proc. mat.s 5ª aula intr. conformação res. 14.1

7/24/2019 Proc. Mat.s 5 Aula Intr. Conformao Res. 14.1

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Conformao dos metais

usinagemlaminao

Processos mecnicos(aplicaes de tenses) ( )

Conformao por

deformao plstica( LE LR )(sem perda de material)

Conformao por

Usinagem( >> LR)(com retirada de cavaco)

LaminaorefilaoE!truso"or#amentoEstampagem

orneamento"resamentoPlanamentoRetif$cao


2/69

%&%L'% *

2

*C*RRE &%R'% +E, -'CR*E, RU UR%',.% U,'.%/E- 0*, -E %',1

+ =

Cavaco

"erramenta de corte

Peas metlicas


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Conformao dos metais

Processos metal2rgicos(aplicao de temperaturas)

( )

Conformao porsolidificao ( > fuso)

Conformao porsinteri3ao ( fuso)

"undioLingotamento,oldagem

-etalurgia do p4


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0E"*R-% * EL5, 'C% E PL5, 'C%

T e n s o

D e f o r m a o

R u t u r a

E s c o a m e n t o

R e g i o d e d e f o r m a o p l s t i c aR e g i o d ed e f o r m a o e l s t ic a

T e n s o d e r u t u r a

T e n s o d e e s c o a m e n t o

enso m!ima

Limite de resist6ncia 7 trao 8 enso m!ima

0eformao Plstica0ef9Elstica


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Principais processos de conformao

Forjamento;

aminao;

Trefilao;

E!truso;

1


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"orte;

Do#ra;

Conformao de c:apa

Em#utimento;

Estiramento;


7/69

0E"*R-% * EL5, 'C% E PL5, 'C%T e n s o

D e f o r m a o

R u t u r a

E s c o a m e n t o

R e g i o d e d e f o r m a o p l s t i c aR e g i o d ed e f o r m a o e l s t ic a

T e n s o d e r u t u r a

T e n s o d e e s c o a m e n t o

enso m!ima0eformao Plstica

0ef9Elstica

Estrico

= E$ei de %oo&e


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%&%L'% *

8

a; Como se determina a Resist6ncia1,o e LR 8 =m!9>,o9 ? onde@ 8 =>,o e 8 l>lo9 c) %longamentoA %(B) 8 (lf lo) D >lo9

LE

LR

%


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Caracter$sticas do %o estrutural %, - % FG@(%merican ,ocietH for esting and -aterials)Teor de car#ono m'dio = ()2* R =limite de resist,ncia - trao ./(( 0 **( 1 a3E= limite de escoamento .m4nimo 2*( 1 a3

5 = alongamento .m4nimo 2( em 2((mm3%o d2ctil de fcil soldagem e


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E., * 0E C',%LJ%-E. *

56aliao7 8ual o maior 6alor da tenso de cisal9amento:

enso de cisal:amentoA 8 ">,o

0eformao de cisal:amentoA 8 tan

-4dulo de cisal:amentoA / 8 /

o

8 E 8 /


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E., * E"E '&% 0E C',%LJ%-E. *% enso de Cisal:amentoA A varia de a K da enso %!ialA

=uando a enso de Cisal:amento m!imaA a enso %!ial m$nima $a) m!98 D>M Iuando 88NO


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Tenso de cisal9amento resol6ida produ


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enses em diferentes planos de corte

lanos principais

>o plano principal 5 ?7 D= F@ 5 DD =( .cisal9amento nulo3

0a trigonometria@Cos M 8 CosM Q D 2,en9(M)8 M,en9Cos

.o plano %@ 8 " cos 8 " cos 8 " cos M

% %D >cos %D 8 Dcos M 8 D( D Q cosM) (eI9 D9 ) M

8 " sen 8 " sen 8 " sen 9cos % %D >cos %D

8 D9sen9cos 8 K9D9senM (eI9 D9S)


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Coeficiente de Poisson ( )

A coeficiente de oisson . 3 caracteri


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RE/' * PL5, 'C%@ 0E"9 EL5, 'C% Q 0E"9 PL5, 'C%

Calculo@0eformao elstica do ao %, - %FG8 E ? 8 >E@ 0ados@ LE 8 MO -Pa? E 8 MD 9 -Pa

LE 8 LE>E 8 MO -Pa>MD 9 -Pa 8 A DDS ADMB ou DAMmm>m

Comportamento x :

elstica plstica

0eformao

e n s

o


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B Tenso de engen9aria7 .1 a3= @ (B Deformao de engen9aria7 . 3= . l l )D l

E., * E 0E"*R-% * ; E.,%'* 0E R% *

enses 0eformaes

8 E


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RE,'L'T.C'% E E.%C'0%0E

17

! 8 "ora ! distncia 8 Energia 5rea distncia &olume


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=ual o mel:or material1


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Efeito do encruamento no limite deescoamento de um material metlico

%plicao de tenso acima do LE (deformao plstica)


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D

M.#3

% adio de M no altera a m!9(a resist6ncia a deformao plsticafica inalterada)

DF8

m!M

D

M.a3 DM8F8

m!

rao pura

F

D

M.d3 a adio de uma tenso F decompresso aumenta drasticamente m!9

D

MF

m!

E!emplos de c$rculo de -o:r para diferentes estados de tenso

F

D

M.c3% adio de F diminui a m!9m!

D

F M


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RE"'L% * 0E %R%-E,

D

M

F

m!

F

D M

.d3 D

M=F=(

Trao pura

m! $

8ual a diferena:A estado de tenso


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22

%&%L9@a; =uais os processos de conformao direta1


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Processos de Conformao Plstic

Conformao Plstica a frio

emperaturade

Recristali3ao

Conformao Plstica a Iuente

emperatura do processo de conformao (VC)


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'."LUT.C'% 0* R%W%LJ* % "R'*

Laminao a frio

refilao a frio


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E-PER% UR% 0E RECR', %L'X% *


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E-PER% UR% 0E RECR', %L'X% *

-E %L '.'C'* 0E RECR', %L'X% * (VC)P


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L%-'.% * % =UE. EL%-'.% * % =UE. E@

:omologa 8 tra


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Conformao -ecnica %lin:amento de Part$culas

Part$culas de segunda fase

02cteis forma alongada

"rgeis fragmentos paralelos


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0E"*R-% +E, %C'-% E %W%'Z* 0% X*.% CR[ 'C%


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Placas Wlocos arugos

C:apas

"ol:as

u


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L%-'.% * 0E PL%.*,

"9apasFinas

"9apasCrossas


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L%-'.% * \ =UE. E

32

itola 5mericana7 1 C = $ $ 1anufacturer s tander Cauge

eso especifico do ao = G)H/ g@cmF


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L%-'.% * % =UE. E

&%. %/E.,1enor esforo mecInico para umamesma uantidade de deformao)e!igindo m uinas de menorcapacidade ue no tra#al9o a frio$Refina a estrutura do metal) mel9ora atenacidade) elimina porosidades esegrega impure


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L%-'.% * % =UE. E

0E,&%. %/E.,E!ige ferramental .cilindros)matrio permite o#teno dedimensKes dentro de estreitastolerIncias$

34


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CJ%P%, "'.%, % "R'*

35

Witola %mericana?-,/ 8 U9 ,9 -anufacturer]s ,tander /auge

Peso especifico do ao 8 ^A N g>cm F


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-E %L*/R%"'%


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%-%.J* 0E /R * PR'.C'P%L &%R'5&EL -E %L_R/'C%

0eterminao do / atrav sda anlise de imagem

-icroestrutura de um ao %',' D G

A taman9o m'dio dos gros .C3

segundo a 5 T1 relacionaBsecom o nLmero de gros .>3 porpolegada uadrada numaampliao de ?((M7

. 8 M/;D

%, - (%merican ,ocietH for esting and -aterials)


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%-%.J* 0E /R * %, -

38

-edida do aman:o de /ro

. 8 M/;D

. 8 n de gros>pol M c> aum9 D !/ 8 n %, - de aman:o de /ro

D`/`

* taman:o m dio dos gros (/)A tam< m con:ecido como granulometriaA normalmente Iuantificado usando o sistema definido pela %, -(%merican ,ocietH for esting and -aterials)* sistema %, - classifica em gros grossos valores de / entre D e O egros finos valores de O a


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'nflu6ncia do aman:o de /ro EI9 Jall e Petc:@

e 8 Q H9d;D>M *ndeA e 8 Limite de Escoamento e H so constantes do material d 8 0imetro m dio dos gros em mm9A#s$7 A Refino de Cro aumenta simultaneamente a Resist,ncia e aDuctilidade$

39

%valiao@Como se produ3 o Refino de /ro1Resp$s ?B Trat$ T'rmico de >ormali


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CRE,C'-E. * 0E /R *


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Rede C"C 7

% -etalurgia da deformao ,istemas de desli3amento(cisal:amento)

N Planos bD D D e F direes `D D

DM sistemas de desli3amento (fcil)

C"C


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Rede CCC7


G Planos bD D e M direes `D D D

DM sistemas de desli3amento fcil


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Rede JC 7


D Plano b D e F direes `D D ;M

F sistemas de desli3amento fcil9

%

W

%


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L%-'.% * % "R'*

44

&%. %/E.,ermite mel9or aca#amentosuperficial e o#teno demel9ores tolerInciasdimensionais$

Deforma a estrutura em maior oumenor profundidade) conforme ae!tenso do tra#al9o e) com isso)permitindo alterar sensi6elmenteas propriedades mecInicas7resist,ncia e dure


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L%-'.% * % "R'*

0E,&%. %/E.,Diminuio da ductilidade$Defeitos como7 casca delaranja e lin9as de Nder ou dedistenso$E uipamento de maiorcapacidade e rigide


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0eformao a frio versus resist6ncia deaos car


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%PL'C% *>ecessitaBse de uma #arra de lato G(BO( com um

diImetro de OANmm) uma resist6ncia de mais deNM gf>mmM e uma elongao de mais de M B9 5 #arra de6e ser o#tida a partir de uma outra maior) cujodiImetro ' de ASmm$Especificar as etapas de processamento necessriaspara a o#teno da #arra de O9Nmm9

47

Processo deConformaoPlstica 1

H)Pmm *)/mm


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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn

ara atender uma resist,ncia de mais de /2&gf@mm 2 7Deformao a frio ?*

48


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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn

ara atender uma elongao de mais de 2( 7Deformao a frio ` 2O

49


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Deformao a frio Q ?* para a Resist,nciaDeformao a frio ` 2O para o alongamentoalor m'dio = .2O + ?*3@2 = OH@2 = ?P 2(

ortanto) na Lltima etapa de6eBse pro6ocar 2( dedeformao a frio$ FJrmula da Reduo de Srea) R5 . 3 = .5i B 5f 3?(( 5i

50

-E-*R'% 0E C5LCUL*


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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn

"lculo do diImetro anterior a *)/mm para o#ter 2( deformaoplstica a frio7 DF = Reduo de Srea por Deformao lstica a Frio

DF = .di2 0 df 23 ?(( 2( = .di 2 0 *)/ 23 ?(( di 8 GA mm

diM diM Fa


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PR*CE,,* 0E "%WR'C% * 0E C%R UCJ*,


53/69

&%R'5&E', -E %L_R/'C%,

1E"5> 1A DE E>D RE" 1E>TA. trengt9ening 1ec9anisms3


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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,

?B Endurecimento por oluo Jlida . JlidB olition %ardening3

54


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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,

M; Endurecimento por 0eformao Plstica a "rio (,train Jardening)

55

PR

FA

&%R'5&E' E %L R/'C%


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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,E.0UREC'-E. * P*R RE"'.* 0E /R * (/R%'. RE"'.'./)

E $ %all e etc9

e 8 Q H9d;D>MAnde) e = imite de Escoamento ( e &U so constantes do material d = DiImetro m'dio dos gros em mm$

A#s$7 A Refino de Cro aumenta simultaneamente aResist,ncia e a Ductilidade

56


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%U, E.' %

-%R E.,' %

TRANSFORMAO ALOTRPICA COM

AUMENTO DE VOLUME,que leva concen !a"#o $e en%&e%

&%R'5&E', -E %L_R/'C%,/ 0 Endurecimento por reao 1artens4tica

.15RTE> TE RE5"T A> 3

de facecentrada

cu


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O; E.&ELJEC'-E. *Endurecimento de6ido a part4culas finas ou En6el9ecimento

. recipitation %ardening3

Estgios da passagem de uma 0iscordnciaentre duas Part$culas de Precipitado

-ecanismo de *ro an paraa interao de discordnciascom part$culas incoerentes9

Endurecimento por Precipitao


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U,'.%/E-

Formao de ca6acos descont4nuos por usinagem$A encruamento facilita a produo deste tipo de ca6aco)pois redu< a ductilidade$


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PR*CE,,* 0E U,'.%/E-Usinagem

orneamentoLaminao%ciaria

LingotesPea-at ria;prima

Warras de ao


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E, R% E/'%%ntes de Usinar "or#ar o material


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U,'.%/E- Z L%-'.% *

63

"erramenta de Roscar com incerto de -etal 0uro

Laminadores de Roscas

arra!as de laminao

!


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%WER UR% 0E R*,C%, .* *R.* ("'LE %R )

11/5/15 64

Para filetar : necessidade de dois movimentos@D; Rotao da *


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Rosca Laminada ! Rosca Usinada 5 principal diferena entre a rosca laminada e usinada 'a alta resist,ncia mecInica nos filetes conformados peloprocesso de laminao) o ue ' mostrado na orientaodas fi#ras do material$ 5 no gerao de ca6acos e a alta dura#ilidade da

ferramenta tam#'m so 6antagens do processo delaminao a serem consideradas $

65


66/69

arafuso prisioneiro

a6aliao7 A ue ' parafuso prisioneiro:

56aliao7 "omo se aperta o parafuso prisioneiro: 5s roscas podem ser diferentes: Descre6a suas aplicaKes

66

d d


67/69

"i!ao de roda

67

Prisioneiros e porcas su


68/69

Parafusos %llen

68

ogo dec:aves


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%R=U' E UR% E- % * PER"', P%R%"U,%0*, *U ,*L0%0*,1

La#es ,tell;0ec "'-

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