2º EXAME DE TECNOLOGIA MECÂNICA Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

10 de Julho de 2009

Número:__________ Nome:_________________________________________

1. Aspectos fenomenológicos de elasticidade e plasticidade.

1.1 Escolha a opção correcta:

a) as extensões verdadeiras  são aditivas, e o somatório 0.

b) as extensões nominais   não são aditivas, e o somatório 0.

c) as extensões verdadeiras  são aditivas, e o somatório 0.

d) as extensões nominais   são aditivas, e o somatório 0.

Resposta :________________

1.2 Existem situações em que o ensaio de compressão uniaxial realizado em provetes

cilíndricos é substituído por um ensaio de compressão de uma barra em condições

de deformação plana. Escolha a opção que permite relacionar as tensões e

extensões efectivas do ensaio de compressão uniaxial ( e ) com o ensaio

de compressão em deformação plana ( e ).

a) b)

2√3

√32

c)  

2√3

2√3

d)  

√32

2√3

Resposta :________________

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2. Complete a afirmação:

No forjamento em matriz fechada de peças complexas é necessário conceber e projectar

a geometria das pré-formas intermédias de modo a... (escolha a opção correcta)

a) assegurar o enchimento completo das cavidades das matrizes e dos canais e

cavidades da rebarba.

b) assegurar o enchimento completo dos canais e cavidades da rebarba.

c) assegurar o enchimento completo das cavidades das matrizes e minimizar as

perdas de material para a rebarba.

Resposta :________________

3. No corte por arrombamento convencional a folga entre o punção e a matriz exerce uma

influência considerável na evolução da força de corte com o deslocamento do punção.

Uma folga maior do que a folga ideal dá origem a qual das curvas assinaladas na figura

com as letras ‘A’ e ‘B’?

Força

Deslocamento

folga ideal

A

B

Resposta :________________

Número:__________ Nome:_________________________________________

4. Considere a operação de estampagem cilíndrica.

4.1 Complete a tabela a seguir indicada para a periferia da zona da aba durante a 2ª

fase da estampagem. Considere que o material da chapa é rígido-perfeitamente

plástico, possui uma tensão limite de elasticidade igual a eσ e despreze o efeito do

encostador.

1σ 2σ 3σ 1εd 2εd 3εd

0 ed

σσε

−

4.2 A força a exercer pelo encostador é de vital importância para a operação de

estampagem, indique em qual das situações a força do encostador foi maior:

A B C

Resposta:________________

Número:__________ Nome:_________________________________________

5. Corte por arranque de apara.

5.1 Identifique as condições operatórias do corte por arranque de apara que favorecem

a formação de apara contínua irregular (escolha quatro opções):

a) Velocidades de corte elevadas b) Velocidades de corte baixas

c) Ângulos de ataque negativos d) Ângulos de ataque positivos

e) Temperaturas acima dos 400º C f) Temperaturas até 400º C

g) Materiais dúcteis h) Materiais frágeis

Respostas:________________

5.2 Considere a operação de torneamento longitudinal e preencha os espaços

assinalados na figura com as três componentes ( ‘Fa’, ‘Fr’, ‘Fc’ ) força resultante

do corte (represente o sistema tridimensional de forças na figura seguinte.

Resposta:________________

Número:__________ Nome:_________________________________________

6. Pretende-se fabricar o ‘espelho’ de uma fechadura que se encontra representado na

figura através de um processo de fabrico que envolve operações de estampagem e de

arrombamento. A peça deverá ser fabricada em Alumínio AA6061-O com uma

espessura de 0.5 mm.

Comportamento mecânico do material:

55=σe MPa

125=σR MPa

6.1 Considere a operação de estampagem e determine a dimensão da estampa

plana, o número de fases indispensáveis ao fabrico da peça e a força máxima

que é necessário aplicar na primeira operação de estampagem. Justifique as

aproximações efectuadas.

6.2 Considere a operação de corte por arrombamento destinada à abertura do

orifício para a entrada da chave. Determine o valor da força e do trabalho de

corte.

6.3 Apresente um esboço da peça e da ferramenta de corte por arrombamento tendo

em consideração que a rebarba deverá ficar situada na parte interior do espelho

(região voltada para a porta).

10

50

47°

R5

20

Dimensões em (mm)

R2

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7. Considere as seguintes condições operatórias de corte ortogonal:

Material - aço, com uma pressão específica de corte kc= 3000 MPa

Ângulo de ataque º3=α

Espessura de corte 3.0=ch mm

Largura da apara 3=w mm

Velocidade de corte 2=cv m/s

e a seguinte observação e registo experimental:

Espessura da apara 5.0=ah mm

Força de penetração 2500 N

7.1 Determine o valor da potência de corte.

7.2 Deduza a expressão e calcule o valor do ângulo φ do plano de corte.

7.3 Determine o valor da potência de atrito dissipada na face de ataque.

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10 de Julho de 2009

ESTA FOLHA DEVE SER ENTREGUE AO DOCENTE NO FINAL DA PROVA

Nome:_______________________________________________________________ Número:______________

INFORMAÇÕES

1. Todas as folhas de prova devem ser identificadas com o número e nome do aluno. 2. As respostas aos exercícios práticos devem ser apresentadas em folhas de teste

separadas. 3. A duração do exame é de 2h 30m. 4. Os alunos podem utilizar o formulário que se encontra disponível na página Internet da

disciplina. Não são permitidas alterações ou modificações ao conteúdo deste formulário. 5. As cotações das questões do exame são as seguintes:

Questão Classificação Respondi

(Sim/Não) Questão Classificação

Respondi

(Sim/Não)

1.1 1 (ou -0.5) 6.1 1.5 1.2 2 (ou -1.0) 6.2 2.0 2 1 (ou -0.5) 6.3 1.0 3 1 (ou -0.5) 7.1 1.0

4.1 1.5 (ou -0.75) 7.2 2.0 4.2 1 (ou -0.5) 7.3 2.0 5.1 2 (ou -1.0) 5.2 1 (ou -0.5)