Estampagem

• Conformação de chapas é definida como a transição de uma dada forma de um semi-acabado plano em uma outra forma. Os processos de conformação de chapas têm uma importância especial na fabricação de carrocerias automotivas e componentes da industria eletro-eletrônica.

• Requisitos :• . Tolerância dimensional• . Qualidade superficial• . Resistência a corrosão• . peça rígida• . otimização do uso do ferramental

Ferramenta de corte progressiva

TIRA

SALIÊNCIAFRONTAL

SALIÊNCIALATERAL

P

TIRA

P

FACA DE AVANÇO

STOP LATERAL

e ≤ 2mm.

p ≤ 100 mm.

e= espessura

p= passo

FACA DE AVANÇO, PINOS GUIAS

1° 2° 3° 4°

Furos Para Pinos-Piloto

Operações

Produtos

ESTUDO DA TIRA

ESTUDO DA TIRA

ESTUDO DA TIRA

FOLGA ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ EM FUNÇÀO DA ESPESSURA DA CHAPA

cC epF τ..≥

στ 75,0=c

Fc= força de corte

P = perímetro

e = espessura da chapa

τ = tensão de cisalhamento

ττττc em kg/mm 2FORÇA DE CORTE

Componentes de uma ferramenta de corte

2”2 ½” – 3”50 a 80 T

1 ½”2”30 a 50 T

1”1 ½”20 a 30 T

SuperiorInferior

Espessura das bases (pol.)FORÇA DE CORTE

BASE SUPERIOR: ferro fundido (26FF), aço fundido (3430AF) ou aço laminado (Aço 1010)

PLACA DE CHOQUE: É construída com material Aço 1045, podendo levar um tratamento térmico para alcançar uma dureza de 45-48 HRC, se necessário.

PORTA PUNÇÃO:A espessura do porta-punção é muito importante, sendo que pede-se considera-la no mínimo 25% do comprimento do punção

h

Guias LateraisBase

Matriz

Placa de Guia

0,5 ÷ 0,75L

L

GUIA DA CHAPA: Como material para confecção é utilizado o Aço 1045, com um tratamento térmico

D

X

Z

XY

C

C

E

Y

13106X(mm)

12 ÷ 206 ÷ 123 ÷ 6D(mm)

∝ • e (e = espessura da chapa em mm)Z (mm)

2 ÷ 3 • e para matrizes grandesOBS: Para matrizes inteiriças

ou encaixadas podemos tomar 0,8 E.

1,2 ÷ 3 • e para matrizes pequenasY (mm)

41 ÷ 4236 ÷ 3726 ÷ 2721 ÷ 2217 ÷ 1814 ÷ 1511 ÷ 12C’ (mm)

34 ÷ 3529 ÷ 3021 ÷ 2317 ÷ 1814 ÷ 1512 ÷ 139 ÷ 10C (mm)

46403428221616E (mm)

120905030201510F (T)

3 3−= FE

MATRIZ: aço ferramenta 1045,D2, D6, M2, VF 800 AT

TIPOS DE SAIDA NA MATRIZ DE CORTE

Para corte de chapas de alumínio duro ou equivalente

--

0º 30’1º

1,8 X e0,7 X e

Até 2 mmAcima de 2 mm

Para corte de chapas duras sem precisão

0º 30’1º

3º4º

2 X e1 X e

Até 2 mmAcima de 2 mm

Para corte de chapas laminadas duras com boa precisão

--

2º3º

2 a 3 X e1 a 2 X e

Até 2 mmAcima de 2 mm

Para corte de chapas de alumínio mole, cobre, chumbo

--

0º 30’1º

2 X e1 X e

Até 2 mmAcima de 2 mm

Para corte de chapas laminadas moles onde se requer boa precisão

--

--

2 a 3 X e1 a 2 X e

Até 2 mmAcima de 2 mm

AplicaçãoÂngulo

ββββÂngulo

ααααAcréscimo

SEspessura da

chapa eTIPO DE SAÍDA

2 ½” – 3”50 a 80 T

2”30 a 50 T

1 ½ ”20 a 30 T

Espessura Base Inferior (pol)

Força de Corte

BASE INFERIOR:É uma placa de ferro fundido (26FF), aço fundido (3430AF) ou aço laminado (Aço 1010/20), Sua espessura é sempre ≥ 25 mm

corte fino

corte normal fo

lga

entr

e p

unçã

o e

mat

riz

[mm

]

espessura da chapa [mm]

Ferramenta de embutimento

Ferramenta de embutimento

Calculo da folga entre punção e matriz

Obter a largura de um perfil

Sendo a chapa com e > 1 mm ∴

mmey 23

1 ==

Para a parte enrolada

mmez 32

1 ==Logo:

ab = 1/8 • 2 π (r1 + y) = 1/8 • 2 • 3,14 (10 + 2) = 9,42 mmcd = 1/8 • 2 π (r2 + y) = 1/8 • 2 • 3,14 (14 + 2) = 12,56 mmef = 3/4 • 2 π (r3 + z) = 3/4 • 2 • 3,14 (24 + 3) = 127,17 mmL = 25 + 9,42 + 20 + 12,56 + 30 + 127,17 = 224,15 mm

2/

2/0

0 tR

tRK

f

f

++

==αα

αf – ângulo final

α0 – ângulo inicial – antes da liberação da carga

α0 αf

t

Retorno elástico

Capacidade de embutimento do materialA capacidade de embutimento de um material depende da sua relação dedeformação plástica que é uma medida da resistência à estricção do material.A severidade máxima de repuxo é a condição limite de repuxo para uma única operação. É determinada para os aços inoxidáveis, a partir da relação prática, válida para o intervalo de 25 a 600 de d/e.

βomax = 2,15 - 0,001 . d/e

onde d é o diâmetro do punção e “e” é a espessura da chapa.

A relação abaixo é chamada de relação de repuxo em função da geometria da peça,

β= D/d

onde D é o diâmetro do blank e d o diâmetro do punção.Se β ≤ βomax , a peça poderá ser repuxada em apenas uma operação.ã Se β > βomax , a peça necessariamente deverá ser estampada em mais de uma operação de repuxo.

Ensaios mecânicos

Os ensaios de fabricação avaliam características intrínsecas do material em produção. Geralmente processos de conformação mecânica de materiais metálicos exigem o conhecimento do comportamento do material durante processamento, para que se obtenha sucesso no mesmo. Os tipos mais comuns de materiais a serem conformados são fitas ou chapas finas para estampagem, ou barras e placas para dobramento de um determinado produto final.

Os ensaios de fabricação procuram avaliar as condições de conformação que evitem defeitos como rugas, trincas de bordas (no caso da estampagem de copos), entre outros. E também são úteis para determinar os esforços envolvidos entre a ferramenta de conformação e o material de trabalho nas diferentes situações existentes em um processo. No caso de dobramento, ensaios são muito importantes na determinação do retorno de curvatura devido às deformações elásticas do material, permitindo obter-se valores físicos precisos sobre o ajuste necessário ao ângulo para o qual uma determinada curva seja obtida. Enfim, estes ensaios são amplamente aplicados na indústria de produtos que utilizam a conformação plástica como meio de processamento.

O objetivo dos ensaios estudados até o momento é verificar o comportamento de materiais sujeitos a esforços específicos e os limites físicos destes tipos de esforços na estrutura e estabilidade destes materiais. Além disso, os ensaios permitem determinar características mecânicas inerentes ao material como módulo de elasticidade, tensões limite de tração e compressão, dureza superficial, vida e limite de resistência à fadigaentre outros.

O ensaio de embutimento tem como objetivo avaliar a estampabilidadede chapas e/ou tiras metálicas, relacionando características mecânicas e estruturais da peça com as máximas deformações possíveis de ser realizadas sem que ocorra ruptura [ASTM E643-84]. Existem diversos tipos de ensaio para essa forma de avaliação, descritos em seguida e esquematizados na figura 2.· Ensaio Erichsen: consiste na deformação de uma tira metálica (blank, corpo-deprova) presa em uma matriz com um punção na forma esférica. Mede-se a máxima penetração do punção para a qual não tenha ocorrido a ruptura da tira;· Ensaio Olsen: é semelhante ao ensaio Erichsen, com algumas alterações nas dimensões do equipamento;

TEXTURA E ANISOTROPIA