Apostila Estampagem Torres

UNISOCIESC CENTRO UNIVERSITRIO SOCIESC Prof. Luiz Cesar TORRES 1


Estampagem o conjunto de operaes com as quais sem produzir cavaco submetemos uma chapa

plana a uma ou mais transformaes com a finalidade de obtermos peas com geometrias prprias. A estampagem uma deformao plstica do metal.

Figura 1 Lay out da Tira

Os estampos so compostos de elementos comuns a todo e quaisquer tipos de ferramentas (base,

inferior, cabeote ou base superior, espiga, colunas de guia, placa de choque, placa guia, parafusos e pinos de fixao, e outros) e por elementos especficos e responsveis pelo formato da pea a produzir (matriz e punes).

Figuras 2 Componentes do Estampo

Outra definio d-se por processos de conformao mecnica, realizado geralmente a frio, que compreende um conjunto de operaes, por intermdio das quais uma chapa plana submetida a transformaes por Corte ou deformao, de modo a adquirir uma nova forma geomtrica.

COMPONENTES DO ESTAMPO

1 - Haste ou Espiga 8 - Pino de Fixao 2 - Cabeote ou Placa Base Superior 9 - Parafuso de Fixao 3 - Placa de Choque 10 - Placa Extratora 4 - Porta Puno 11 - Guia da Tira 5 - Puno 12 - Matriz 6 - Coluna Guia 13 - Placa Base Inferior 7 - Bucha Guia 14 - Calos


1.1 OPERAES DE CORTE CORTE - Quando h separao total do material.

Figura 3 - Corte

ENTALHE - Quando h corte sem separao total.

Figura 4 Entalhe

PUNCIONAMENTO - a obteno de figuras geomtricas por meio de puno e matriz atravs de

impacto.

Figura 5 - Puncionamento

PUNO


RECORTE - a operao de corte realizada pela segunda vez.

Figura 6 - Recorte

TRANSPASSE - a operao de corte associada operao de deformao (enrijecimento em

chapas muito finas). Exemplos: fuselagem de avies, painis de automveis, brinquedos, eletrodomsticos, etc.

Figura 7 - Transpasse

1.2 OPERAES DE DEFORMAES

DOBRAMENTO a mudana de direo da orientao do material.

Figura 8 Dobramento

CORTE

REPUXO

RECORTE


DOBRA EM V

A dobra em V se caracteriza pela ao do Puno contra a chapa apoiada em uma Matriz no formato de um V. A operao de dobra em V pode ser considerada em dois estgios: O primeiro corresponde ao dobramento de uma viga sobre dois apoios devido flexo e o segundo corresponde fora de compresso suportada pela matriz e que garante a eficincia da dobra. Para operaes de dobra em V no recomendada a utilizao de prensas excntricas, pois a fora final de dobramento se torna incontrolvel e muito perigosa para a mquina.

Figura 9 Dobra em V

DOBRA EM U Na dobra em U a chapa forada contra duas matrizes ocorrendo a dobra simultnea das duas abas. A planicidade do fundo obtida pela ao do Puno contra o fundo da matriz ou do sujeitador com molas que tem tambm a funo de extrair a pea da matriz. Nas dobras de perfil em U as foras necessrias esto de acordo com a construo da ferramenta. Em primeiro plano temos como influncia a folga ente o puno e a matriz, e em segundo plano a forma das entradas da matriz nos pontos de apoio do material. A folga deve ser escolhida, suficientemente grande de forma que no haja estiramento do material, e sim apenas as dobras nos raios internos. Raios internos das dobras (tanto na pea como na matriz), devem ser no mnimo igual a espessura do material. Nas dobras de perfis em U sem pisadores tornam-se os fundos abaulados, que em parte necessitam de grandes foras para a sua planificao. As foras para planificar o fundo no fim do dobramento podem alcanar valores de at duas vezes e meia a fora de dobramento normal.

Figura 10 Dobra em U

DOBRA EM L A dobra em L ocorre em apenas um lado da chapa sendo obrigatrio o uso de um sujeitador ou Prensa Chapa para evitar o escorregamento da chapa para dentro da matriz.

Figura 11 Dobra em L


ESTIRAMENTO (STRETCHING) a operao que consiste na aplicao de foras de trao, de modo a esticar o material sobre uma ferramenta ou bloco (matriz). Neste processo, o gradiente de tenses pequeno, o que garante a quase total eliminao do efeito mola. Como predominam tenses de trao, grandes deformaes de estiramento podem ser aplicadas apenas para materiais muito dcteis. Para estes materiais, almejam-se altos valores de coeficiente de encruamento. O estiramento uma das etapas de operaes complexas de estampagem de chapas finas. Na conformao de peas como partes de automveis, avies ou de eletrodomsticos, comum haver componentes de estiramento.

Figura 12 - Estiramento

REPUXO OU EMBUTIMENTO O repuxo ou embutimento uma operao de estampagem onde uma chapa, inicialmente plana, transformada em um corpo oco sem que haja aparecimento de rugas e trincas. As ferramentas que permitem a obteno da forma desejada so chamadas de estampos, constitudos por um puno, uma matriz e um sujeitador chamado de prensa-chapa. Durante a operao de repuxo, o puno obriga a chapa penetrar na matriz movida pela ao de uma fora denominada de fora de repuxo (FR). O material da chapa flui para dentro da matriz, configurando gradativamente as paredes laterais da pea.

Figura 13 - Repuxo

REPUXO PROFUNDO (DEEP DRAWING)

O repuxo considerado profundo quando a sua altura maior ou igual metade do seu dimetro. medida que aumenta essa relao (altura/dimetro) necessrio que o repuxo seja feito em vrios estgios.

Figura 14 Repuxo profundo (4 estgios)


REPUXO EM TORNO (SPINNING) o processo pelo e qual se d forma a um disco de metal sobre um molde preso em um torno, que girando a uma velocidade estimada e com o auxilio de ferramentas ou rolos, vai se comprimindo o material at este adquirir uniformemente o formato do molde. Neste processo podem ser utilizados os mais diversificados tipos de materiais tais como: Ao Carbono, Ao Inoxidvel, Alumnio, Lato, Cobre, Bronze, etc.

Figura 13 Repuxo em Torno

CALANDRAGEM A calandragem um processo de conformao pelo qual se d forma a laminados, chapas, vigas, tiras, trilhos, entre outros, pela passagem do material entre rolos, conferindo-lhe assim espessura constante e um acabamento de qualidade. A calandragem pode ser feita com metais, polmeros (termoplsticos ou borrachas), ou mesmo vidros (laminao a quente).

Figura 15 Calandragem

DOBRA DE TUBOS E PERFIS O curvamento de tubos est relacionado deformao por flexo que induz tenses de compresso na camada interna e de trao na camada externa ao curvamento. O diferencial de tenses entre a parte distendida e a parte comprimida responsvel por uma reduo na seco do tubo conformado. Esta deformao depende do dimetro do tubo, da espessura da parede e do raio de curvatura.

Figura 16 Dobra de Tubos


PERFILAMENTO O processo de perfilhamento caracteriza-se pela passagem da chapa por uma linha de rolos que conferem a chapa o perfil final desejado. A conformao mecnica da chapa ocorre de forma gradativa, possibilitando a obteno de perfis complexos. A introduo da chapa pode ser feito em tiras ou em bobinas. Entre os mais variados perfis, este processo usado para a produo de tubos com costura.

Figura 16 Perfilamento

HIDROFORMING

O processo de hidroconformao consiste na obteno de peas metlicas por conformao a partir da aplicao simultnea de presso hidrosttica de fluido e esforos de compresso sobre o material a ser conformado (chapas, ou tubos). Seu campo de aplicao muito variado, por permitir a fabricao de peas das mais complexas geometrias, com significativos aumentos da relao resistncia mecnica/peso e da economia de mo de obra e material. O sucesso das peas hidroconformadas se deve a diversos fatores, dependentes de caractersticas inerentes ao material, dos parmetros adotados, da geometria da pea, etc. Entre as maiores limitaes do processo esto os fenmenos de falhas por estrico, enrugamento e ruptura.

Figura 16 Hidroconformao


Corte e furao por estampagem, so processos semelhantes que fazem a separao de material por cisalhamento utilizando

um macho, uma matriz e uma prensa para a produo em srie de peas. A tenso de cisalhamento uma das caractersticas mais importantes na avaliao da capacidade do material de ser cortado

ou furado. Para os aos inoxidveis, a tenso de cisalhamento cerca de duas vezes maior que a observada nos aos carbono. Por este motivo, a fora exigida para o corte ou furao de aos inoxidveis de 50 a 100% maior que aquela necessria para executar o mesmo servio em ao carbono.

Os principais parmetros a serem considerados nas operaes de corte e furao por estampagem so:

Aproveitamento mximo da chapa (lay out de tira)

Folgas entre puno (macho) e matriz

Foras envolvidas na operao de corte

Dimensionamento da matriz

Especificao de molas para prensa-chapas

2.1 APROVEITAMENTO DA CHAPA O estudo econmico, tambm chamado de lay out de tira, o estudo que proporciona o aproveitamento mximo da chapa

ou, em outras palavras, a obteno da maior quantidade de peas em uma mesma chapa. Este estudo visa encontrar a melhor distribuio das peas na chapa bem como calcular as distncias timas entre as vrias peas. As distncias mnimas necessrias para um corte eficiente e correto so apresentadas na figura 17.

Figura 17 Dimensionamento da Tira

A disposio das peas na tira deve levar em conta:

Economia do material.

Forma e as dimenses do material a empregar.

Sentido de laminao, especialmente para as peas que devem ser dobradas.

A economia do material o aspecto mais importante, que justifica os clculos para assegurar uma utilizao racional do material.

A determinao do intervalo ou espao a deixar entre as duas peas e nos cantos da chapa varia conforme as

dimenses da pea e espessura do material. A Tabela 1 abaixo mostra as dimenses mnimas a serem aplicadas no estudo.


Tabela 1 Dimenses mnimas para o aproveitamento da Tira

UTILIZAO RACIONAL DO MATERIAL

A economia do material o aspecto mais importante, que justifica os clculos para assegurar uma utilizao racional do material.

A determinao do intervalo ou espao a deixar entre as duas peas e nos cantos da chapa varia conforme as dimenses da pea e espessura do material.

Para o clculo do percentual de aproveitamento da chapa utiliza-se a frmula abaixo:

Onde: Ap = Superfcie total da pea n = Nmero de peas boas por chapa Ac = Superfcie total da Chapa (largura da tira x o comprimento) NOTA: O comprimento da chapa depende do tipo de ferramenta. Para o clculo de peas que utilizam bobina, pode-se

calcular o aproveitamento por metro ou pela estimativa do comprimento total da bobina.


EXEMPLO 1

EXEMPLO 2

EXEMPLO 3

Conforme mostrado nos exemplos acima, muito importante a realizao de um estudo considerando o maior nmero possvel de combinaes.

Vale ressaltar que o aumento do nmero de peas por golpe impacta diretamente no custo do ferramental. O fator determinante neste caso o volume de produo.


2.2 FOLGA ENTRE PUNO E MATRIZ

As folgas entre Puno e Matriz so definidas em funo do material da espessura da pea. Conforme mostrado na figura 18, o esforo cortante produzido pelo movimento descendente da faca superior que, ao penetrar no material a ser cortado, cria:

uma zona de deformao

o corte por cisalhamento

uma regio fraturada com ruptura por trao

uma rebarba

Figura 18 Regio do corte

Para o clculo da folga de corte recomenda-se a frmula abaixo:

f/2 = Folga por lado e = espessura da chapa Tc = Tenso de cisalhamento (conforme tabela)

Tabela 2 Tenso de Cisalhamento (kg/mm2)


Regra de corte:

PEA RECORTADA MATRIZ COM DIMENSO NOMINAL

FURO ESTAMPADO PUNO COM DIMENSO NOMINAL

EXERCCIO 1: Determinar as dimenses do Puno e Matriz para estampar a pea abaixo:

Aplicando-se a frmula temos:

Folga de corte = 0,06 mm Conforme a regra de corte: Furo 20 Puno = 20 (Nominal) Matriz = 20,12 (Nominal + folga total) Disco 40 Puno = 39,88 (Nominal folga total) Matriz = 40 (Nominal)

Material: Ao Laminado (SAE 1020)

2.3 FORA DE CORTE

A fora de corte depende diretamente do tipo de material, da espessura da chapa e do permetro de corte.

onde: Fc = Fora de Corte P = Permetro de corte e = Espessura da chapa Tc = Tenso de Cisalhamento (conforme tabela).

EXERCCIO 2: Baseado no exerccio 1 acima, calcular o esforo de corte para um estampo de corte com trs peas por golpe:

a) Clculo do Furo 20

Fc = P x e x Tc Fc = (20 x ) x 2 x 36 Fc = 4.523 kg

b) Clculo do Disco 40

Fc = (40 x ) x 2 x 36 Fc = 9.047 kg

c) Clculo do Esforo Total (3 ps/golpe) Fc = (4.523 + 9.047) x 3 Fc = 40.710 kg Considerando o fator de segurana o

indicado uma Prensa de 60 toneladas.

A escolha da Prensa deve levar em conta um Fator de Segurana de aproximadamente 80%.


A prtica de se construir as arestas de corte inclinadas, tanto para o puno como para a matriz, diminui a fora de corte necessria por possibilitar um corte progressivo. Conforme mostra a Figuras 19, podem-se dispor arestas inclinadas tanto na matriz quanto no puno.

Quando a parte cortada a pea final, a inclinao deve ser feita na matriz. Entretanto, quando a parte cortada retalho, a inclinao deve ser feita no puno. A figura 20 mostra graficamente a reduo de corte em funo do detalonamento do Puno.

Figura 19 Detalonamento do corte Figura 20 Grfico comparativo das Foras de Corte

2.4 DIMENSIONAMENTO DA MATRIZ A primeira etapa do dimensionamento da matriz a definio da espessura que pode ser obtida com a equao abaixo:

onde: Em = Espessura da Matriz Fc = Fora de Corte Total

EXERCCIO 3: Considerando o clculo efetuado no exerccio 2, temos:

Arredondando-se podemos definir a matriz com 35 mm. A distncia de uma aresta de corte com as laterais da matriz depende do tipo de aresta:

Circular (raio ou circunferncia)

Face paralela

Encontro de arestas em ngulo. Tambm existem valores orientativos para as distncias entre os furos de parafusos, pinos de guia e arestas de corte. As diferentes distncias entre elementos da matriz so apresentadas nos desenhos da Figura 21 abaixo:


Figura 21 Quadro orientativo para dimensionamento da Matriz Matrizes acima de 200 mm so necessariamente construdas em partes (postios), em funo tanto de distores

provenientes de tratamento trmico quanto da diminuio da altura necessria para suportar o esforo de corte. Isto porque o dimensionamento da altura do postio feito em funo da fora de corte incidente sobre ele. Ou seja, cada postio dever suportar os esforos correspondentes ao permetro de corte que ele possui. As Figuras 22 e 23 mostram exemplos de matrizes construdas com postios.

Figura 22 Segmentao de Matrizes (Postios)


Figura 23 Exemplo de segmentao de Matrizes


2.5 ESPECIFICAO DE MOLAS

As molas utilizadas em estampos devem ser escolhidas entre as molas comerciais de forma criteriosa. Existem vrios tipos e tamanhos de molas para estampos que so comercializadas de forma a atender a maioria das aplicaes. As molas possuem caractersticas especficas que so:

Constante elstica

Curso til da mola A constante elstica mostra a fora que esta mola vai exercer em seus apoios quando sofrer uma unidade de comprimento de

compresso. O curso total da mola o valor que a mola pode ser comprimida at que suas espiras se encostem, curso que nunca deve ser atingido. Toda a nomenclatura para as partes da mola e dimenses especficas se encontra na figura 24.

Atualmente, com a disponibilidade que temos de comprar molas no mercado (vrios fornecedores), dispensa a necessidade

de fabricao de molas o que sem dvida alguma, traz um grande benefcio no momento da sua reposio ou substituio por quebra. Com isso, todo o trabalho do projetista se resume a saber a aplicar corretamente as informaes fornecida pelos fabricantes

de mola, para definir apenas dois itens:

Fora requerida de cada mola (ou a sua quantidade)

O curso de trabalho necessrio Para se calcular as molas, devemos conhecer a fora de extrao. Esta fora aquela que tem o objetivo de extrair o puno

de dentro do furo cortado, pois, quando furamos uma determinada pea o furo pode prender o puno. Para o entendimento, a extrao determinada com os pontos em que se dar interferncia na extrao. Ento consideremos a fora de extrao (Fe):

As molas de matriz (estampo) so fabricadas usando arame de seo transversal projetada para proporcionar um equilbrio ideal entre as caractersticas de conduo de carga e a vida til. So produzidas sob processos cuidadosamente controlados, com equipamentos especiais. Todas as etapas de fabricao so acompanhadas de perto por rgidos controles de qualidade, inspees e testes para garantir que a vida til seja um fator importante e constante na fabricao de cada mola de matriz.

SELEO DE MOLAS

Uma regra geral para a seleo de molas sempre usar o nmero mximo de molas comportadas pela matriz e que produza a carga exigida com o mnimo de deflexo. Isto aumentar a vida til da mola, reduzir a possibilidade de falha da mola e dos resultantes tempos de parada, perdas na produo e aumentos nas despesas de manuteno. As despesas das molas de matriz constituem uma porcentagem muito pequena do custo total da matriz. Uma pequena economia nas molas de matriz pode ser um ato mal orientado que pode resultar em grande gastos de tempo perdido e mo-de-obra.

Quanto mais rpido o funcionamento de uma mola, mais ateno deve ser prestada aos seus limites de fadiga. Para matrizes ou dispositivos de acionamento lento, possvel obter um bom desempenho com molas que operam prximo sua deflexo mxima. Ao aumentar-se a velocidade de acionamento, diminui a vida til da mola, com a mesma deflexo. Ao selecionar uma mola de matriz, necessrio determinar o tipo de desempenho esperado da mola: curso curto, mdio ou longo. Para aplicaes de curso curto ou mdio, use as deflexes tabuladas para vida longa. Para aplicaes de curso longo, use as deflexes baseadas em vida mxima. Outro mtodo de seleo de uma mola calcular primeiro o valor do curso operacional a que as molas estaro sujeitas, conforme indicado no layout da matriz.

Selecione as molas na faixa apropriada de servio que operaro eficazmente no curso exigido. Calcule o nmero necessrio de molas, dividindo a carga total exigida pela carga proporcionada por uma s mola. Arredonde o nmero de molas at o nmero par mais alto para obter um desempenho equilibrado.

TERMINOLOGIA DE MOLAS DE MATRIZ (Estampo)

DIMETRO DO FURO: Identifica o dimetro externo da mola de matriz. As molas existem em oito diferentes tamanhos de furo que correspondem s dimenses padro de brocas. Cada mola fabricada para caber no furo, de maneira que o dimetro externo da mola seja efetivamente menor que o dimetro do furo.


DIMETRO DA HASTE: Esta a identificao nominal do dimetro interno da mola. As molas de matriz existem em oito diferentes tamanhos de furo que correspondem s dimenses padro dos pinos. Cada mola fabricada para envolver a haste, de maneira que o dimetro interno da mola seja efetivamente maior que o dimetro da haste.

COMPRIMENTO LIVRE: O comprimento de uma mola de matriz antes de estar sujeita a qualquer solicitao ou carga operacional.

PR-CARGA: A reduo do comprimento de uma mola devido presso do ferramental montado.

PERCURSO DA OPERAO: A distncia subtrada do comprimento da mola depois de ser aplicada a fora de acionamento.

DEFLEXO: O valor da modificao no comprimento da mola depois de ser aplicada a fora de acionamento. O comprimento comprimido calculado, subtraindo-se do comprimento livre a compresso inicial e o percurso de operao.

ALTURA SLIDA: O comprimento da mola quando comprimida por uma carga suficiente para que todas as espirais se encostem umas nas outras.

DEFORMAO PERMANENTE: Isto ocorre quando se excedem os limites elsticos e a mola no volta mais ao seu comprimento original ao soltar-se a carga.

LIMITE ELSTICO: O mximo de solicitao de compresso suportvel por uma mola sem que sofra deformao permanente.

CARGA: Esta a fora acumulada pela compresso da mola. A carga expressa em termos de um total de Newtons, que correspondem carga sobre a mola por unidade especfica de deflexo. Uma carga gerada e aumenta a solicitao sobre as espirais da mola.

ALTURA DA MOLA

Baseado na figura 25 ao lado, temos o seguinte: L0 = Comprimento Livre L2 = Comprimento da Mola atuada f1 = Pr-carga

f = Percurso da Operao

f1 + f = Deflexo (Curso de Trabalho)

Dd = Dimetro da Haste Dh = Dimetro do Furo A altura da Mola definida em funo do percurso da

operao (f ) somado ao curso de Pr-carga (f1).

Figura 24 Dimenses da Mola

EXERCCIO 4: Baseado no exerccio 2, determinar as molas necessrias para extrao. Fc = 40.710 kg

a) Considerando que

...

Fe = 5% da Fc

b) O Curso de Trabalho depende da aplicao (espessura da pea, penetrao na matriz, detalhes do produto, etc.).

Para fins de clculo, definimos o Curso de Trabalho de 15 mm.


O bom senso indica escolher o jogo de molas com carga til de pelo menos duas a trs vezes a Fora de Extrao.

Considerando o acima exposto, definimos a fora das molas entre 4.000 a 5.000 kg.

Levando-se em conta o espao disponvel para colocao das molas, recomenda-se um mnimo de duas molas para matrizes pequenas e um mnimo de quatro molas para matrizes maiores.

Definido a Fora de Extrao e o Curso de Trabalho, o prximo passo selecionar as molas necessrias no catlogo do fabricante.

1. OPO: 4 Molas Carga Mdia, 25 x 51, 1.050 kg/mola, Curso de trabalho = 15,3 mm (Vida mdia)

Figura 25 Catalogo do Fabricante Mola Carga Mdia - Azul

2. OPO: 4 Molas Carga Pesada, 20 x 64, 1.054 kg/mola, Curso de trabalho = 16 mm (Vida Mdia)

Figura 26 Catalogo do Fabricante Mola Carga Pesada - Vermelha


No dobramento, a chapa sofre uma deformao por flexo em prensas que fornecem a energia e os movimentos necessrios para realizar a operao. A forma conferida mediante o emprego de puno e matriz especficas at atingir a forma desejada.

Figura 27 Operao de Dobra em Prensa Viradeira

Para comprimentos de dobra considerados pequenos, utilizam-se estampos que possuem a forma a ser dobrada. Para fabricao de perfis dobrados ou alguns tipos de peas com comprimentos de dobras considerados grandes, utilizam-se prensas dobradeiras/viradeiras com matrizes e machos (punes). O dobramento pode ser conseguido em uma ou mais operaes, com uma ou mais peas por vez, de forma progressiva ou em operaes individuais.

Os estampos de dobra, em geral, recebem peas semiprocessadas vindas de outros estampos de corte ou simplesmente recortadas por guilhotinas.

Na operao de dobramento devem-se levar em conta quatro fatores importantes:

A capacidade elstica do material

Retorno Elstico

O raio interno mnimo da pea a ser dobrada

O comprimento desenvolvido da pea

As foras que atuam na operao de dobramento.


Figura 29 Sequncia de Operaes de Dobra em Prensa Viradeira

3.1 CAPACIDADE DE ELASTICIDADE DO MATERIAL

O dobramento uma operao onde ocorre uma deformao por flexo. Quando um metal dobrado, a sua superfcie

externa fica tracionada e a interna comprimida. Estas tenses aumentam a partir de uma linha interna neutra, chegando a valores mximos nas camadas externa e interna.

Em outras palavras, em um dobramento a tenso varia de um mximo negativo na camada interna para zero na linha neutra e da sobe a um mximo positivo na camada externa (Figura 30).

Figura 30 Tenses no dobramento


Desta forma, uma parte das tenses atuantes na seo dobrada estar abaixo do limite de escoamento (LE) e a outra parte supera a este limite, conferindo pea uma deformao plstica permanente. Uma vez cessado o esforo de dobramento, a parte da seo que ficou submetida a tenses inferiores ao LE por ter permanecido no domnio elstico, tende a retornar posio inicial anterior ao dobramento.

Como resultado, o corpo dobrado apresenta um pequeno retorno elstico ou efeito mola (spring back) que deve ser compensado durante a operao de dobramento.

3.2 RETORNO ELSTICO DO MATERIAL

Devido elasticidade do material, depois da operao de dobra, a pea obtida tende readquirir a forma primitiva, isto , tende a reendireitar. Isto acontece por causa da deformao elstica remanescente que precede a deformao plstica permanente.

Na execuo das ferramentas, poder ser levado em conta este fenmeno, dando ngulos de dobra mais fechados do que os da pea, de maneira que, depois do retorno elstico os ngulos ficaro os desejados. No existe clculo para determinar a diminuio dos raios e dos ngulos; feito por tentativa, por meio de provas e experincias.

Apenas para orientao, podemos considerar que, para compensar o efeito do retorno elstico e se obter o produto com curvatura r e a dobra seja feita com ngulo necessrio que o puno apresente um raio r e a dobra seja feita com ngulo :

( )

O retorno elstico depende do material r/e (raio / espessura). maior nos materiais mais duros.

O valor do fator K obtido na tabela 3:

Figura 31 Fator K


EXERCCIO 5:

Calcular o raio do Puno e o ngulo de Dobra para a pea da figura 32 ao lado:

Pelo diagrama da Figura 31 temos:

k = 0,85

( )

( )

Figura 32 Pea dobrada

3.3 RAIO INTERNO MNIMO

Quanto menor o raio de dobramento, maiores so as tenses desenvolvidas na regio tracionada. Um excessivo tracionamento provocado por um pequeno raio de dobramento pode vir a romper as fibras externas da chapa dobrada.

Define-se o raio interno mnimo de dobra, como o menor valor admissvel para o raio para se evitar grande variao na espessura da chapa na regio dobrada. Este valor funo do alongamento que o material sofre ao ser tracionado e da espessura da chapa que est sendo dobrada.

Figura 33 Raio de Dobra

Para determinao do raio mnimo utiliza-se a frmula abaixo:

onde:

AL% = Alongamento % da chapa

e = Espessura da chapa

EXERCCIO 6:

Calcular o raio de dobramento mnimo para uma chapa de 1,5 mm de ao inox 304 com alongamento garantido de 60%.

Material: Ao Inoxidvel duro


3.4 CALCULO DO COMPRIMENTO DESENVOLVIDO

Quando se quer produzir uma pea dobrada, necessrio conhecer a dimenso inicial da chapa a ser utilizada - o chamado

comprimento desenvolvido da pea.

A variao da espessura da chapa na regio da dobra impede que o comprimento desenvolvido seja simplesmente a soma dos comprimentos retos e curvos da pea. Deve-se levar em conta esta variao de espessura da regio dobrada, para obter o exato comprimento da chapa que vai dar origem pea.

Para calcular o comprimento desenvolvido da chapa devemos separar as partes retas das partes com dobra. Para o clculo das dobras aplica-se a seguinte frmula:

(

)

onde:

Ld = Comprimento da dobra desenvolvido

Ri = Raio interno da dobra

e = espessura da chapa

K = Fator da dobra obtido da relao do raio pela espessura (r/e), conforme tabela 3.

= ngulo da dobra

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

K 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Tabela 3 Fator K

EXERCCIO 7:

Calcular o desenvolvimento da pea da figura 34 ao lado:

Espessura = 2 mm

a) Clculo das partes retas

b) Clculo das dobras com raio 1,5

r/e = 1,5 / 2 = 0,75 K = 0,6

(

)

c) Clculo da dobra com raio 10

r/e = 10 / 2 = 5 K = 1

(

)

d) Clculo do desenvolvimento total

( )

mm

Pea dobrada

Pea desenvolvida

Figura 34 Pea dobrada


3.5 CALCULO DA FORA DE DOBRA

As principais foras que atuam na operao de dobramento so:

Fora de dobramento (Fd)

Fora de prensa-chapa (Fpc)

Fora lateral (Flat) Numa dobra simples em matriz, parte da chapa fica presa pelo prensa chapa e a outra parte permanece livre, todo o conjunto

funcionando como uma viga em balano.


O puno ao descer exerce a fora de dobramento (Fd) sobre a parte em balano da chapa, que comea a se deformar. Parte desta fora transferida parede lateral da matriz medida que a chapa se deforma. A fora lateral mxima quando a chapa atingir uma posio de 45 com a horizontal.

Figura 36 Foras de Dobra

A fora de dobra varia de acordo com o tipo de dobra. Na prtica temos trs tipos:

Dobra em V

Dobra em U

Dobra em L


DOBRA EM V

Na dobra em V a pea a ser dobrada se considera como uma viga com dois apoios carregada no centro.

onde:

Fd = Fora de Dobra

Td = Tenso de Dobra (kg/mm2)

l = abertura do V

b = largura da pea

NOTA:

Segundo a Schuler e a Cincinati Td = 2Tr , isto , a Tenso de dobra o dobro

da Tenso de ruptura trao, porm para dobras com l/e 10 a Tenso de Dobra dada por:

l/e 10 8 6

r/e 1,6 1,4 1

Td

7,5 Tr 8,7 Tr 9,1 Tr Para Tr = 30 a 35

kg/mm2

9,4 Tr 11 Tr 11,25 Tr Para Tr = 34 a 42

kg/mm2

Tabela 4 Tenso de Dobra

Figura 37 Dobra em V

EXERCCIO 8:

Calcular a Fora para dobrar uma pea com os seguintes dados:

b = 1.000 mm / e = 3 mm / l = 50 mm / Tr = 40 kg/mm2

Como l/e = 50/3 = 16,6 > 10 Td = 2Tr = 80 kg/mm2

EXERCCIO 9:

Calcular a Fora para dobrar uma pea com os seguintes dados:

b = 20 / e = 2 / l = 16 / r = 2,8 / Tr = 40 kg/mm2

Como l/e = 16/2 = 8 e r/e = 2,8/2 = 1,4, pela Tabela 3, temos:

Td = 11 Tr = 11 x 40 = 440 kg/mm2


DOBRA EM L

Na dobra em L a pea a ser dobrada se considera como uma viga engastada em balano.

EXERCCIO 10:

Calcular a Fora para dobrar uma cantoneira de ao com os

seguintes dados:

Tr = 40 kg/mm2 / b = 1.000 mm / e = 3 mm

Td = 2Tr


DOBRA EM U

A Dobra em U se comporta da mesma maneira que a dobra em L.

Desta forma o clculo da Fora de dobra deve ser multiplicado por dois:

A fora de dobra calculada acima no leva em considerao as foras dos Sujeitadores e Prensa Chapas, bem como, a planificao da face do fundo da dobra.

A fora dos Sujeitadores e Prensa Chapas definido em torno de 20 a 25% da fora de dobra.

Para planificao do fundo da dobra a fora pode chegar ao dobro da fora de dobra.

Devido a forma construtiva das Prensas Excntricas deve-se tomar um cuidado especial na utilizao de ferramentas de dobra U e V devido a possibilidade de travamento da mquina.

Figura 39 Exemplo de Dobra em L e U


O repuxo ou embutimento uma operao de estampagem onde uma chapa, inicialmente plana, transformada em um corpo oco sem que haja aparecimento de rugas e trincas. As ferramentas que permitem a obteno da forma desejada so chamadas de estampos, constitudos por um puno, uma matriz e um sujeitador chamado de prensa-chapa.

Durante a operao de repuxo, o puno obriga a chapa penetrar na matriz movida pela ao de uma fora denominada de fora de repuxo. O material da chapa flui para dentro da matriz, configurando gradativamente as paredes laterais da pea.

So empregados na fabricao de peas para automveis, eletrodomsticos, rdios, televisores e outros.

A figura 40 abaixo apresenta os elementos que podem constituir um estampo de embutir.

1. Espiga 2. Placa Base Superior 3. Material a embutir 4. Prensa-Chapa 5. Parafuso Limitador 6. Parafuso de Fixao 7. Placa Base Inferior 8. Sada de ar 9. Mola 10. Puno 11. Matriz 12. Extrator mecnico

Figura 40 - Estampo de Embutir

4.1 FENMENOS DO EMBUTIMENTO

Ao submeter o material ao de embutir, produzem-se vrios fenmenos fsicos que ocasionam efeitos de trao, compresso e de trao e compresso combinados, aos quais denominamos fenmenos do embutimento.

TRAO

So as formas que tendem a alargar o material, como se verifica na Figura 41, supondo que o mesmo tenha sido fixado pelas suas abas laterais, para evitar a tendncia, natural neste caso, contrao no sentido perpendicular. A deformao que sofrer a chapa ser chamada estiramento, e se consegue com a reduo da espessura do material.


Figura 41 Efeitos de Trao (Estiramento)

COMPRESSO

A figura 42 abaixo nos apresenta um aspecto deste esforo, onde, por sua direo, alivia o material, evitando a flexo, por meio de dispositivos apropriados. Neste, a deformao chama-se encolhimento, e se consegue com a perda de superfcie e, portanto, aumentando a espessura do material.

Figura 42 Efeitos de Compresso

TRAO E COMPRESSO

Quando a chapa submetida, numa direo, a foras de trao e, em direo transversal, a foras de compresso, o resultado ser como se indica na figura 43 abaixo, se as foras esto convenientemente equilibradas, muda um pouco a forma, porm, a superfcie fica igual e, por conseguinte, a espessura no varia. Este o caso ideal do embutimento, que nunca se obtm perfeitamente, mas sim com muita aproximao.

Figura 43 Efeitos de Trao e Compresso

Os principais parmetros envolvidos na operao de repuxo so:


A capacidade de alongamento do material.

A capacidade de embutimento do material relao de repuxo.

A reduo percentual.

O ferramental (matriz, puno e folgas).

A velocidade de conformao.

Os lubrificantes utilizados.

As foras que atuam na operao de repuxo.

4.2 A CAPACIDADE DE ALONGAMENTO DO MATERIAL

A capacidade de alongamento funo da velocidade de endurecimento pelo trabalho mecnico a frio de cada material. Esta capacidade medida pelo coeficiente de encruamento n (tangente sua curva tenso deformao). Em materiais com elevado coeficiente de encruamento, a deformao localizada causa um incremento rpido da resistncia mecnica e o material se torna capacitado a resistir cada vez mais deformao.

Em materiais de pequeno coeficiente de encruamento, a deformao localizada causa uma estrico (reduo de seo) e uma perda da resistncia mecnica. Comparativamente, os aos baixo carbono e o inox tipo 430 apresentam coeficientes n iguais a 0,22 enquanto que para o ao inox 304 este coeficiente atinge a n = 0,48.

A capacidade de endurecimento de um ao uma funo que depende basicamente de sua composio qumica. A tabela 5 abaixo mostra as propriedades mecnicas dos materiais de estampagem, conforme a NBR-5915.

Tabela 5 Propriedades Mecnicas

4.3 A CAPACIDADE DE EMBUTIMENTO DO MATERIAL

A capacidade de embutimento de um material depende da sua relao de deformao plstica que uma medida da resistncia estrico do material.

A severidade mxima de repuxo a condio limite de repuxo para uma nica operao. determinada para os aos inoxidveis, a partir da relao prtica, vlida para o intervalo de 25 a 600 de d/e.

onde d o dimetro do Puno e e a espessura da chapa.

A relao abaixo chamada de Relaco de Repuxo em funo da geometria da pea:

onde D o dimetro do blank e d o dimetro do Puno.


Se o omax a pea poder ser repuxada em apenas uma operao.

Se o > omax a pea necessariamente dever ser estampada em mais de uma operao de repuxo.

4.4 REDUO PERCENTUAL

A reduo em uma operao de repuxo expressa por:

( )

A reduo % varia de 40 a 60% para os aos inoxidveis austenticos e de 40 a 55% para os aos ferrticos. Em estampagem profunda, o grau de reduo varia de acordo com o raio da matriz utilizada. medida que os raios das matrizes decrescem, diminuem tambm a estampabilidade dos aos inoxidveis.

4.5 FOLGA ENTRE PUNO E MATRIZ

a tolerncia natural que se deve deixar entre puno e matriz, e corresponde espessura do material a embutir, mais 40%

da tolerncia mxima de laminao, para permitir que o material se adapte forma do puno e evite o excesso de atrito que origina rachaduras e marcas na pea embutida.

Figura 44 Folga entre Puno e Matriz

EXEMPLO:

Para embutir uma chapa de 4 mm de espessura, cuja tolerncia de laminao 0,1, teremos uma folga de:

4.5.1 INFLUNCIA DA FOLGA


Quando a folga demasiadamente pequena, o material tende a romper-se. J com folga excessiva, a pea apresenta deformaes no perfil, ou no deslocamento do puno, facilmente identificvel pela variao na altura do embutimento. Alm do perfeito dimensionamento do puno e matriz, estes devem apresentar, nas partes ativas, um acabamento polido e, durante o funcionamento, devem ser lubrificados.

Figura 45 Influncia da folga

4.5.2 RAIOS DE EMBUTIR

o arredondamento que se faz nas arestas da parte ativa do puno e da matriz, para evitar trincas e rupturas no material que sofre a ao do embutimento. Este est em funo da chapa a ser trabalhada e praticamente se consegue de acordo com as caractersticas do material da forma seguinte:

Material Raio

Ao 8 a 10 espessuras

Alumnio 4 a 5 espessuras

Lato 6 a 8 espessuras

Tabela 6 Raios de Embutir

Figura 46 Raios de embutir

NOTA:

1. Estes valores podem ser diminudos para embutimentos pouco profundos. 2. No convm aumentar o raio, porque se sobrecarregam os valores indicados e poderiam formar-se dobras no Material. 3. Arredondar as bordas do puno para evitar esforos inteis na chapa. O raio que se deve utilizar neste caso arbitrrio, porm no convm que seja menor que duas vezes a espessura da chapa.

4.6 VELOCIDADE DE CONFORMAO

A velocidade de embutimento um fator crtico. Uma velocidade excessiva pode conduzir a fraturas ou a uma reduo excessiva de parede na pea repuxada, principalmente em metais de menor ductilidade (maleabilidade).

A velocidade de conformao deve ser escolhida luz das seguintes consideraes:

Uso de matria prima de qualidade uniforme


Peas simtricas de baixa severidade de reduo

Lubrificao adequada

Qualidade do ferramental

Presso do prensa-chapa

Qualidade da prensa.

4.7 LUBRIFICANTES

Em geral, utiliza-se um lubrificante para evitar os contatos metal-metal que levam adeso a frio entre eles. Com esta finalidade, o lubrificante deve ser aplicado uniformemente em toda a superfcie metlica.

Frequentemente, medida que se aumenta a efetividade de um lubrificante, aumenta tambm a dificuldade de sua remoo. No caso dos aos inox, devido ao seu apelo esttico esta remoo deve ser considerada principalmente no caso de necessidade de recozimento posterior, onde a queima dos resduos dos lubrificantes podem manchar a pea.

Existem vrios tipos de lubrificao:

Lubrificao de pelcula grossa, que evita totalmente o contato metal-metal.

Lubrificao de pelcula fina ou mista, que permite algum contato metal-metal.

Lubrificao de fronteira, que permite uma aderncia fsica entre o lubrificante e a superfcie, o que reduz a espessura do filme.

Lubrificao de presso extrema, onde as superfcies metlicas mudam pela ao de uma reao qumica que forma compostos de baixa resistncia e cedem facilmente aplicao de uma deformao.

Lubrificao de pelcula slida onde a separao metal-metal feita pela interposio de uma capa de substncias slidas. O mecanismo desta lubrificao idntico ao da pelcula grossa.

Tabela 7 Tipos de Lubrificantes

Alguns lubrificantes atacam determinados metais, inclusive aos aos inoxidveis. Lubrificantes a base de chumbo e zinco

promovem a corroso intergranular nos aos inoxidveis quando estes so submetidos a tratamento trmico ou trabalho a quente e por isso devem ser evitados.


A seleo de um lubrificante to crtica que algumas indstrias modificaram seus processos de fabricao somente para permitir o uso de lubrificante de mais fcil remoo.

A tabela 7 relaciona os lubrificantes mais comumente utilizados, classificados pela facilidade de remoo por meio aquoso ou por desengraxantes e/ou solventes.

Obs: Os lubrificantes foram classificados em notas de zero a dez, com o valor zero correspondendo ao pior comportamento e dez ao melhor comportamento.

A reduo da coluna esquerda se refere porcentagem de reduo de dimetro de peas cilndricas.

O p de grafite e graxa de sulfeto de molibdnio s se recomenda em aplicaes a altas temperaturas.

4.8 FORA DE REPUXO

As foras que atuam na operao de repuxo so as foras de repuxo e de prensa-chapa.

Considerando:

Tr - Resistncia a Trao Conforme tabela kg/mm2

s Fator de Correo

Ac rea de atuao do Prensa-chapa

(

) em cm2

p Presso do prensa-chapa [( )

] em kg/cm2

Definem-se:

FR Fora de Repuxo

Fpc - Fora do Prensa-chapa

4.9 DESENVOLVIMENTO DA PEA REPUXADA (BLANK)

a determinao das dimenses da chapa e de sua forma para, depois da ao de embutir, obter-se a pea desejada com a mxima economia de material.

Os desenvolvimentos determinados teoricamente correspondem normalmente a figuras de corpo geomtricos regulares ou com seo circular. No so exatos, devido ao estiramento que sofrem as paredes dos recipientes.

Um problema de fundamental importncia no estudo do repuxo a determinao do formato e das dimenses da chapa recortada. Os clculos para essa determinao so sempre aproximados, e baseiam-se na equivalncia das superfcies (no caso de chapas finas) ou na igualdade dos volumes (no caso de chapas grossas).

Para obtermos chapas recortadas que proporcionam melhores produtos e menor sucata, devemos recorrer determinao por tentativas. O acabamento do produto se obtm com uma operao de refile.

Para repuxo cilndrico, de chapas finas, pela equivalncia das superfcies, teremos:


Figura 47 Clculo do Desenvolvimento da Chapa (Blank)

Para peas no cilndricas (Figura 48), as dimenses do blank vo ser o comprimento desenvolvido pela largura desenvolvida da cuba acrescidos de uma borda para o contato com o prensa chapa. As dimenses desenvolvidas so tomadas em relao fibra mdia (metade de espessura). O comprimento desenvolvido das regies dobradas (2, 4, 6 e 8 Figura 49) calculado pela frmula apresentada na pgina 24:

(

)

Figura 48 Desenvolvimento de chapas no cilndricas

Figura 49 Seo Transversal


EXERCCIO 11:

Para o exemplo acima temos:

1 = 9 = 10 5 0,8 = 4,2 mm

2 = 4 = 6 = 8 = (

)

) = 8,4 mm

3 = 7 = 90 (2 x 5,8) = 78,4 mm

5 = 480 (2 x 5) = 470

Comprimento desenvolvido = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 =

= 2 x 4,2 + 4 x 8,4 + 2 x 78,4 + 470 = 668,4 mm

1 = 9 = 4,2 mm

2 = 4 = 6 = 8 = 8,4 mm

3 = 7 = 78,4 mm

5 = 280 2 x 5 = 270 mm

Largura desenvolvida = 1 + 2 + 3 + 4 + 10 + 6 + 7 + 8 + 9 =

2 x 4,2 + 4 x 8,4 + 2 x 78,4 + 270 = 468,8 mm

Portanto, o material necessrio para recortar o blank terico ser:

# 0,8 x 668,4 x 468,8

A pea da Figura 48 uma cuba retangular com quatro raios de 60 mm formando a concordncia das paredes laterais. Na operao de repuxo de peas no cilndricas, os raios de repuxo apresentam um comportamento idntico ao de uma pea cilindrica. Por esta razo, considera-se um cilindro imaginrio em cada raio de repuxo, com raios e altura iguais aos do produto.

Os cantos devem ser recortados para aliviar o contato entre blank e o prensa-chapa, para facilitar o escoamento do metal. Para se determinar o recorte do excesso de material do blank j calculado, calcula-se o dimetro do cilindro imaginrio (Dci)

desenhando-o conforme o mostrado na figura 50.

Figura 50 Arredondamento dos cantos

O valor de Dci determinado por:

( ) (dimetro correspondente ao raio esterno da cuba) (dimetro correspondente ao raio de concordncia das paredes laterais)

Ento...

A cota da tangente ao Dci dada por:

Com estes valores, pode-se traar o blank terico para o primeiro teste (try-out) do estampo com o objetivo de se definir o

blank real.


Os ferramentais de estampagem, conforme j mencionado, realizam basicamente as operaes de corte, dobra e repuxo, podendo efetua-las separadamente ou em conjunto. Desta forma, do ponto de vista construtivo, podemos classificar as ferramentas em trs tipos:

Ferramentas simples executam apenas uma operao por golpe.

Ferramentas Modulares executam vrias operaes atravs de mdulos.

Ferramentas Progressivas executam as operaes de forma progressiva, podendo ser simples (s corte) ou combinadas (corte, dobra e/ou repuxo.

Ferramentas Transfers.

5.1 FERRAMENTAS SIMPLES

As ferramentas de corte simples podem ser alimentadas com peas individuais, com tira ou bobina. Neste caso necessrio prover um sistema de avano da tira.

`

Produto

Figura 51 Exemplo de Ferramenta de Corte Simples

Produto

Figura 52 Exemplo de Ferramenta Simples (Furos e Corte de Separao)

As ferramentas de Dobra simples recebem o blank j recortado oriundo de processos anteriores de corte em Guilhotina,

Ferramenta de Recorte ou corte a Laser.


Produto

Figura 53 Exemplo de Ferramenta de Dobra simples

Produto

Figura 54 Exemplo de Ferramenta de Repuxo simples

5.2 FERRAMENTAS MODULARES

As ferramentas modulares como o prprio nome j define so fabricadas em mdulos individuais dispostos em uma mesma base, obtendo-se desta forma o produto completo. A transferncia do produto de um estgio para outro normalmente feito de forma manual ou atravs de acionamento mecnico ou pneumtico.

Blank recortado

Dobra 1. Estgio

Dobra Final

Produto

Figura 55 Exemplo de Ferramenta de Dobra Modular (2 estgios)


5.3 FERRAMENTAS PROGRESSIVAS

Independente da produo, os Ferramentais Progressivos so utilizados principalmente quando no possvel realizar todas as operaes em um nico golpe da prensa, devido complexidade do produto, nmero de operaes ou condies de resistncia dos elementos da matriz (puno e matriz).

Desta forma, a cada golpe da prensa, a tira introduzida na ferramenta, deslocando num espao determinado, caracterizado como o passo da ferramenta. A cada passo so realizadas as operaes de forma progressiva (Figura 56).

A dimenso do passo obtida normalmente de trs modos: Tope (batente da tira), Faca de Avano ou Dispositivo de Alimentao conjugado ou externo a Prensa. No caso do uso de alimentadores, o passo garantido atravs de Furos e Pinos Pilotos.

Figura 56 Exemplo de Corte Progressivo

Figura 57 Exemplo de Ferramenta Progressiva 9 Estgios

Produto

Figura 58 Exemplo de Ferramenta Progressiva 14 Estgios


5.4 FERRAMENTAS TRANSFERS

Nas Ferramentas Transfers o produto transferido de uma estao para outra atravs de um mecanismo apropriado, acionado de forma mecnica (interligado com o martelo da prensa) ou atravs de acionamento pneumtico.

Acionamento Pneumtico

Acionamento com Manipuladores

Figura 59 Ferramentas com Sistema de Transfer

A cada golpe da prensa o produto preso atravs de garras e deslocado para o estgio seguinte. Este processo pode ser feito em uma mesma prensa/ferramenta ou atravs do deslocamento de uma prensa para outra atravs de manipuladores.


Na indstria de estamparia so utilizados diversos tipos de mquinas, entre elas aparecem mquinas como: prensas, guilhotinas, calandras, dobradeiras. As prensas podem ser divididas em hidrulicas, excntricas, prensa de joelho ou rtula, pneumtica, frico e ainda existem dobradeiras, Prensas rpidas de corte e guilhotinas mecnicas.

Prensa um equipamento utilizado para conformar, dobrar, moldar, furar, cunhar e vazar peas. As operaes variam pelos tipos de operaes necessrias para formar o modelo (produto). Dependem tambm da capacidade de aplicao de fora e velocidade da mquina. No mercado, encontram-se prensas com capacidade de carga de poucos quilos at prensas de mais de 50.000 toneladas de fora.

A seguir sero apresentados os principais tipos de prensas e outros equipamentos para conformao mecnica a frio, citando as caractersticas e aplicaes de cada uma.

6.1 PRENSA HIDRULICA

Estas prensas se diferenciam das demais pelo comando do cabeote, que pode ser de uma ou vrias colunas e a armao destas prensas de ferro fundido ou de chapas de ao soldadas. O cabeote recebe o movimento de um pisto que se desloca pela ao de um fludo, dentro de um cilindro, ou seja, o acionamento se faz atravs de uma pisto ou cilindro hidrulico. Estas prensas possuem uma bomba de leo que transmitem o leo atravs de canalizaes e o se faz atravs acionamento das vlvulas de comando.

As vantagens das prensas hidrulicas so: a fora e presso uniforme, independente da posio e do curso, devido facilidade existente para se regular a presso do leo, o que permite utilizar somente a fora necessria e que esta seja controlada.

A figura 3.1 apresenta uma prensa hidrulica.

Figura 60 Prensa Hidrulica

FUNCIONAMENTO

As prensas hidrulicas tm seu funcionamento baseado no princpio de Pascal. Onde a presso exercida em um ponto qualquer de um lquido esttico a mesma em todas as direes exercendo foras iguais em reas iguais. Quando se aplica uma fora de 10 Kgf em uma rea de 1 cm, obtemos como resultado uma presso interna de 10 Kgf/cm agindo em toda a parede do recipiente com a mesma intensidade. Este princpio, descoberto e enunciado por Pascal, levou a construo da primeira prensa hidrulica no incio da Revoluo Industrial.


APLICAES

A prensa hidrulica tem como caracterstica realizar operaes onde h a necessidade do emprego de grande fora. No tem grande velocidade na operao, por isso muito precisa em seu movimento e largamente utilizada em operaes de embutimento grande e profundo. uma prensa com fora ajustvel e constante em qualquer ponto do curso.

Dentre suas aplicaes pode-se citar servios gerais de reparo e manuteno, compactar, estampar, repuxar (embutir), cortar, rebarbar, forjar, testes de resistncia mecnica, colocao e extrao de rolamentos, eixos, engrenagens, buchas, dobrar, etc.

A prensa hidrulica tem um sistema de almofada, com regulagem de fora, que faz o repuxo ter mais qualidade do que em outras, a almofada tambm tem a funo de extrair a pea da matriz.

Este tipo de prensa projetado para a operao com chapas aplanadas ou em bobinas, possibilitam nesse caso, operao em automtico.

6.2 PRENSA EXCNTRICA

So mquinas utilizadas na conformao e corte de materiais diversos, onde o movimento do martelo (puno) proveniente de um sistema mecnico (o movimento rotativo transformado em linear atravs de bielas ou manivelas). As prensas excntricas so classificadas em: mecnicas de engate por chaveta ou acoplamento e mecnica com freio e embreagem. Os dois modelos apresentam mquinas com o corpo em forma de C ou corpo em forma de H. A figura 3.2 apresenta estes tipos de prensas excntricas.

Prensa Excntrica Tipo C

Prensa Excntrica Tipo H

Figura 61 Prensa Excntrica

FUNCIONAMENTO

Existem trs tipos de operao para as prensas excntricas:

MANUAL ou AJUSTE: utilizado para regular a prensa durante uma troca de ferramenta.

INTERMITENTE (bimanual ou pedal): neste modo de operao a mquina trabalha apenas um golpe por acionamento que pode ser operado atravs de bimanual (apenas comprimindo os botes do comando simultaneamente) ou atravs de pedal (pneumtico ou eltrico). Como forma de garantir a segurana do operador em nenhum dos casos, se os acionadores ficarem pressionados, a mquina executar mais do que um golpe.

CONTNUO: A mquina parte pelo bimanual ou pedal, (o que estiver conectado) e interrompe o golpeamento apenas com a emergncia o pressionando novamente o acionador.

APLICAES

So utilizadas nas estamparias em operaes de corte e conformao e, em alguns casos, repuxos moderados.


6.3 PERIFRICOS

Um dos fatores importantes no processo de estampagem a qualidade da chapa. Qualquer variao na chapa (dureza, dimenses, tenses, etc.) afetam diretamente a qualidade da pea estampada.

Uma Linha de Estampagem, alm da Prensa, composta de alguns perifricos com funes especficas no processo. Os principais deles so:

Desbobinador suportar e garantir o desenrolamento da bobina.

Endireitador eliminar as curvas e tenses da chapa.

Alimentador garantir a alimentao da chapa na ferramenta.

Figura 62 Linha de Estampagem

6.4 SEGURANA EM PRENSAS

A necessidade de atendimento s normas que

regularizam o uso de prensas e colocar a segurana do

colaborador em primeiro lugar.

Embora o nvel de exigncia de normas de

segurana pela indstria possa parecer excessivo para

alguns, preciso levar em conta a importncia dessas

medidas para reduzir os custos da empresa com acidentes e

at mesmo salvar vidas. A preocupao de seguir estas

regulamentaes est se tornando uma questo cada dia

mais importante nas aplicaes industriais. E com as prensas

hidrulicas no diferente.

As principais regras a serem seguidas para uma

maior segurana no trabalho com prensas esto includas no

Programa de Preveno de Riscos em Prensas e Similares

(PPRPS), na Nota Tcnica nmero 16 de 2005 do Ministrio

do Trabalho (NT 16/2005) e European Norm 16 (EN 16). Elas

podem auxiliar na reduo de custos com tratamento de

acidentados e aposentadorias precoces, alm de promover a

segurana dos colaboradores, evitando acidentes.

Comando Bimanual + Barreira

de Luz

Sistema de Embreagens

Grades de Proteo

Figura 63 Sistemas de Segurana

Documents

Apostila Estampagem Torres