planas.Durante a operação de repuxo o material sofre esforços de compressão (nas bordas da matriz) e

    esforços de estiramento.

    Na operação de repuxo praticamente a espessura da peça se mantém igual a do Blanque.

    3.2.1 - Cálculo do Diâmetro do BLANQUE

    Peças com formas de corpos de revolução, o blanque pode ser calculado de duas formas: peloprocesso de igualdade das áreas ou pelo método do baricentro do perímetro.

    Exemplo:Calcular o diâmetro do blanque para a peça da página abaixo:

    3.2.1.1 - Processo pela igualdade das áreas.

    Ou seja

    Sblanque = Σ Scírculo + Scilindro

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    π . D² = π . d1 . h1 + π . d1²4 4

    π . D² = 4π . d1 . h1 + π . d1²4 4

    D² = 4d1 . h1 + d1² D = √4d1 . h1 + d1² D = √4 . 100 . 50 + 100²

    D = √30000 D = 173,205mm

    ou ainda:

    S = π . d1 . h1 + π . d1² S = π .100 . 50 + π .100² 4 4

    S = 15707,96 + 7853,98

    S = 23561,94 como S = π x D²4

    então temos:π . D² = 23561,94 π . D² = 4 . 23561,94

    4

    D² = 4 . 23561,94 D² = 30000π 

    D = √30000 = 173,205mm

    3.2.1.2 - Método do Baricentro do Perímetro (Processo Analítico)Calculo pelo centro de gravidade das figuras:

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    π . D² = 2π . R1 . L1 + 2π . R2 . L24

    π . D² = 4 . 2π (R1 . L1 + R2 . L2)

    D² = 8 (Σ Ri . Li)

    D = √8 (Σ Ri . Li) D = √8 (50 . 50 + 25 . 50)

    D = √30000 D = 173,205mm 

    Este processo é o mais utilizado pois pode utilizar a fórmula D = √8 (Σ Ri . Li), para qualquer queseja o repuxo que quisermos determinar o diâmetro do blanque.

    A sequência do calculo é:

    1°- Dividir o repuxo em figuras regulares como cilindros, discos, anéis, etc.2°- Determinar o C.G de cada figura e a distância destes até o centro da peça (Ri)3°- Determinar o comprimento desenvolvido de cada parte na seção mostrada (Li)4°- Aplicar a fórmula: R² = 2π . R . m x Σ li

    3.2.2 - Repuxo em vários estágios

    Peças com grandes profundidades de repuxo devem ser repuxados em várias operações:O número das operações depende da profundidade de repuxo e das características de

    estampabilidade do material da chapa.Coeficiente de repuxo - O coeficiente de repuxo fornece a menor relação entre o diâmetro do punção eo diâmetro do blanque (ainda peça intermediária) em função do material da chapa.

    m ≤  d1 ( m = coeficiente para 1° operação)D

    m1 ≤  dn ( m1 = coeficiente para demais operações)dn – 1

     Material  m m1Aço para repuxo 0,60 – 0,65 0,80

    Aço para repuxo profundo 0,55 – 0,60 0,75 – 0,80

    Aço para carroceria 0,52 – 0,58 0,75 – 0,80

    Aço Inoxidável 0,50 – 0,55 0,80 – 0,85

    Cobre 0,55 – 0,60 0,85

    Latão 0,50 – 0,55 0,75 – 0,80

    Alumínio Mole 0,53 – 0,60 0,8Duralumínio 0,55 – 0,60 0,9

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    Exemplo 1: Determinar o diâmetro do disco e o número de operações necessárias para obtermos umrecipiente cilíndrico de chapa de aço inoxidável com as dimensões da figura.

    Obs: Deixar 3% de sobremetal do blanque para usinagem posterior da altura, arredondar para onúmero inteiro mais próximo.Pela tabela temos:

    m = 0,55m1 = 0,85

    Diâmetro do blanque.

    D = √4d1 . h1 + d² D = √4 . 72 . 56 + 70²

    D = √21028 D = 145,01

    Da = 1,03 . 145,01 Da = 149,36 Da ≈ 149mmNúmero de operações:d1 = Da . m d2 = d1 . m1d1 = 149,055 d2 = 81,95 . 0,85d1 = 81,95mm d2 = 69,65 = 70mm

    h1 = Da² – dm²1  h2 = Da² - dm²24 . dm1  4 . dm2

    h1 = 149² – 83,95² h2 = 149² - 72²

    4 . 83,95 4 . 72

    h1 = 15153,39 h2 = 17017335,8 288

    h1 = 45126mm h2 = 59,086mm

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    Exercício:1 - Determinar o número de operações de repuxo e as respectivas profundidades para estampagem

    da peça abaixo:Calcular o diâmetro do blanque pela igualdade das áreas:

    Material – Latão0,5m0,8m1

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    2 – Calcular o diâmetro do blanque para a peça abaixo:Material – aço para repuxo profundo

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    Exemplo 2:

    1- Determinar o blanque. (dois processos)2- Calcular o número de operações e como são feitas.

    Obs: Deixar 5% de sobremetal no blanque para usinagem posterior da altura.(arredondar % para o n°inteiro mais próximo para mais ou para menos)

    Resolução:1- Cálculo do blanque

    S1 = π . d1 . h1  S1 = π . 52 . 48 = 7841,41

    S2 = 2π . r² + π² . r . d  onde d = 50 – (2 . 2) = 462

    S2 = 2π . 3² + π² . 3 . 46  = 56,54 + 681 = 737,542S3 =  π . d² S3 = π . 46² = 1661,85

    4 4

    Speça = 7841,41 + 737,54 + 1661,85 = 10240,85

    Sblanque = Speça

    π . D² = 10240,85  π . D² = 4 . 10240,85 D² = 40963,4 D = √13039,05

    4 π D = 114,18 mm

    Material – Latão

    0,5m0,8m1

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    Pelo processo analítico:

    CG (raio) = 0,635 . 3 = 1,9 mmPerímetro = 2π . r / 4 = 2π . 3 = 4,71 mm

    D = √ 8 (Σ Ri . Li)

    D = √8 (26 . 48 + 24,9 . 4,71 + 11,5 . 23)D =114,18 mm

    Da = 1,05 . 114,18 = 120mm

    d1 ≥  120 . 0,5 = 60mmd2 ≥  120 . 0,8 = 48mm d2 = 50mm

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    Exercício:1- Determinar o diâmetro do blanque.2- Determinar o número e como serão as operações.

    Material – Aço

    Inoxidável0,55m0,85m1

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    4 - FERRAMENTAS

    Esta denominação necessita de certa lógica para evitar confusões.Se a ferramenta efetua várias operações, poderá ser útil mencionar cada uma delas, indicando

    eventualmente a ordem na qual irão ser efetuadas.

    4.1- Classificações das Ferramentas

    Podem ser classificadas as ferramentas, inicialmente, pelas operações que efetuam; temos assim:a)  Ferramentas de corte;b)  Ferramentas para deformação;c)  Ferramentas de embutir ou repuxar;

    Em outros casos as ferramentas podem combinar várias operações, temos assim:d)  Ferramentas combinadas.

    Classificação:

    a)  Ferramentas de corte

    Estas ferramentas podem ser classificadas pelo tipo de trabalho:- ferramenta de corte simples;- ferramenta de corte progressivo;- ferramenta de corte total.

    Pelas formas da ferramenta:

    - ferramenta de corte; aberta (para corte simples);- ferramenta de corte coberta ou com placa-guia (para corte simples ou progressivo);- ferramenta de corte com colunas (para corte simples, progressivo ou total);- ferramenta de corte com guia cilíndrica (para corte total).

    b)  Ferramentas para deformação

    A classificação destas ferramentas pode ser feita somente em função do serviço a ser realizado:- ferramenta de dobra em V, U ou L;- ferramenta de enrolar (extremo ou total)- ferramenta de aplainar

    - ferramenta de estampar

    c)  Ferramentas de Embutir ou Repuxar

    Classificam-se pelo tipo de trabalho:- ferramenta de repuxo sem prendedor de chapa (para repuxo de ação simples)- ferramenta de repuxo com prendedor de chapa (para repuxo de ação dupla), para prensas sesimples e duplo efeito.

    d)  Ferramentas Combinadas

    Apresentam-se sob formas diversas, sendo possível classificá-las em:- ferramentas combinadas totais;

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    - ferramentas combinadas progressivas.

    Ferramenta de Estampo Progressivo de Corte, Dobra e Repuxo

    4.2 - Elementos NormalizadosBases

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    Buchas Guias e Mola

    Colunas

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    5- EQUIPAMENTOS5.1 - Prensas

    No trabalho dos metais em chapas, as máquinas usadas são denominadas “PRENSAS”.A classificação destas máquinas é feita observando o funcionamento e os movimentos.

    Em 1º lugar se distinguem:- Prensas Mecânicas;- Prensas Hidráulicas.Em cada um destas categorias, os movimentos de que são dotadas essas prensas permitem

    diferenciá-las em:1-  Prensas de simples ação, ou seja, com um só movimento (mais usual);2-  Prensas de dupla ação, ou seja, com dois movimentos;3-  Prensas de tripla ação.Citaremos somente a de simples ação.

    Neste tipo de prensa é possível diferenciar:1 – pela sua função:a) prensas para cortar e embutir;b) prensas para dobrar e puncionarc) prensas de forja.

    2 – pelo seu comando:a) prensa de balancim manual;

    Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem que não precisam grandes esforços.b) prensa de fricção;

    Trabalho de forja, estampagem e dobra.

    c) prensa de excêntricos; (mais usual)Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem de diversos esforços.d) prensa de virabrequim;

    Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem, mas que constitui um virabrequim.e) prensa de rótula.

    Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem, com diferente acionamento do cabeçote.

    5.1.1 - Características das Prensas

    Para definir uma prensa devem ser indicadas as características que se seguem:- tipo;

    - força máxima em toneladas e trabalho;- percursos;- distância entre mesa e cabeçote;- potência do motor;- dimensões externas.Ademais, o fabricante deve definir sempre as dimensões das fundações previstas para instalação da

    máquina.Prensas Mecânicas:  Para prensas de pequena e média potência, pode ser executado em ferro

    fundido, aço fundido ou em chapas de aço soldadas. Esta armação aberta por três lados, permite apassagem lateral da fita. Possuem mancais na parte superior, guias verticais e uma mesa para fixaçãodas ferramentas. Os principais tipos são: balancim, fricção, excêntrica, virabrequim, rótula.

    Prensas Hidráulicas: estas se diferenciam somente das precedentes pelo comando do cabeçote.São de uma ou várias colunas e a armação é de ferro fundido ou de chapas de aço soldadas. A

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    vantagem destas prensas reside na facilidade existente para se regular a pressão do óleo, o que permiteutilizar somente a força necessária e que esta seja controlada.

    5.1.2 - Escolha da Prensa Conveniente

    Para se escolher uma prensa para uma determinada operação, devemos conhecer as característicasdas prensas de que dispõe. Para um trabalho a se realizar devem ser determinados:

    1)  a força (em toneladas) necessária;2)  o trabalho (em quilogrâmetros) necessário;3)  as dimensões da ferramenta;4)  o percurso necessário;5)  o modo pelo qual se deve trabalhar (golpe a golpe ou em continuação).

    Estas especificações vão tomar a escolha mais fácil. A primeira permite que se determine a forçaexigida da prensa. A segunda fixa a escolha entre uma prensa de comando direto ou com aparelhos. Aterceira permite assegurar a possibilidade de montagem das ferramentas.

    Para a escolha de uma prensa, deve-se evidentemente ter em conta o tipo de trabalho a serexecutado.

    Os trabalhos de corte podem ser realizados em todos os tipos de prensas de simples efeito.As dobras deverão ser efetuadas em prensas excêntricas, prensas de fricção, ou em prensas

    especiais para dobrar.A escolha é mais delicada para trabalhos de embutição. As prensas de duplo efeito, com mesa

    móvel, deverão ser utilizadas para trabalhos embutição cilíndrica profunda em chapas finas.As prensas hidráulicas permitem grandes pressões a grandes profundidades.As prensas de simples efeito, providas de almofada pneumática, podem ser utilizadas como

    prensas de embutir. Estas prensas permitem exercer grandes pressões de deformação e maiorprodução.

    5.1.3 - Dispositivos de Proteção

    As prensas são máquinas perigosas para as mãos dos operadores, por esta razão são empregadosdiversos dispositivos para que se aumente a segurança, no trabalho.

    Uma das mais simples é que se obrigue a utilizar as duas mãos para o comando, o que evita que ooperário deixe uma das mãos debaixo do cabeçote (bi-manual).

    Nas grandes prensas, manejadas por vários operadores, dispositivos elétricos no comandoobrigam-lhes a utilizar as mãos na manobra.

    Algumas prensas têm uma pantalha protetora, a qual deve ser descida, a fim de acionar a máquina.Este movimento força o operário a retirar as mãos da zona perigosa.Modelos de algumas máquinas:

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    5.2 - Corte a Laser

     Modelo: Amada corte Laser LC-2415 Corte Laser em execução

    Neste modelo há o mais recente desenvolvimento de máquina CNC e tecnologia de ressonador delaser. O LC-2415 é projetado para o alto-volume de corte de produção de metal de chapa separa,enquanto caracterizando alta velocidade processando seguro, material carregando fácil, e descargaautomatizada de partes múltiplas. As séries LC também caracteriza avançadas técnicas cortantes,CleanCut™ e DoubleCut™.

    Este corte é gerado pela fundição do laser no material e assim cortando-o. A informação para ocorte do perfil da peça é de forma CAD-CAM, pois primeiro é feito o arquivo no CAD e convertidopara o CAM e assim efetuado o trabalho.

    Vantagens:- Melhor aproveitamento da chapa;- Corte de precisão com excelente acabamento;- Flexibilidade e rapidez na mudança do projeto;- Qualquer quantidade de produção;- Não tem investimento em ferramental;- Projeto desenvolvido em CAD/CAM;- Flying Optical – Laser flutuante;- Pequena área de influencia térmica;- Rapidez na entrega;

    - Área de trabalho em média 1250x2500 mm;

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    - Projetos enviados por e-mail (internet), via sistema intranet;- Corte de geometria complexa com grande precisão e baixo custo.

    Capacidade:- Aço carbono SAE 1020 até 16 mm;

    - Aço inox 304 até 9 mm;- Alumínio até 5 mm;- Madeira MDF até 20 mm;- Acrílico e/ou Policarbonato até 20 mm.

    5.3 – Corte a Plasma

    Desde sua invenção na metade da década de 50, o processo de corte por plasma incorporou váriastecnologias e se mantém como um dos principais métodos de corte de metais. Porém, até poucos anosatrás, o processo detinha uma reputação duvidosa na indústria de corte de metais devido ao elevadoconsumo dos itens componentes do sistema, o ângulo de corte e a inconsistência do processo. Osrecentes desenvolvimentos agrupando tecnologias em sistemas de cortes manuais e mecanizadosproporcionaram um marco importante na história do corte plasma. Os plasmas manuais maismodernos são equipados com sistema de jato coaxial de ar, que constringe ainda mais o plasma,permitindo um corte mais rápido e com menos ângulo. O projeto de escuto frontal permite ao operadorapoiar a tocha na peça mesmo em correntes elevadas na ordem de 100 A. Nos sistemas mecanizados,utilizados principalmente em manipuladores XYZ comandados por controle numérico, foramincorporam tecnologias que aumentam a consistência do processo e prolongam a vida útil doscomponentes consumíveis através de um controle mais eficiente dos gases e do sistema derefrigeração respectivamente. O processo de corte plasma, tanto manual como mecanizado ganhouespaço considerado na indústria do corte de metais. Mesmo descontado o crescimento desta indústria,

    a participação do corte plasma teve substancial ampliação devido a sua aplicação em substituição aoprocesso oxi-corte, em chapas grossas, e ao LASER em chapas finas ou de metais não ferrosos.

     Modelo: Koike IK600 Plasma System

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    5.3.1 - Relação entre Processos (Oxi-Corte, Plasma, Laser)

    O processo plasma ocupa uma vasta área de aplicação com vantagens técnicas e econômicas.Porém, existem aplicações que os outros processos de corte térmico (ou termoquímico) maisadequados. Para peças em aço carbono, com espessuras acima de 40 mm, o processo maisrecomendado é o Oxi-Corte devido ao baixo custo inicial e operacional do processo. Para peças deespessura abaixo de 6 mm, com requisitos de ângulo reto, ou nível 1 ou 2 de segundo a ISO o processomais recomendado seria o LASER. O LASER também pode ser aplicado em maiores espessurasdependendo da potência do ressonador. O que se deve avaliar é a rugosidade da superfície de corte eprincipalmente a velocidade de corte.

    Esquema do bico HyFlow de alta definição

    Plasma de alta definição que revoluciona o processo plasma e o torna aplicável em peças commaiores exigências de qualidade de corte. O processo utiliza um orifício reduzido no bico HyFlow eum canal extra para saída de excesso de gás plasma resultando num corte praticamente sem chanfro esem geração de escória.

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    5.4 - Corte a Jato de água

    O corte por jato de água é comprovado sempre que os processos convencionais fornecem umaqualidade insatisfatória. Não há despesas extras devido ao processamento adicional ou devido a menorvelocidade do processo. Como no corte não são originados gases nem vapores, o processo é seguro e

    limpo, e não agride o meio ambiente denominação necessita de certa lógica para evitar confusões.Sistemas modernos de corte por jato de água incrementam a otimização do processo e a melhoria

    da qualidade na indústria de processamento.

     Modelo: Byjet – Bystronic

    Os equipamentos flexíveis para corte por jato de água destinado a aplicações exigentes; com mesaintercambiável, carregamento giratório e novo cabeçote de corte

    5.5 – Puncionadeira: Corte e Repuxo

     Modelo: Amada Vipros 255 – Puncionadeira Hidráulica de Alta Velocidade com Torre de Perfuração 

    Sistema hidráulico da pressão dupla - uma válvula servo linear avançada assegura a energiamáxima é consumida durante a perfuração, reduzindo desse modo o consumo de potência.

    O Vipros combina a excelência no CNC, na máquina, e em tecnologias de perfuração hidráulicas.O sistema hidráulico controlado servo fornece processar de alta velocidade e a operação baixa doruído. O controle da precisão da brake-like como dar forma ao ciclo entrega a alta qualidade que dáforma com ajuste eletrônico fácil da profundidade. Com toneladas da força perfurando da vibraçãobaixa, a construção rígida do frame da ponte e a capacidade grande da tabela fazem a máquina idealpara uma escala larga da folha grande que processa aplicações.

    Peça cortada e puncionada

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    Uma boa aplicação e a principal vantagem desta máquina são quando se tem um lote pequeno depeças com furadas e repuxadas a serem fabricadas e não se quer gastar com ferramental, fabrica-sesomente o punção com a geometria da peça e após isto é acoplado o punção na torre da máquina eassim é estampado (puncionado).

    5.5.1 – Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo

    Estampo Progressivo Peça Estampada na Ferramenta ao lado

    5.6 - Dobradeira

     Dobradeira Amada FBD 3 – 8025NT Dobrando uma chapa Peça Dobrada

    Este modelo é um marco no sistema de dobramento automático completamente diferente em

    conceito de qualquer sistema convencional. Possui programação simplificada e permite o sistema deconferência no perfil da parte fabricada como também qualquer interface. Também podem ser

    Faca

    Canal

    chapa

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    executadas modificações de usuário para o programa antes de processar. O sistema é projetado paraprover dobramento para cima e para baixo de 180 a 45 graus. Ele processa produtos novos sem perdade tempo pela organização de operações. Considerando que não requer nenhum óleo hidráulico, o estemantém um ambiente de trabalho limpo. Com automatização Integrada, é desenvolvido para aumentarprodutividade idealmente enquanto reduzindo custos em uma variedade de loja que processa métodos.

    O sistema também pode ser ampliado e pode ser integrado com outro equipamento do mesmofabricante.

    5.7 - Automação em Prensas

    Desbobinador Endireitador Prensa

    Sistema de Automação projetada por Stampco-Setrema 

    Neste sistema de automação acima, consiste três equipamentos:

    - Desbobinador- Endireitador- Prensa Hidráulica (descrito no item 3.1)

    5.7.1 - Desbobinador para Fitas

    Destinados ao processamento de materiais em rolos / bobinas. Podem ser fornecido com mandrilúnico ou duplo, eixo com ponta lisa para carretéis ou base giratória para desenrolamento direto de“pallets”. 

     Desbobinador c/Mandril Único Desbobinador c/ Mandril Duplo

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    Características técnicas • Expansão do diâmetro manualmente acionada• Suportes laterais para sustentação e guiamento do material• Freio de inércia para controle do desbobinamento (modelo sem motorização)• Acionamento por motorredutor (modelo com acionamento)

    • Velocidade variável por inversor de freqüência• Seletor para reversão do sentido de rotação• Sensor eletrônico para controle de laço - “looping” (modelo com acionamento)

    Acessórios opcionais • Braço pneumático com rolo pressor• Freio de inércia de atuação pneumática• Controlador de laço por ultrasom ou sensores fotoelétricos• Expansão hidráulica do mandril• Carro transportador / elevador de bobinas• Telas de proteção conforme PPRPS

    • Rolos cônicos para guiamento lateral do material

    5.7.2 - Endireitadores para Fitas

    São destinados ao processamento de materiais contínuos em fitas. Podem ser fornecidos emconjunto com desbobinadores em gabinete único (montagem compacta).

    Endireitadora c/ Abertura Manual Endireitadora c/ Abertura Hidráulica

    Características técnicas • Rolos puxadores para tracionamento do material• Regulagem da pressão dos rolos tracionadores por molas• Número de rolos endireitadores: (05) cinco ou (07) sete• Ajuste individual da posição dos rolos endireitadores superiores• Comando por inversor de freqüência• Sensor eletrônico para controle do laço (“looping”)

    • Seletor no painel para modo de operação “Automática / Manual”• Guia fita na entrada / cesto de rolos na saída do material

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    Acessórios opcionais • Abertura manual ou hidráulica do cabeçote endireitador (introdução da ponta)• Controlador de laço por ultrasom ou sensores fotoelétricos• Abertura pneumática para os rolos tracionadores

    • Mesa articulada para introdução da ponta da bobina• Rolo pré-endireitador para preparação

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    Apêndice I6 - Simbologia de Estampagem

    e = Espessura da chapa  (mm)u = Distância entre os pontos de contato da peça com a matriz e o punção(mm)l = Comprimento da tira (mm)s = Espaçamento entre peça e borda (mm)n = Número de peças por metro.a = Avanço ou passo(mm)f = Folga entre punção e matriz (mm)la = Abertura da matriz(mm)lb = Comprimento da dobra.(mm)d1 = Diâmetro da peça repuxada (repuxo cilíndrico) (mm)

    h1 = Altura do repuxo (mm)m = Coeficiente de repuxo para 1° operaçãom1= Coeficiente de repuxo para demais operações

    B = Largura da fita (mm)Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) (mm²)Acp = Área da cabeça do punção (mm²)

    Fc = Forca de corte em tesoura guilhotina (kgf)L = Comprimento de corte ( mm)Ap = Superfície total da peça ( mm²)At = Superfície total da tira ( mm²)

    P = Força de dobramento (kgf)D = Diâmetro do blanque (mm)Da = Diâmetro adotado considerando usinagem posterior (mm)

    Pe = Pressão específica dimensionada para a placa de choque (kgf/mm²)R = Raio do blanque (mm)Ri = Raio interno do repuxo (método analítico) (mm)Li = Altura do reuxo (método analítico) (mm)

    τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)

    λ  = Ângulo de inclinação da faca de corte (°) σƒ = Tensão de flexão.(kgf/mm²) σr = Tensão de ruptura a tração(kgf/mm²)J min = Menor momento de inérciaE = Módulo de elasticidade do material(Pa)

    ε = Coeficiente para dobras com planificação de fundoµ = Coeficiente de inclinaçãoω = Módulo de resistência.

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    Apêndice II7- Projeto de Estampo Progressivo de Corte

    P a r t e 1. M e m o r i a l d e C á l c u l o

    1. Estudo da Fita1.1. Definir a posição ideal da peça na fita, com no mínimo:

    2 estudos com inversão de corte e 2 sem inversão1.2. Calcular o número de peças por chapa padronizada1.3. Calcular a porcentagem de utilização da chapa (considerar o limitador de avanço)

    1.3.1. Considerar peça real (com furos)1.3.2. Considerar a peça bruta (desconsiderar furos)

    2. Estudo do Limitador de Avanço2.1. O projeto deverá considerar avanço manual2.2. O uso de faca de avanço reduz o rendimento no uso da chapa

    2.3. Caso se utilize faca de avanço o rendimento no uso da chapa deverá ser revisto

    3. Dimensionamento da Matriz3.1. Calcular a folga entre punção e matriz3.2. Efetuar o estudo da parede entre furos3.3. Calcular a espessura do talão3.4. Determinar a espessura, comprimento e largura da matriz3.5. Determinar a vida útil de cada matriz

    4. Verificação dos Punções4.1. Verificar flambagem e resistência à compressão

    4.2. Verificar a necessidade de uso da placa de choque 5. Espiga

    5.1. Calcular o centro de gravidade do perímetro de corte5.2. Sugerir tipo da espiga5.3. Indicar a prensa adequada (fator segurança entre 10 e 20%)

    6. Outros Elementos Construtivos6.1. Elementos Construtivos Padronizados

    Bases, colunas de guia (pino), buchas, molas, parafusos, pino-guia (DIN 6325) arruelas, etc., devem sernormalizados ou padronizados pelos fabricantes: Danly, Miranda, Polimold, Onça, etc. Apresentar afonte desses elementos.

    6.2. Demais Elementos ConstrutivosDefinir: porta-punções, sistema de guias e extratores, prensa-chapa, limitadores de avanço e demais

    elementos construtivos. 

    P a r t e 2. D e s e n h o s

    1.  Apresentar uma pasta com desenhos em tamanho máximo A12.  Fazer o desenho do conjunto (montagem) em 3 vistas se necessário3.  Fazer o detalhamento de todos os itens do ferramental4.  Punções e Matrizes deverão ter todas as especificações para fabricação. Considerar que esses elementos

    operam em conjunto

    5.  Todos os elementos deverão apresentar: tolerâncias e acabamentos 

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    Apêndice III8 - Componentes Fundamentais de um Estampo

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    1.  Pino de Fixação

    Sua função é fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais.Material: Aço prata.

    2.  Parafuso hexagonal interna (Tipo “Allen”) - DIN 912

    3.  Punção ou Macho – Obs.: Ø ≥ e da chapa

    Sua função é dar o formato final do produto. É um elemento de muita precisão.Material: Aço RCC, Aço VC-131 – Temperado 60-62 HRC

    Aço VT-131 – Temperado e Retificado p/ trabalho a quente 62-64 HRC.

    4.  Pino de Fixação

    Sua função é fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais.Material: Aço prata.

    5.  Parafuso hexagonal interna (Tipo “Allen”) – DIN 912

    6.  Régua de Guia

    Sua função é guiar a tira durante o processo de estampagem.Material: Aço SAE 1045 – não havendo obrigatoriedade de tratamento térmico com HRC 45-48.

    7.  Chapa de Apoio

    Sua função é apoiar a tira antes de entrar no estampo.Material: SAE 1020.

    8.  Espiga – Obs.: A rosca da Espiga não é cementada

    Sua função é fixar a base superior do estampo no cabeçote da prensa.Material: Aço SAE 1020.

    9.  Base Superior – Obs.: Espessura ≥ 20 mm

    Sua função é apoiar o conjunto superior do estampo no cabeçote da prensa.Material: Aço SAE 1020 ou Ferro Fundido. 

    10. Placa de Choque – Obs.: Espessura entre 5 e 8 mm

    Sua função é evitar a penetração dos punções na base superior.Material: Aço SAE 1045 – não havendo obrigatoriedade de tratamento térmico com HRC 45-48.