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PROCESSO DE ESTAMPAGEM

É o processo de fabricação de peças,

Através do corte ou deformação de

Chapas, em uma operação de prensagem

A frio.


Principais características:

Alta produção

Reduzido custo por peça

Bom acabamento

Melhoria da resistência Mecânica

Boa Repetibilidade

Custo elevado do Ferramental


Principais operações:

Embutimento

Corte

Operação de Corte

Punção

Matriz

Deformação eInício do corte

Corte

Corte porcizalhamento

RupturaPor tração

Operação de CorteFolga entre punção e matriz

SKef 015,001,0

Para chapas com espessura até 3 mm:

Para chapas com espessura maior que 3 mm:

SKef 005,0

Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento

f/2

chapa

Punção

Matriz

e

Operação de Corte

Matriz

Guia

Extrator

Colunas guias

Porta punção

Punção

Ferramenta de Corte

Operação de Corte

Sc KleF

Perímetro de corte: l

Espessura: e

Cálculo da Força de Corte

Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento

Operação de Corte

Metal

Aço, 0,1%C

Aço, 0,2%.

Aço, 0,3%.

Aço, 0,4%

Aço, 0,6%

Aço, 0,8%

Aço, inoxidável

Alumínio 99 e 99,5

Prata e Monel (liga de níquel)

Bronze

Cobre

Estanho

Zinco

Chumbo

Ks (Kgf/mm2)

recozido

24

30

36

45

55

70

50

7 a 9

28 a 36

33 a 40

18 a 22

03

12

02

Ks (Kgf/mm2)

encruado

32

40

48

56

72

90

56

13 a 16

45 a 56

40 a 60

25 a 30

04

20

03

Operação de Corte

Sujeitador de molas

As molas de um sujeitador podem exigir de 5 a 12% da força de corte, para serem comprimidas

Operação de Corte

Redução da força de corte

Tc1 = Fc1 x e Tc2 = Fc2 x (e+c)

e + c > e

Tc1 = Tc2

Fc1 > Fc2

Operação de Corte

Estudo do aproveitamento de chapas

2 e

2 e

e

Operação de Corte

Mudanças de desenho podem melhorar

Significativamente o aproveitamento da tira

Operação de Corte

Uma tira pode ser usada para a obtenção

de várias peças diferentes

CONTROLE DO AVANÇO

Operação de Dobramento

Prensa Dobradeira


A

A’

A

A’

L N

Espessura da chapa (e) Posição em relação ao lado interno da dobra

até 2 mm

acima de 2 mm até 4 mm

acima de 4 mm


e.21

e.73

e.31

Posição da Linha Neutra


Deformação durante o dobramento

A

A’


Retorno elástico (Spring Back)

FORÇA DE DOBRAMENTO

W = módulo de resistência à flexão

f = tensão de resistência à flexão

Para chapas:

be

Fazendo (1) = (2)

Vem: Fd b.e. f=

2

1,5.a

Fd

Fd/2 Fd/2

Mf max.

a

( )

( )2σ×W=M

14

a×F=

2

a×

2

F=M

ff

DDmax.f

2

6

e×b=W

“V”

FORÇA DE DOBRAMENTO

W = módulo de resistência à flexão

f = tensão de resistência à flexão

Para chapas:

be

Fazendo (1) = (2)

Vem: Fd b.e. f=

2

6a

( )

( )2σ×W=M

1a×F=M

ff

Dmax.f

2

6

e×b=W

“L”

a

Operação de Embutimento


Desenvolvimento de peças embutidas circulares

SD Sp=


Força de embutimento para peças circulares

m.=Fe Sπ.d.e.K

d/D m

0,55 1,00

0,575 0,93

0,60 0,86

0,65 0,72

0,70 0,60

0,75 0,50

0,80 0,40

Valores de m para aços

Para repuxo profundo

M<1


Embutimento Progressivo

Material K1 K2

Aço para repuxo 0,60 a 0,65 0,80

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

Aço inoxidável 0,50 a 0,55 0,80 a 0,85

Alumínio 0,53 a 0,60 0,80

Cobre 0,55 a 0,60 0,85

Latão 0,50 a 0,55 0,75 a 0,80

Zinco 0,65 a 0,70 0,85 a 0,90

Operação de EmbutimentoPeças não circulares

Regra: Partes retas são desenvolvidas como se fossem

dobradas e partes curvas como se fossem segmentos de

círculos.

LINHA DE PRENSAS

Prensas para Estampagem

O princípio de acumulação de

energia que está presente quando

se levanta a massa de um martelo

pode também ser aplicado às

prensas mecânicas. Neste caso a

energia é armazenada em um

volante e, ao contrário do martelo

onde toda energia acumulada é

gasta de uma só vez, na prensa ela

deve ser despendida apenas em

parte.

Prensas Mecânicas


Uma redução de velocidade do

volante da ordem de 15% para

operação contínua e de 25% para

uma única pancada, é estimada

como a máxima permitida, sem que

o motor elétrico que toca o volante

seja afetado.

Prensas Mecânicas

Alimentação por Esteira

Características:•Esteiras fora da matriz com velocidade constante. •Sensor registra a presença de matéria-prima na entrada do estampo que se abre. •Matéria-prima cai na zona de prensagem e a prensa é acionada e faz-se a conformação. •A peça conformada é soprada por jatos de ar comprimido para depósito. Comentários: A matriz pode ser aberta pelo operador, que pode

colocar a mão sob a zona de prensagem. Para segurança total, é necessária a instalação de cortinas de luz que interrompam a máquina em presença das mãos.

Características:•Um dispositivo inclinado que se posiciona acima da zona de prensagem. •A matéria-prima é colocada no dispositivo pelo operador, que, depois que a posiciona, aciona a máquina. •Por força da gravidade, a peça escorrega pelo dispositivo até a zona de prensagem; ar comprimido expulsa a peça conformada para uma caixa de produtos acabados, que fica ao lado da prensa. Comentários: Não oferece segurança total, pois o operador

pode abrir a matriz e colocar as mãos na zona de prensagem.

Alimentação por Gravidade

Alimentação por Gaveta

Características:•Dispositivo em forma de gaveta que leva a matéria-prima para a zona de prensagem. •O operador coloca a matéria-prima num dispositivo fora da matriz e empurra o dispositivo com a matéria-prima para a zona de prensagem para ser conformada. Comentários: Pode ser usada em qualquer tipo de prensa.

Impede que o operador coloque as mãos na zona de prensagem.

Características:•Um dispositivo circular como uma roda metálica com várias cavidades. •Nas cavidades, é colocada a matéria prima. •O operador gira a roda e pisa no pedal da prensa para a conformação. Comentários: Não oferece segurança total porque a matriz pode

ser aberta pelo operador.

Alimentação por Bandeja Rotativa

Alimentação por Mão Mecânica

Características:•Pode ser robotizada, fazendo movimentos de colocação e de retirada de matéria-prima e produto acabado. •Pode ser complementada por cortina de luz, pois, se o operador colocar a mão em zona de prensagem, a prensa pára. Comentários: Pinça magnética não é mão mecânica. Pinça

magnética é um paliativo que não oferece a proteção necessária ao operador e deve ser evitada.

Enclausuramento da Ferramenta

Características:O estampo é fechado e só permite a entrada do material, mas não da mão do operador. A proteção para enclausuramento do estampo deve ser:•forte e robusta e não pode ser facilmente removível; •fabricada em chapa, tela de aço ou policarbonato. Comentários:

•Pode ser utilizado em qualquer tipo de prensa. •Deve ser previsto quando se projeta o estampo da prensa. •Para alguns tipos de peça, sua utilização não é possível. •Oferece segurança total.


A Força máxima de projeto definida para uma

determinada prensa é um valor compatível com os

esforços que pode suportar sua estrutura e as peças

móveis que fazem a transmissão de forças. Forças

acima desta começam por comprometer a rigidez

estrutural causando desgastes prematuros e perda de

precisão das ferramentas e finalizam pelo aparecimento

de fissuras e quebra de peças da prensa.

Prensas Mecânicas


Prensas Mecânicas: Tipos

Manivela Excêntrica Joelho

Prensas ExcêntricasParâmetros de funcionamento

Volante

Excêntrico

Punção

Matriz

Chapa

w

w’

α

r

w-rα cos =

w

w ≅ w’

Prensas ExcêntricasParâmetros de funcionamento

Volante

Excêntrico

Punção

Matriz

Chapa

w

w’

α

wP

P.r.senα=P.a=M


Prensas Mecânicas de Parafuso

Nesse tipo de prensa, em contraste com as

excêntricas, o total da energia do volante é

usado em uma determinada operação.

A magnitude da força exercida é função da

distância sobre a qual ela é aplicada.

Grandes forças podem ser exercidas quando

as distâncias a serem percorridas são

pequenas.

Prensas Hidráulicas

Em prensas hidráulicas é feito uso do

princípio da pressão hidrostática ou seja:

Quando a pressão p age sobre uma

superfície de área A, obtém -se a força P,

tal que: P = pxA

As pressões empregadas nestas prensas

podem alcançar até 300 Kgf/cm².

Prensas Hidráulicas

A força exercida no cabeçote da prensa

depende do trabalho a ser executado, a

pressão p irá aumentando conforme a

solicitação de maior carga.

Diferentemente das prensas mecânicas a

força não depende da distância (w) a ser

percorrida pelo cabeçote. Por outro lado

não há como exceder a força máxima

permissível, devendo a mesma ser

suficiente para a execução da operação

ou esta não se completará.

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