Apostila Fatec Sorocaba

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TTEECCNNOOLLOOGGIIAA DDEE EESSTTAAMMPPAAGGEEMM

Professor: Eng. Msc. Ivar Benazzi Jr. Estagirio: Leandro Henrique Aio

DM 0206007-01

Reviso Julho 2007

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

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TECNOLOGIA DE ESTAMPAGEM CONTEDO PROGRAMTICO 1- INTRODUO pg 04 1.1- Operaes de corte pg 05 1.2- Operaes de deformao pg 06 1.3- Generalidades dos Metais pg 07

1.3.1- Operaes no Trabalho dos Metais em Chapas pg 08 1.3.2- Os Metais em Chapas pg 08 1.3.3- Fabricao dos Metais Laminados pg 08 1.3.4- Caractersticas dos Metais em Chapas pg 10 1.3.5- Caractersticas das Chapas pg 10 1.3.6- Verificaes das Chapas pg 10

2- OPERAES DE CORTE pg 12 2.1- Corte com tesoura guilhotina pg 12

2.1.1- Fora de corte em tesoura guilhotina pg 13 2.1.2- Fases do corte em tesoura guilhotina pg 13 2.1.3- Tesoura guilhotina com facas paralelas pg 15 2.1.4- Tesoura guilhotina com facas inclinadas pg 16 2.1.5- Condio mxima de inclinao das facas pg 17 2.1.6- Geometria de corte das facas pg 19 2.1.7- Folga entre as facas da guilhotina pg 19

2.2- Puncionamento pg 19 2.2.1- Fora de corte no puncionamento pg 20 2.2.2- Folga entre puno e matriz pg 20 2.2.3- Dimensionamento das peas pg 22 2.2.4- Utilizao racional do material pg 22

2.2.4.1- Estampo com disposio normal pg 24 2.2.4.2- Estampo com disposio normal pg 25

2.2.4.3- Estampo com disposio e inverso de corte pg 26 2.2.4.4- Estampo de peas circulares pg 27 2.2.5- Determinao do posicionamento da espiga pg 30

2.2.5.1- Mtodo analtico pg 30 2.2.5.2- Mtodo do baricentro do permetro pg 31

2.2.5.3- Espiga de Fixao pg 34 2.2.6- Construo e execuo dos estampos de corte pg 36

2.2.6.1- Simples de corte pg 36 2.2.6.2- Aberto com guia para o puno pg 36 2.2.6.3- Fechado com guia p/ o puno e p/ a chapa pg 36 2.2.6.4- Aberto com colunas de guias pg 37 2.2.6.5- Aberto com sujeitador guiado por colunas pg 37 2.2.6.6- Aberto com sujeitador e porta-puno guiado por colunas pg 38 2.2.6.7- Progressivo pg 38

2.2.7- Estampos progressivos de corte pg 39 2.2.8- Elementos construtivos dos estampos de corte pg 41

2.2.8.1- Limitadores de avano pg 41 2.2.8.2- Placas de choque pg 45

2.2.8.3- Punes pg 46 2.2.8.4- Porta-puno pg 48 2.2.8.5- Rgua de Guia da Fita pg 49

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2.2.8.6- Apoio da tira pg 50 2.2.8.7- Placa Guia pg 51 2.2.8.8- Molas pg 51

2.2.9- Matrizes pg 53 2.2.9.1- Caractersticas geomtricas pg 54 2.2.9.2- Clculo da vida til e espessura do talo pg 54 2.2.9.3- Clculo da espessura da matriz pg 54 2.2.9.4- Clculo da espessura da parede entre furos pg 55

2.2.9.5- Materiais para punes e matrizes pg 56

3- OPERAES DE DEFORMAO pg 57 3.1- Dobra pg 57

3.1.1- Clculo da fora de dobramento pg 57 3.1.2- Raio mnimo de dobra pg 58 3.1.3- Clculo do comprimento desenvolvido pg 59 3.1.4- Dobras de perfil em U pg 61

3.1.4.1- Fora de dobramento s/ planificao de fundo pg 62 3.1.4.2- Fora de dobramento c/ planificao de fundo pg 62 3.1.4.3- Fora de dobramento c/ utilizao de pisadores pg 62 3.1.5- Estampos de enrolar pg 63 3.2- Repuxo pg 64

3.2.1- Clculo do dimetro do blanque pg 64 3.2.1.1- Mtodo das igualdades entre as reas pg 64 3.2.1.2- Mtodo do baricentro do permetro pg 65

3.2.2- Repuxo em vrios estgios pg 66

4- FERRAMENTAS pg 73 4.1- Classificaes das ferramentas pg 73 4.2- Elementos Normalizados pg 74

5- EQUIPAMENTOS pg 76 5.1 Prensas pg 76

5.1.1 - Caractersticas das Prensas pg 76 5.1.2 - Escolha da Prensa Conveniente pg 77 5.1.3 - Dispositivos de Proteo pg 77

5.2 - Corte a Laser pg 78 5.3 Corte a Plasma pg 79

5.3.1 - Relao entre Processos (Oxi-Corte, Plasma, Laser) pg 80 5.4 - Corte a Jato de gua pg 81 5.5 Puncionadeira: Corte e Repuxo pg 81

5.5.1 Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo pg 82 5.6 Dobradeira pg 82 5.7 - Automaes em Prensas pg 83

5.7.1 - Desbobinador para Fitas pg 83 5.7.2 - Endireitadores para Fitas pg 84

6 - SIMBOLOGIA DE ESTAMPAGEM pg 867 - ROTEIRO DE ESTAMPAGEM pg 878 - COMPONENTES FUNDAMENTAIS DE UM ESTAMPO pg 889 - REPRESENTAO DE ESTAMPO DE CORTE EXPLODIDO pg 9110 - BIBLIOGRAFIA pg 92

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1- INTRODUO

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. 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). Veja figura abaixo a nomenclatura:

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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.

1.1 - Operaes de corte

Corte Entalhe Puncionamento Recorte Transpasse

Corte Quando h separao total do material.

Entalhe Quando h corte sem separao total.

Puncionamento a obteno de figuras geomtricas por meio de puno e matriz de modo impactivo.

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Recorte a operao de corte realizada pela segunda vez.

Transpasse a operao de corte associada operao de deformao (enrijecimento em chapas muito finas).

Exemplos: fuselagem de avies, painis de automveis, brinquedos, eletrodomsticos, etc.

1.2 - Operaes de deformao

Dobramento Repuxo Extruso Cunhagem

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Dobramento - a mudana de direo da orientao do material.

Repuxo - Obteno de peas ocas a partir de chapas ou placas planas devido penetrao do material na matriz forada pelo puno (Ex. lataria de automvel, copo de filtro de leo, etc).

Extruso - Deformao do material devido a esforos de compresso (Ex. vasos de presso, cpsula de bala de revolver, tubo aerossol, extintores).

Utilizao de vanguarda caixilharia, tubos sem costura, tubos de pasta de dente, cpsculas de armamentos, etc.

Cunhagem - Obteno de figuras em alto ou baixo relevo atravs de amassamento do material (ex. moedas, medalhas, etc )

1.3 - Generalidades dos Metais

O trabalho dos metais em chapas o conjunto de operaes a que se submete a chapa para transform-la em um objeto de forma determinada. A extenso deste mtodo de trabalho devida:

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Capacidade de Produo Baixo preo de Custo Intercambiabilidade Leveza e Solidez das Peas Obtidas

As possibilidades deste sistema de trabalho foram melhoradas e aumentadas devido:

melhora das qualidades: a) do material a ser trabalhado; b) dos materiais utilizados para fabricar as ferramentas; c) ao estabelecimento de dados e normas tcnicas cada vez mais precisas.

Na origem deste mtodo estava baseado na prtica adquirida e no empirismo. As ferramentas eram fabricadas nas oficinas sem interveno de qualquer assistncia tcnica. Atualmente a maioria das oficinas possui um escritrio tcnico (engenharia) para estudos de ferramentaria.

Indstrias inteiras nasceram do mencionado processo de trabalho. As aplicaes deste mtodo de fabricao de peas encontram-se nos setores mais variados, desde brinquedos at material de transporte entre muitos outros.

1.3.1 - Operaes no Trabalho dos Metais em Chapas

As diferentes operaes a que submetido o metal, na matriz, podem ser subdivididas em duas categorias:

1 Separao da matria; 2 Modificao da forma do material.

A primeira categoria abrange todas as operaes de corte: cisalhar, puncionar, recortar as sobras, corte parcial, cortar, cortar na forma, repassar.

Na segunda categoria encontram-se: a) Modificao simples da forma: Curvar, Dobrar, Enrolar totalmente, enrolar os extremos,

aplainar, estampar; b) embutir e repuxar

1.3.2 - Os Metais em Chapas

A maioria dos metais pode ser trabalhada sob forma de chapas. Nesta apostila, nos limitaremos citar os principais metais utilizados:

Ao; Cobre; Alumnio; Nquel e suas ligas; Zinco; Metais Preciosos.

1.3.3 - Fabricao dos Metais Laminados

Os metais laminados se apresentam sob forma de: - Chapas: chapas retangulares de dimenses: 700 x 2000 - 850 x 2000 - 1000 x 2000 etc.

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- Tiras: Laminado metlico de 500 mm de largura mxima e espessura mxima de 6 mm. As tiras se apresentam em forma bobina.

O comprimento da tira enrolada varia conforme dimenses. As tiras permitem uma alimentao contnua da prensa.

As chapas e tiras so obtidas por laminao a quente e a frio, a partir de lupas (blooms) ou placas. Denomina-se lupa (bloom) um semi-produto de seco quadrada, de 115 a 300 mm e comprimento de 400 mm, o peso de um bloom . Aproximadamente, 450 Kg.

Placa o semi-produto de seco retangular (largura de 200 a 30 mm, espessura de 45 a 70 mm, com um comprimento aproximado de 1m).

A partir da placa, as chapas so obtidas submetendo-se a matria s seguintes operaes:

1) Reaquecimento da Placa; 2) Desbastamento ou laminao a quente, at uma espessura de 4 a 5 mm; 3) Decapagem e enxaguadura das chapas grossas obtidas, colocando-as em pacotes formados por 3 chapas separadas por camadas de carvo de madeira, para evitar a soldagem; 4) Reaquecimento dos Pacotes; 5) Laminao das chapas grossas e acabamento no trem de laminao (a quente); 6) Cisalhamento das chapas e aplainamento a frio; 7) Recozimento de Normalizao em caixa (930C); 8) Decapagem, Lavagem, Limpeza com escovas e Secagem; 9) Polimento na Laminadeira, a frio, 2 a 3 passadas; 10) Segundo recozimento em caixa (600 a 650C); 11) Laminado ligeiro a frio skin pass, que deixa uma superfcie polida e provoca um leve endurecimento superficial da chapa. Este tratamento evita adelgaamentos quando se efetua a embutio; 12) Aplainado na mquina de cilindros; 13) Inspeo, escolha, lubrificao, empacotamento. Nas laminadeiras modernas, estas diversas operaes so feitas em srie.

As chapas obtidas por laminao a frio devem ter uma espessura regular e um perfeito acabamento superficial.

Para obter tais resultados indispensvel que os lingotes utilizados para a fabricao de blooms e placas estejam isentos de defeitos, pois estes se transmitiro chapa.

Estes defeitos so principalmente: 1) bolhas: furos produzidos na chapa, por incluso de gs; 2) picadas: bolhas muito pequenas e muito numerosas; Estes defeitos, tornados mais ou menos

invisveis, ao laminar, podem, aps a decapagem, dar chapas arqueadas ou picadas; 3) bolsadas: vcuo central, criado pela contrao; exige a eliminao das extremidades do lingote

antes da laminao; 4) fendas: produzidas durante o resfriamento do lingote ou devido a um forjado a tempeatura

muito baixa (defeito grave, difcil de se descobrir).

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1.3.4 - Caractersticas dos Metais em Chapas

CARACTERSTICAS DOS METAIS EM CHAPAS

Material Carga de Ruptura

(Kgf/mm2)Alonga-mento

(%) Profundidade

Ericksen (mm)

Presso "p" do

sujeitador (kgf/cm2)

Ao para corte (Thomas) 36 20 9 28 Ao de embutio 33 24 10 25 Ao de embutio Profunda 35 26 10,4 24 Ao para carroarias 36 25 10,6 22 Ao-silicio 48 - - - Ao inoxidvel (18/8) 55 23 13 20 Chapa fina estanhada 32 20 9,5 30 Cobre 23 37 12 20 Bronze de estanho 45 10 10 25 Bronze de alumnio 35 40 11,5 20 Lato Lt 72 30 45 14,5 20 Lato Lt 60 a 63 doce 33 45 13,5 22 Lato Lt 60 a 63 semiduro 39 25 12 22 Zinco 13 56 8 12 Alumnio doce 9 25 10 10 Alumnio semiduro 12 8 8,5 12 Alumnio duro 15 5 7 15 Duralumnio doce 20 19 10 10 Duralumnio laminado a frio 40 12 8 12 Nquel 47 45 12 20 Monel 50 40 11 18 Maillechort 40 30 - -

Nota: Os valores indicados so valores mdios.

1.3.5 - Caractersticas das Chapas

Para efetuar as distintas operaes a que est sujeito o metal e, principalmente o repuxo, necessrio que este seja homogneo, malevel, dctil, com gro suficientemente fino e com um bom acabamento superficial.

As chapas caracterizam-se por: a) sua resistncia ruptura (expressa em kgf/mm2); b) seu limite de elasticidade (expresso em kgf/mm2); c) seu alongamento em %; d) sua dureza superficial (Brinel-Rockwell, etc.); e) sua profundidade de embutido (Ericksen-Guilery).

1.3.6 - Verificaes das Chapas

Ao receber o material pedido, preciso ter certeza de que o mesmo obedece s prescries exigidas.

As chapas devem ser verificadas conforme dentro dos limites de tolerncia especificadas no pedido e normas. Essas verificaes sero efetuadas nas:

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a) dimenses - comprimento; - largura; - espessura.

b) caractersticas mecnicas Verificao das Qualidades Mecnicas: - Ensaio de Trao; - Ensaio de Dureza; - Dureza Rockwell; - Dureza Shore.

c) qualidades tecnolgicas - Ensaio de Dobra; - Ensaio de Embutio; - Mquina Ericksen; - Mquina Guillery.

Eventualmente podero ser realizados ensaios qumicos (ensaio macrogrfico e ensaio microgrfico). Estas verificaes so feitas geralmente tomando de um lote de chapas algumas delas para que sejam verificadas. Se as chapas forem perfeitas, o lote pode ser aceito.

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2 - OPERAES DE CORTE 2.1 - Corte com tesoura guilhotina

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2.1.1 - Fora de corte em tesoura guilhotina.

Fc = Ac x cis

Onde cis = Tenso de cisalhamento do material (kgf/mm)

Ac = rea de corte (seco resistiva de corte) = l.e l = comprimento de corte ( mm) e = espessura de corte (mm)

2.1.2 - Fases do corte em tesoura guilhotina.

1 Fase: Deformao Plstica

Obs: a folga excessiva das facas de corte pode conduzir em quebra da ferramenta de corte.

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2 fase: Cisalhamento

Obs: Para materiais mais moles, se utilizam facas de corte com ngulos de corte menores.

3 Fase: Ruptura

Caractersticas da seo de corte

Aps o corte ,o material apresenta,no perfil do corte,trs faixas bem distintas :

Deformao: Regio 1 Um canto arredondado, no contorno em contato com um dos lados planos da chapa, e que

corresponde deformao do material no regime plstico.

Cisalhamento: Regio 2 Uma faixa brilhante, ao redor de todo o contorno de corte,com espessura quase constante, e

que corresponde a um cisalhamento no metal cortado.

Ruptura: Regio 3 Uma faixa spera, devido granulao do material,levemente inclinada que corresponde ao trecho onde ocorreu o destacamento,visto que a rea til resistente vai diminuindo at que se d a separao total das partes.

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Comentrios:

Maiores ngulos das facas Para materiais mais duros Material mole maior cisalhamento Material duro maior ruptura Material mole Provoca abraso na superfcie da ferramenta levando ao rpido desgaste

2.1.3 - Tesoura guilhotina com facas paralelas.

Fc = Ac x cis

Onde cis = Tenso de cisalhamento do material (kgf/mm) Ac = rea de corte (seco resistiva de corte) = l .e l = comprimento de corte ( mm)

e = espessura de corte (mm)

Exerccio:

Determinar qual a fora de corte (Fc) necessria para cortar uma chapa em uma guilhotina de facas paralelas.

l = 30cm e = 3mm cis = 30kgf/mm

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2.1.4 - Tesoura guilhotina com faca inclinada.

Neste equipamento observa-se nas tiras muito finas um fenmeno conhecido como efeito hlice em que a chapa tende a se enrolar. Esta construo necessita um curso um pouco maior devido ao desalinhamento sendo isto uma limitao.

e_ = tg (1) x Ac = e (3) 2.tg. Ac = e.x_ (2) 2

Fc = Ac. cis Fc = e.cis (4) 2.tg.

Exerccio:

Determinar qual a fora de corte (Fc) necessria para cortar uma chapa em kgf com uma guilhotina de facas inclinadas.

l = 30cm e = 3mm = 8 cis = 30 kgf / mm

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2.1.5 Condio de mxima inclinao das facas.

2 Fat Ft (1) P = FN . cos (2) Obs : Valores tpicos de = de 8 a 10 Ft =FN . sen (3) Fat = P. (4)

.. de (1) e (4)

2 Fat = 2P. .. 2 P. Ft

2 FN.cos . FN.sen 2cos . sen

Exerccios: 1- Determinar qual a mxima inclinao das facas para a mesma chapa do caso anterior, porm, considerando faca inclinada, onde: = 0,15 (ao/alumnio).

2 tg (5)

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2 - Uma indstria deseja comprar uma tesoura guilhotina para cortar chapas de ao, cobre e alumnio. Determinar a capacidade da tesoura e o ngulo de inclinao das facas, sabendo-se que as espessuras mximas das chapas so:

Ao 1 cis = 30 kgf / mm = 0,2 (ao / ao) Cobre 1 1/2 cis = 20 kgf / mm = 0,11 (ao / cobre) Alumnio - 2 cis = 17 kgf / mm = 0,15 (ao / Al)

Clculo da inclinao da faca

Ao Cobre Alumnio

Clculo da fora de corte

Ao Cobre Alumnio

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2.1.6 - Geometria de corte das facas.

Particularidades : Um ngulo menor de implica em reduo na resistncia da faca. A potncia requerida aumenta para maiores ngulos de . ngulos tpicos:

= 77 a 85 = 0 a 10 = 0 a 6 = 90

2.1.7 - Folga entre as facas da guilhotina.

Folga = Espessura 25 Obs : Folgas grandes podem provocar a quebra das facas. Folgas pequenas provocam o rpido desgaste das arestas de corte.

2.2 Puncionamento

uma operao utilizada para as se efetuar o corte de figuras geomtricas por meio de puno e matriz por impacto.

O conjunto de ferramentas que executa operaes de corte em srie chamado de estampo progressivo de corte.

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2.2.1 Fora de corte no puncionamento

Fc = Ac x cis

Onde cis = Tenso de cisalhamento do material (kgf/mm) Ac = rea de corte (seco resistiva de corte) = l . e

l = comprimento de corte ( mm) e = espessura de corte (mm)

Neste caso:

Ac = rea do permetro de corte = . d . e Fc = . d . e . cis

2.2.2 - Folga entre puno e matriz

Segundo Oehler: (f = D - d) ____

f/2 = 0,005 . e . cis p/ e 3 mm ___

f/2 = (0,010.e - 0,015) . cis p/ e >3mm e = espessura da chapa (mm) cis = tenso de cisalhamento ( kgf/mm)

Obs : Folgas excessivas provocam rebarbas na pea. Folgas pequenas provocam desgaste rpido das arestas de corte.

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Regra de corte :

Pea recortada - Matriz com nominal (mnimo) Furo estampado - Puno com nominal (mximo)

Exerccio: Determinar as dimenses dos punes e matrizes para estampagem da arruela abaixo. Calcular a fora de corte e esquematizar o ferramental. Material : Ao SAE 1020 cis = 28 kgf/mm

Resoluo:

Para o furo estampado:

Matriz Puno (Nominal)

Para o dimetro externo recortado:

Matriz (Nominal) Puno

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Calculo da Fora de Corte:

Esquematizar o Ferramental:

2.2.3 Dimensionamento das peas ( Clculo de espaamento entre pea e bordas)

S= 0,4e + 0,8 mm B 70mm ; e 0,5 S= 2 2e B 70mm ; e < 0,5 S= 1,5 (0,4e + 0,8 mm) B 70mm ; e 0,5 S= 1,5 (2 2e) B 70mm ; e < 0,5

2.2.4 Utilizao racional do material

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.

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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. Adota-se geralmente:

Porcentagem de utilizao da chapa

% Utilizao = Ap.n_ x 100 At

Onde : Ap = Superfcie total da pea em mm. n = nmero de peas por metro. At = Superfcie total da tira em mm.

Peas retangulares

Exemplo:

Determinar as diferentes disposies sobre a tira possveis para cortar a pea acima. Utilize chapa de ao padronizada de 2000x1000x1.

Calcular:

A. Passo (ou avano).Largura da tira. B. Nmero de peas /tira. C. Nmero de tiras /chapa. D. Nmero de peas / chapa. E. % de Utilizao da Chapa

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2.2.4.1 - Estampo com disposio normal (linha de centro em 90 com a borda)

Clculo de S : (S)

Clculo do Passo: (a)

Clculo da largura da tira: (B)

Tiras de 2 metros comprimento (1)

Tiras de 1 metro de comprimento (2)

Nmero de tiras de 2 metros de comprimento por chapa: (ntc1)

Nmero de peas por tira: (npt1)

Nmero de peas por chapa: (npc1)

% de Utilizao: (%U1)

Nmero de tiras de 1 metro de comprimento por chapa: (ntc2)




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2.2.4.2 - Estampo com disposio normal (horizontalmente)

Clculo de S : (S)



Tiras de 2 metros comprimento (1)

Tiras de 1 metro de comprimento (2)









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2.2.4.3 - Estampo com disposio e inverso de corte

Clculo de S : (S)



Tiras de 2 metros comprimento (1) Tiras de 1 metro de comprimento (2)









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2.2.4.4 - Peas Circulares

Estampos com uma carreira de corte

B = largura da tira a = avano n = nmero de peas

B = D + 2S a + D + S

Estampos com 2 carreiras de corte

B= (D+S).sen60+D+2S a + D + S n = [(l - (D + S) . sen30 + D + 2S)] . 2 + 2 D + S

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Estampos com 3 carreiras de corte

B= (2D+2S).sen60+D+2S A+D+S

n = { [l-(D+2S)].3} + 2 D+S

Determinar o nmero de peas circulares com dimetro de 80 mm que se pode obter de uma chapa 2000x1000x1 mm considerando:

Estampo com 1 carreira Estampo com 2 carreiras Estampo com 3 carreiras

Resoluo:

S= 1,5(0,4e+0,8) mm S= 1,5.0,4+0,8 = s+1,8o mm

a =D+S a =80+1,8 a =81,8 mm

Clculo de B para 1 carreira

B= D+2 s B= 80+2.1,8 B= 83,6 mm

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Clculo de B para 2 carreiras

B=(D + s).sen60+D+2S B=(80+1,80)sen 60+80+2.1,8 B= 154,5 mm

Clculo de B para 3 carreiras

B= (2D+2S)sen60+D+2S B=(2.80+2.1,80)sen60+80+2.1,80 B= 225,28 mm

Clculo do nmero de peas para 1 carreira

Para tiras de lt = 1000 mm 23 tiras

n = l D + 2S +1 D+S

n = 1000-80+2.1,80 +1 80+1,8

n = 12,2. 23,9 :. n = 276 tiras


n = 2000-80+2.1,80 +1 80+1,8

n = 23,4+1 . 11,96 n = 264 peas

Clculo do nmero de peas para 2 carreiras


n = [( l -(D+S).sen30 +D+2S) .2]+2 D+S

n = [(1000-(81,8.sen30 +80+2.1,8).2] +2 80+1,8

Clculo do nmero de peas para 3 carreiras

Para tiras de lt=1000 mm 8 tiras

n ={[ n-(D+2S)].3} +2 D+S n ={ [1000-(80+2.1,8)].3} +2 80+1,8

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n = 35 . 8 n = 280 peas


n = 2000-(83,16) .3 +2 81,8 n = 72 . 4 n = 288 peas

Nota : usar chapa de B= 225,26x2000 3 carreiras s =1,80 mm

2.2.5 Determinao do posicionamento da espiga

2.2.5.1 Mtodo Analtico

Xg = P1.x1+P2.x2+P3.x3+P4.x4 (P1+P2+P3+P4)

Equilbrio atravs do momento onde Pt = Pi de 1 a 4

XG = Pixi donde se deduz que Pi

XG = Lixi onde Li = .d (permetro) Li

d1 10 d2 12 d3 14 x1 10 x2 30 x3 50 y1 50 y2 30 y3 10

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XG = P1.X1+P2.X2+P3.X3 P1+P2+P3 P1 = L1.e.cis P2 = L2.e.cis P3 = L3.e.cis XG = e. cis . (L1.X1+L2.X2+L3.X3) e.cis.(L1+L2+L3) XG = Li.Xi

Li

YG = Li.Yi Li

Ponto Xi Yi Li Li.Xi Li.Yi 1 2 3 Li XiLi YiLi

2.2.5.2 Mtodo do Baricentro do Permetro

XG = Li.Xi

Li

YG = Li.yi

Li

32

Exemplo :

No vlido calcular o CG em relao rea para figuras irregulares. Nestes casos calculamos o CG em relao ao permetro que onde haver corte.

XG = Li.xi = _80x10 + 50x35 + 35x60 + 60x90 + 45x120 + 110x65 = 59,47 mm

Li 80 + 50 + 35 + 60 + 45 + 110

YG = Li.y = 80x50 + 50x90 + 35x72,5 + 60x55 + 45x 32,5 + 110x10 = 44,47 mm

Li 80 + 50 + 35 + 60 + 45 + 110

33

Exemplo : Dividir sempre uma figura a ser puncionada em permetros conhecidos localizando os seus prprios centros de gravidade.

Centro de gravidade de curvas

Exerccio: Determinar o CG do estampo :

34

Ponto Xi Yi Li Xi.Li Yi.Li 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

XG = Li.Xi = Li

XG =

YG = Li.Yi =

Li

YG =

2.2.5.3 Espiga de Fixao

A fixao da parte mvel do estampo no martelo da prensa feita aplicando-se um pino roscado, o qual denominar-se de espiga. A espiga introduzida no furo existente no martelo e, por intermdio de um parafuso, fixa-se o conjunto. A espiga um elemento de forma cilndrica e o seu dimetro, assim como o comprimento, dever ser de acordo com o furo do martelo j existente na prensa, onde ser montado o estampo. Geralmente, a espiga constituda com um ao comum como, por exemplo, SAE 1010 ou 1020, exceto em casos especiais, nunca receber tratamento trmico. Esta deve ser suficientemente robusta para poder resistir ao peso do mvel mais o esforo de extrao. Assim, em uma espiga, a sua parte mais fraca o menor dimetro, vamos desenvolv-la considerando o dimetro do ncleo da rosca como o mais crtico.

O peso da parte superior calculado sempre para este caso de uma maneira aproximada, considerando-o at por estimativa. A letra S encontrada logo aps a frmula ser o coeficiente de segurana que adotaremos com sendo 2,5 a 3 para determinarmos a rea do ncleo da rosca. Depois que calcularmos a rea do ncleo da rosca, podemos encontrar o dimetro do mesmo com a frmula a seguir:

35

Obs.: Este um modelo de espiga para estampos de pequeno e mdio porte.

Dificilmente iremos calcular um dimetro de ncleo que coincida com uma rosca normalizada, por este motivo, podemos aument-lo at encontrar um dimetro de rosca imediatamente superior.

Usualmente o dimensionamento do clculo da espiga est na capacidade da prensa conforme tabela abaixo:

Capacidade da Prensa

Dimetro (D)

10 tf/cm2 20

20 tf/cm2 25

30 tf/cm2 32

30 tf/cm2 35

30 tf/cm2 38

30 tf/cm2 40

50 tf/cm2 50

80 tf/cm2

80 tf/cm2 63 65

36

2.2.6 - Construo e execuo dos estampos de corte 2.2.6.1 - Estampo simples de corte

Para corte sem muita preciso Preciso de corte 0.2 mm

2.2.6.2 - Estampo aberto com guia para o puno

2.2.6.3 - Estampo fechado com guias para o puno e para a chapa

37

2.2.6.4 - Estampo aberto com colunas de guias

2.2.6.5 - Estampo aberto com sujeitador guiado por colunas

38

2.2.6.6 - Estampo aberto com sujeitador e porta - puno guiado por colunas

3.6.7 - Estampo de Corte Progressivo (esquemtico) 2.2.6.7 - Estampo de Corte Progressivo (esquemtico)

39

2.2.7 Estampos progressivos de corte

Obs.: no h retalho rebobinvel 1 passo corte do retalho lateral e marcao do passo 2 passo corte dos furos internos. 3 passo corte do contorno externo com separao das peas.

Na figura acima tem-se o caso de aproveitamento dos dois punes laterais marcadores de passo, como cortadores do retalho lateral, e um terceiro de forma, para separao das peas, e corte do retalho que se forma entre elas. No exemplo da figura abaixo tem-se o aproveitamento dos punes marcadores de passo como cortadores de retalho lateral. Para o destacamento das peas utilizou-se um jogo de facas paralelas. Neste caso no houve formao de retalhos entre as peas. Como dissemos anteriormente, nem sempre se utiliza sistematicamente corte de retalho. o caso de se rebobinar a lmina cortada. Este mtodo de alimentao com material bobinado subentende que se deseje alta produo, e que o material e a sua espessura conferem a lmina uma certa flexibilidade que permita o desenrolamento da bobina e o bobinamento do retalho obtido com certa facilidade. Neste caso, geralmente, as peas produzidas so de pequena dimenso. A alta produo nos obrigaria a colocar um alimentador automtico na prensa. A bobina, a fim de se tornar plana, nos obrigaria a utilizar uma estreitadora de chapas. O esquema de conjunto seria ento indicado pela figura abaixo (esquema de um conjunto utilizado em alta produo). Quando a espessura, a largura e o material da lmina, forem tais que um bobinamento se torne incomodo, passa-se a utilizar, ainda que com produo elevada, um sistema de tiras obtidas numa tesoura guilhotina.

40

Corte utilizando uma faca para destacar a pea no final da seqncia

Obs.: No h retalho rebobinvel. 1 passo corte do retalho lateral e marcao do passo. corte do furo interno 2 passo corte do rasgo para completar a forma do furo interno. 3 passo passo morto. 4 passo separao das peas.

Esquema de um conjunto utilizado em alta produo A bobina de material enrolado D estampo B endireitadora de chapa E bobina de retalho C alimentador automtico

41

1 Passo corte dos furos internos 2 Passo corte do contorno 3 Passo separao do retalho

vantagem controle direcional desvantagem - usinagem

(Pode fazer a pea em dois estgios)

1 Passo corte dos furos internos 2 Passo execuo do recorte externo 3 Passo corte do contorno e separao do retalho

No segundo caso a soluo mais indicada seria cortar o retalho em seces curtas. O terceiro caso impossibilita alternativa a no ser armazenar as pontas e sobras em containeres. Vem desta maneira que os estampos devero ser providos, em alguns casos de elementos que possibilitam o corte da lmina em pequenos retalhos, com finalidade de facilitar o transporte e o armazenamento. Tais elementos recebem uma construo tpica conforme o tipo de pea com que esteja lidando.

2.2.8 Elementos construtivos dos estampos de corte. 2.2.8.1- Limitadores de avano

Para melhorar a produo necessrio que a prensa seja alimentada com continuidade e a chapa colocada em disposio correta. Para isto, existem dispositivos simples e complexos,com funcionamento manual ou automtico. Eles limitam o avano da fita a cada golpe da prensa.

42

Limitadores de Avanos Manuais:

Limitadores de pino fixo (pino stop)

Pino Stop, acionado aperto manual por mola

43

Limitadores de pino mvel

Faca de avano

44

Limitador por entalhe lateral

Limitadores centralizadores

Balancim ou encosto oscilante

45

Avanos Automticos

So dispositivos mecnicos ou pneumticos que funcionam com movimentos sincronizados com as prensas utilizadas para estampar.

2.2.8.2 Placas de choque

Placa de Choque Inteiria Placa de Choque Segmentada

Para impedir que a puno penetre no cabeote, coloca-se entre a cabea do puno e o

cabeote do estampo, uma placa de ao temperado com espessura mxima de 5 mm a 8mm. Outra funo a distribuio da presso da puno.

O Material normalmente utilizado o ao SAE 1045 e levando um tratamento trmico no obrigatrio de HRC 45-48, no havendo necessidade de maior dureza para no torn-la quebradia.

Podemos usar tambm uma nica placa com o mesmo dimensionamento (largura e comprimento) do porta puno, por haver um menor tempo de usinabilidade e/ou por motivos de punes com geometrias mais complexas, para isso chamamos de placa de choque inteiria.

Dimensionamento:

A placa de choque ser empregada sempre que a presso especfica em qualquer puno for superior a P = 4 kgf/mm2. Recomenda-se analisar o menor puno. Clculo de Pe (presso especfica): Pe = Fc

Placa de Choque

Placa de Choque

46

Acabea do puno

Onde:

Fc= Fora que atua no puno (Kgf)

Pe = Presso especfica dimensionada para a placa = 4 kgf/mm

Acabea do puno = rea da cabea do puno (mm)

2.2.8.3 - Punes

Tipos e forma de fixao:

Quanto a aresta de corte:

3

47

O tipo mais utilizado o retificado em esquadro (1); o mais barato e sempre usado para corte de chapas com e 2mm. Os punes de relativamente grande so comumente feitos cncavos ou com fio de corte inclinado (2,3,4,5). O tipo 6 usado para trabalhos muitos grosseiros ou em forjaria, para corte a quente. Os punes tipo faca (7,8,9) so usados para materiais no metlicos ou fracos, e trabalham sem matriz, usando como base uma placa de borracha ou madeira topo.

Verificao de punes

Verificao 1: Resistncia compresso

Em geral se o dimetro da puno for bem superior espessura da chapa, no h necessidade de se fazer a verificao da resistncia de compresso. Para dimetros prximos a espessura da chapa pode-se utilizar a seguinte regra prtica:

Para materiais com r 40 Kgf/ mm2 - dmin = e Para materiais com r > 40 Kgf/ mm2 - dmin = 1,5e

Verificao 2: Flambagem

Onde: E Mdulo de elasticidade (ao 2,1 . 10 E6 kgf/mm) J Menor momento de inrcia da seo Fc Fora de corte (kgf)

Comprimento dos punes (usual) 50 a 80 mm Alguns Valores de J

Jmin = d4 64

Jmin = _a4

12

48

2.2.8.4 Porta-puno

Na fixao conveniente dos punes pequenos, geralmente so utilizadas placas denominadas de porta-puno, confeccionadas comumente de aos SAE 1010 ou 1020. A espessura do porta-puno o fator primordial, sendo que podemos consider-la no mnimo 0,25 do comprimento do puno, independentemente da espessura, o puno deve ter apoio lateral suficiente e sua localizao no porta-puno varia conforme a pea a ser confeccionada. Com referncia ajustagem dos punes no porta puno, devemos observar que o puno deve ter um ajuste perfeito, evitando qualquer movimento. Na parte da cabea do puno podemos deixar a medida de 1mm de dimetro maior que o dimetro da cabea do puno d2, e o encaixe que vai receber a cabea do puno de medida ex: 4,2-0,1, deve ser usinado com medida 4,1-0,05, retificando-se o excesso deixado para obter um ajuste uniforme entre o puno e o porta-puno. Quando o contorno for de perfil cilndrico podemos usinar o encaixe do corpo do puno com N7 e, provavelmente, o puno ter h6. Quando o contorno do puno no for de perfil cilndrico podemos usinar o encaixe do corpo do mesmo com H7 e se acrescenta um sistema de travamento, caso no possua cabea. Esta mesma tolerncia pode ser empregada em punes cilndricos, desde que sejam recambiveis.

Jmin = b.h3

12

Jmin = (D4 - d4) 64

Porta-Puno

49

2.2.8.5 Rgua de Guia da Fita

As rguas de guia ou guias laterais do produto tem como objetivo guiar convenientemente a tira do produto dentro do estampo, sendo montadas numa distncia entre si igual largura da tira mais um mnimo de folga que possibilite um deslizamento regular da tira que geralmente cerca de 20% da espessura da chapa. O material das rguas poder ser SAE 1045 no havendo obrigatoriedade de tratamento trmico com HRC 45-48. O dimensionamento das rguas de guia far-se- de acordo com o que se deseja, por exemplo, para a largura da rgua dever-se- levar em considerao o dimetro da cabea do parafuso de fixao, sendo que esta largura dever ter no mnimo 2,5 vezes este dimetro j referido, e quando tiver encosto mvel determinada conforme o apoio deste. O comprimento tambm dever ser calculado segundo o bom senso, pois a rgua dever se suficientemente comprida para guiar a tira. Recomendam-se guias com comprimento 2 vezes superior largura da tira. Esse dimensionamento seria a partir do puno at parte da entrada da tira. A espessura da rgua de guia uma das partes mais delicadas deste elemento, porque devemos considerar que, em um estampo fechado o intervalo existente entre a guia do puno e a matriz deve ser considerado para espessura acima de 0,5 mm e que este intervalo ser duas vezes a espessura mnima da chapa menos 0,2 a 0,3, isto para evitar que possam entrar duas peas de uma s vez no estampo e garantir tambm que no haja ruptura de puno.

Esta altura obedece as seguintes dimenses:

p/ p/

Em geral:

p/ p/

p/ p/

50

A abertura A costuma-se fazer:

Para tiras e chapas:

p/ p/

Para ferro chato:

p/ p/

e = espessura da chapa a = largura da tira

Dimensionamento da rgua em relao ao comprimento

Espessura da rgua (mm) Comprimento da rgua (mm) 8 at 200 10 at 300 12 at 400

Caso esta rgua seja temperada e acima de 400 mm de comprimento, conveniente dividi-la em segmentos para evitar empenamentos durante tratamento trmico.

2.2.8.6 Apoio da tira

uma simples placa fabricada em material comum SAE 1010, fixada com parafuso no sendo necessrio colocar pinos. Quanto a usinagem, pode ser feita somente do lado em que a tira do produto seja apoiada. Geralmente tem largura igual ao somatrio entre os elementos, rgua guia e a largura do produto. A espessura em geral igual a 8 mm. O comprimento determinado pelas rguas de guia. Em estampos cujo produto tem espessura fina aplicamos um tipo de apoio formando um tnel, que seria o apoio normal, e uma placa montada na parte superior, dando o intervalo nesta montagem de 2 espessuras mnimas do produto.

51

2.2.8.7 Placa Guia

A placa de guia geralmente confeccionada de ao SAE 1020 no havendo necessidade de tratamento trmico. Sua espessura deve-se relacionar com o comprimento do puno sendo que, em geral, aplicamos:

h = L 4

A distncia da placa guia matriz, ou seja, o intervalo (i), depende da espessura da pea e da rgua guia como antes j foi observado. Quando cortamos uma pea e no a retalhamos, com o decorrer das operaes de corte o retalho tende a enrolar, e para evitar isso venha a interferir no andamento do retalho, aliviamos conforme o indicado. O guia do puno pode ser simplificado utilizando enxertos, quando se tem punes com perfil complexo ou quando se deseja reduzir a rea que ir tocar a pea, deixando a parte mais trabalhosa em usinagem para o enxerto. A placa guia normalmente fixa com o conjunto inferior do estampo e tem a utilidade tambm de extrair o puno de dentro do furo cortado na operao. Temos tambm placas iguais placa guia, somente que so mveis e as denominaremos de sujeitadores prensa-chapas ou ainda de extratores mveis, sendo que escolhemos a denominao conforme a funo do elemento.

2.2.8.8 Molas

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):

Passagem livre p/ chapa

Rgua

Matriz

Placa Guia

Base Inferior

52

Para clculo do curso de trabalho desta, devemos considerar a Fe no ponto exato, onde temos o ponto mximo de penetrao do puno na matriz c que, geralmente, deixamos com 1mm. Tambm encontramos o ponto mximo de penetrao do puno no extrator b que tambm costumamos deixar 1 mm e finalizando temos o ponto onde a fora de extrao atinge o mximo a, neste ponto, as molas devem ter fora maior ou igual fora de extrao. Portanto, o curso de trabalho f das molas ser a soma dos respectivos pontos, sendo que no lugar de a acrescentamos a espessura da chapa, assim:

A mola ainda deve ser pressionada de 0,5 a 1 mm para que j inicie com uma pr-compresso. Os clculos devem ser verificados rigorosamente se as molas atingem o curso de trabalho f mais a pr-compresso, assim como devem ser observados com o mesmo rigor, se no ponto a tiverem fora suficiente para extrair a pea. Para determinarmos a capacidade da prensa devemos somar a Fc a todas as cargas das molas quando esto totalmente comprimidas e, no final desta somatria, acrescentamos um coeficiente de segurana de 10 a 30%, dependendo da mquina. Por outro lado, podemos adquirir as molas no mercado, pois os fabricantes normalmente nos informam todas as referncias, tais como do arame, da mola, carga que pode suportar, curso, etc., tendo disponvel no mercado uma enorme srie para ser escolhida de acordo com a situao. Para efeito de conhecimento, temos a seguir as formulas para os clculos das molas.

Mola Quadrada Mola Redonda Mola Retangular Clculos:

53

Mola Quadrada Mola Redonda Mola Retangular

Onde:

P = Fora aplicada (Kp) t = Resistncia prtica do ao ao cisalhamento, cerca de 30 a 40 Kp/mm2n = Nmero de espiras teis G = Mdulo de elasticidade ao cisalhamento, cerca de 8000 a 10000/mm2f = flecha, suportando a fora P.

Portanto, a deformao do anel ser g e a para molas a compresso

Logo

Para molas a trao:

2.2.9 - Matrizes

Matrizes e punes constituem os elementos fundamentais das ferramentas. Na matriz est recortado o formato negativo da pea a ser produzida. A matriz fixada rigidamente sobre a base inferida com parafusos, porta matriz ou outro meio, sempre de modo a formar um conjunto bem slido. A matriz dever ser confeccionada com material de alta qualidade e com acabamento finssimo. Caractersticas principais das matrizes de corte so:

ngulo de sada para facilitar o escoamento do material cortado. A folga entre puno e a matriz que responsvel pelo corte da pea desejada. Altura do talo determina n de afiaes possveis.

54

2.2.9.1 - Caractersticas Geomtricas

2.2.9.2 - Clculo da vida til e espessura do talo

A altura do talo determina o n de afiaes possveis na matriz Em geral aps o corte de 30 mil a 40 mil peas a matriz deve ser afiada. Cada afiao reduz aproximadamente 0,15 mm da espessura da matriz

T= n de peas x 0,15 30.000 50.000

T = espessura do talo Espessura retirada numa afiao (mdia) = 0,15 mm Expectativa de peas produzidas entre afiaes = 30000 a 40000 peas

Nota: o talo t deve ter no mximo 12 mm. Tmx =12 mm

Alturas recomendadas para o talo

T 3,0.e para e1,5 mm T 1,5.e para e1,5 mm T= 1,0.e para e6,0 mm

2.2.9.3 - Clculo da espessura da matriz

A fora de puno se distribui ao longo dos gumes de corte da matriz, de forma tal que se esta no tiver espessura suficiente, acabar no resistindo aos esforos.

55

2.2.9.4 - Clculo da espessura da parede entre furos

D 3 - 6 6 - 12 12 - 20 X 6 10 13

F (ton) 10 15 20 30 50 90 120 E (mm) 16 16 22 28 34 40 46 C (mm) 9 - 10 12 - 13 14 - 15 17 - 18 21 - 23 29 - 30 34 - 35 C' (mm) 11 - 12 14 - 15 17 - 18 21 - 22 26 - 27 36 - 37 41 - 42

1,2 a 3 . em para matrizes pequenas OBS: Para matrizes inteirias Y (mm) 2 a 3 . em para matrizes grandes ou encaixadas podemos Z (mm) . e (e = espessura da chapa em mm) tomar 0,8 . em

Para os valores de , vide tabela abaixo:

Valores de :

em que: p = permetro de corte (mm) e = espessura da chapa (mm) Espessura da matriz, por outros autores:

p \ e 0,2 0,5 0,8 1 1,2 1,5 1,8 2,5 2,8 3,516 4 10 2,5 3 1,7 2 1,2 - 1,5 0,8 130 4 13 3 4 2 3 1,5 - 1,8 1,4 1,560 6 15 4 5 3 3,5 2,2 - 2,6 1,8 2100 8 20 5 6 4 4,2 3 3,5 2 2,5150 10 25 6 7 4,5 5 3,2 4 2,8 3200 15 30 7 8 5 6 3,8 5 3,5 4300 15 35 7,5 9 5,5 6,5 5 6,2 4 4,6

F Eton cmkgf mm

56

2.2.9.5 Materiais para punes e matrizes

Caractersticas:

1. Elevada resistncia mecnica 2. Dureza elevada aps tratamento trmico. 3. Resistncia ao desgaste. 4. Resistncia ao choque. 5. Boa temperatura e usinabilidade. 6. Indeformabilidade durante o tratamento trmico.

Recomendao de materiais para puno e matriz

AISI Villares D 6 VC 131 D 3 VC 130 O 1 VND O 7 VW 1 S - 1 VW 3

A tabela acima est em ordem decrescente de qualidade e preo. Os dois primeiros so os mais empregados para fabricao de punes e matrizes.

Tratamento trmico

Para o tratamento trmico dos punes e matrizes deve-se consultar o catlogo do fabricante. A dureza dos punes deve ser a princpio na faixa de 56 a 62 HRC aps o revenimento.

Recomendaes de projetos para puno e matriz Para que no haja problemas de concentrao de tenses durante e depois do tratamento trmico deve-se seguir as seguintes recomendaes :

1. Evitar cantos vivos ou raios de arredondamento muito pequenos. 2. Evitar variaes bruscas de seces. 3. Evitar massas com distribuio heterogneas. 4. Evitar furos cegos, roscas e pinos. 5. Evitar proximidade de furos ocasionando paredes finas.

At

10

0

10

0

150

15

0

200

20

0

300

30

0

400

40

0

500

50

0 - 6

50

65

0

1000

0 0,5 16 16 18 18 20 22 24 260,5 1 16 18 18 20 22 24 26 281 1,5 18 18 20 23 26 28 30 321,5 2 19 20 22 24 27 30 32 352 2,5 20 22 24 27 30 32 34 38

2,5 3,5 22 24 27 31 34 37 40 453,5 6 27 33 33 38 42 45 48 53

e \ p

57

3 OPERAES DE DEFORMAO 3.1 Dobra

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

3.1.1 - Clculo da fora de dobramento.

Onde: P = fora de dobramento. la = abertura da matriz. lb = comprimento da dobra. e = espessura da chapa. d = tenso de dobra. = mdulo de resistncia.

sendo:

Substituindo temos:

d = M

M = P . la 4

= Jy = lb . e / 12 = lb . e y e / 2 6

d = P . la . 6 4 . lb . e

P = 2 . lb . e . d 3 la

58

Devido a dificuldade de se obter o valor correto de d, costuma-se trabalhar com r (tenso de ruptura). Nota: Segundo Schuler e Cincinati; d = 2 . r, isto , a tenso de dobra o dobro da tenso de ruptura trao, porm para dobras a 90 com la / e 10 no se aplica esta definio.

I - Caso Se a ferramenta como a figura do caso 2 (compresso), a fora de dobra dada por: P = 2 . lb . e . 2 .r r = tenso de ruptura (kgf/mm) 3 la e = espessura da chapa (mm) la = abertura da matriz (mm) lb = comprimento da dobra(mm)

I Exemplo Qual a fora necessria para dobrar em ngulo reto uma tira de 1m de comprimento, espessura de 3mm , r = 40 kgf/mm e a abertura ''V'' = 50mm. Dados: lb = 1000mm la = 50mm

r = 40 kgf/mm d = 2 . r = 2 . 40 = 80 kgf/mm Resoluo: P = 2 . lb . e . 2 .r = 3 la

P = 2 . 1000 . 3 . 2 .40 = 9600 kgf 3 50

3.1.2 - Raio mnimo na dobra.

A observao do raio mnimo na dobra interna fundamental para a operao de dobramento. De acordo com a caracterstica e espessura do material, deve ser escolhido o raio para o puno e para a matriz. Na falta de valores especficos (DIN 9635), podemos usar os seguintes valores:

Material Raio Ao r = (1 a 3)e Cobre r = (0,8 a 1,2)e Lato r = (1 a 1,8)e Zinco r = (1 a 2)e Alumnio r = (0,8 a 1)e Ligas de Alumnio r = (0,9 a 3) e

59

3.1.3 Clculo do comprimento desenvolvido.

A camada de material que na dobra no sofre deformaes de recalque ou de estiramento chamada de Linha Neutra (L.N.).

No dobramento, devido aos materiais se deformarem mais a trao do que a compresso, a Linha Neutra em geral no coincide com o centro (de gravidade geomtrica) da seco da pea. Em geral quando a relao r/e for maior que 4 a L.N. coincide com a linha dos centros de gravidade da seco.

Valores de K (Funo da Relao r/e)

r/e 0,5 0,65 1 1,5 2,4 4 K 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

L = a + b + (r + e x K) 2 180

60

EXERCCIOS: 1- Calcule o comprimento total desenvolvido (Lt), da pea abaixo:

Resoluo:

61

2- Conforme figura abaixo calcule: Dados: (r = 30kgf/mm)

a) Abertura da matriz;.

b) Comprimento desenvolvido;

c) Fora de dobramento;

d) Esquematizar a matriz;

e) Distncia entre apoios.

3.1.4 - Dobras de Perfil em U

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.

62

3.1.4.1 - Fora de dobramento sem planificao de fundo

3.1.4.2 - Fora de dobramento com planificao de fundo

3.1.4.3 - Fora de dobramento com utilizao de pisadores

P = 1,2 . lb . e . d 1,2 . lb . e . d . u u

2,5

P = 2 . lb . e . d 3 u

u 2 . e

Fora do pisador = 25% da fora para dobramento.

63

EXERCCIO: 1 - Calcular a fora necessria para dobrar em ' u', 1m de chapa de ao com r = 40kgf/mm e espessura e = 3mm+/-0,1; em ferramentas de dobrar tipo matriz e puno.

a) Calcular sem planificao de fundo.

b) Calcular com planificao no fundo.

c) Calcular com prensa-chapa

3.1.5 - Estampos de Enrolar A operao de enrolar pode ser efetuada por vrios mtodos.

Nos dois casos acima a pea deve ter uma pr-dobra para iniciar o desenvolvimento.

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3.2 - Repuxo

Na operao de repuxo obtem-se peas ocas partindo-se de placas ou chapas planas. Durante a operao de repuxo o material sofre esforos de compresso (nas bordas da matriz) e esforos de estiramento.

Na operao de repuxo praticamente a espessura da pea se mantm igual a do Blanque.

3.2.1 - Clculo do Dimetro do BLANQUE Peas com formas de corpos de revoluo, o blanque pode ser calculado de duas formas: pelo processo de igualdade das reas ou pelo mtodo do baricentro do permetro.

Exemplo: Calcular o dimetro do blanque para a pea da pgina abaixo:

3.2.1.1 - Processo pela igualdade das reas.

Ou seja

Sblanque = Scrculo + Scilindro

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. D = . d1 . h1 + . d1

4 4

. D = 4 . d1 . h1 + . d1

4 4

D = 4d1 . h1 + d1 D = 4d1 . h1 + d1 D = 4 . 100 . 50 + 100

D = 30000 D = 173,205mm

ou ainda:

S = . d1 . h1 + . d1 S = .100 . 50 + .100 4 4

S = 15707,96 + 7853,98

S = 23561,94 como S = x D 4 ento temos:

. D = 23561,94 . D = 4 . 23561,94 4

D = 4 . 23561,94 D = 30000

D = 30000 = 173,205mm

3.2.1.2 - Mtodo do Baricentro do Permetro (Processo Analtico) Calculo pelo centro de gravidade das figuras:

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. D = 2 . R1 . L1 + 2 . R2 . L2

4

. D = 4 . 2 (R1 . L1 + R2 . L2)

D = 8 ( Ri . Li)

D = 8 ( Ri . Li) D = 8 (50 . 50 + 25 . 50)

D = 30000 D = 173,205mm

Este processo o mais utilizado pois pode utilizar a frmula D = 8 ( Ri . Li), para qualquer que seja o repuxo que quisermos determinar o dimetro do blanque.

A sequncia do calculo :

1- Dividir o repuxo em figuras regulares como cilindros, discos, anis, etc. 2- Determinar o C.G de cada figura e a distncia destes at o centro da pea (Ri) 3- Determinar o comprimento desenvolvido de cada parte na seo mostrada (Li) 4- Aplicar a frmula: R = 2 . R . m x li

3.2.2 - Repuxo em vrios estgios

Peas com grandes profundidades de repuxo devem ser repuxados em vrias operaes: O nmero das operaes depende da profundidade de repuxo e das caractersticas de estampabilidade do material da chapa. Coeficiente de repuxo - O coeficiente de repuxo fornece a menor relao entre o dimetro do puno e o dimetro do blanque (ainda pea intermediria) em funo do material da chapa.

m d1 ( m = coeficiente para 1 operao) D

m1 dn ( m1 = coeficiente para demais operaes) dn 1

Material m m1 Ao para repuxo 0,60 0,65 0,80

Ao para repuxo profundo 0,55 0,60 0,75 0,80 Ao para carroceria 0,52 0,58 0,75 0,80 Ao Inoxidvel 0,50 0,55 0,80 0,85 Cobre 0,55 0,60 0,85 Lato 0,50 0,55 0,75 0,80 Alumnio Mole 0,53 0,60 0,8 Duralumnio 0,55 0,60 0,9

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Exemplo 1: Determinar o dimetro do disco e o nmero de operaes necessrias para obtermos um recipiente cilndrico de chapa de ao inoxidvel com as dimenses da figura.

Obs: Deixar 3% de sobremetal do blanque para usinagem posterior da altura, arredondar para o nmero inteiro mais prximo. Pela tabela temos: m = 0,55 m1 = 0,85

Dimetro do blanque.

D = 4d1 . h1 + d D = 4 . 72 . 56 + 70

D = 21028 D = 145,01

Da = 1,03 . 145,01 Da = 149,36 Da 149mm Nmero de operaes: d1 = Da . m d2 = d1 . m1 d1 = 149,055 d2 = 81,95 . 0,85 d1 = 81,95mm d2 = 69,65 = 70mm

h1 = Da dm1 h2 = Da - dm2 4 . dm1 4 . dm2

h1 = 149 83,95 h2 = 149 - 72 4 . 83,95 4 . 72

h1 = 15153,39 h2 = 17017 335,8 288

h1 = 45126mm h2 = 59,086mm

68

Exerccio: 1 - Determinar o nmero de operaes de repuxo e as respectivas profundidades para estampagem da pea abaixo: Calcular o dimetro do blanque pela igualdade das reas:

Material Lato 0,5m 0,8m1

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2 Calcular o dimetro do blanque para a pea abaixo: Material ao para repuxo profundo

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Exemplo 2:

1- Determinar o blanque. (dois processos) 2- Calcular o nmero de operaes e como so feitas. Obs: Deixar 5% de sobremetal no blanque para usinagem posterior da altura.(arredondar % para o n inteiro mais prximo para mais ou para menos)

Resoluo: 1- Clculo do blanque

S1 = . d1 . h1 S1 = . 52 . 48 = 7841,41

S2 = 2 . r + . r . d onde d = 50 (2 . 2) = 46 2 S2 = 2 . 3 + . 3 . 46 = 56,54 + 681 = 737,54 2 S3 = . d S3 = . 46 = 1661,85 4 4

Spea = 7841,41 + 737,54 + 1661,85 = 10240,85

Sblanque = Spea

. D = 10240,85 . D = 4 . 10240,85 D = 40963,4 D = 13039,05 4

D = 114,18 mm

Material Lato 0,5m

0,8m1

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Pelo processo analtico:

CG (raio) = 0,635 . 3 = 1,9 mm Permetro = 2 . r / 4 = 2 . 3 = 4,71 mm

D = 8 ( Ri . Li)

D = 8 (26 . 48 + 24,9 . 4,71 + 11,5 . 23) D =114,18 mm

Da = 1,05 . 114,18 = 120mm

d1 120 . 0,5 = 60mm d2 120 . 0,8 = 48mm d2 = 50mm

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Exerccio: 1- Determinar o dimetro do blanque. 2- Determinar o nmero e como sero as operaes.

Material Ao Inoxidvel

0,55m 0,85m1

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4 - FERRAMENTAS

Esta denominao necessita de certa lgica para evitar confuses. Se a ferramenta efetua vrias operaes, poder ser til mencionar cada uma delas, indicando

eventualmente a ordem na qual iro ser efetuadas.

4.1- Classificaes das Ferramentas

Podem ser classificadas as ferramentas, inicialmente, pelas operaes que efetuam; temos assim: a) Ferramentas de corte; b) Ferramentas para deformao; c) Ferramentas de embutir ou repuxar;

Em outros casos as ferramentas podem combinar vrias operaes, temos assim: d) Ferramentas combinadas.

Classificao:

a) Ferramentas de corte

Estas ferramentas podem ser classificadas pelo tipo de trabalho: - ferramenta de corte simples; - ferramenta de corte progressivo; - ferramenta de corte total.

Pelas formas da ferramenta: - ferramenta de corte; aberta (para corte simples);- ferramenta de corte coberta ou com placa-guia (para corte simples ou progressivo); - ferramenta de corte com colunas (para corte simples, progressivo ou total); - ferramenta de corte com guia cilndrica (para corte total).

b) Ferramentas para deformao

A classificao destas ferramentas pode ser feita somente em funo do servio a ser realizado: - ferramenta de dobra em V, U ou L; - ferramenta de enrolar (extremo ou total) - ferramenta de aplainar - ferramenta de estampar

c) Ferramentas de Embutir ou Repuxar

Classificam-se pelo tipo de trabalho: - ferramenta de repuxo sem prendedor de chapa (para repuxo de ao simples) - ferramenta de repuxo com prendedor de chapa (para repuxo de ao dupla), para prensas se simples e duplo efeito.

d) Ferramentas Combinadas

Apresentam-se sob formas diversas, sendo possvel classific-las em: - ferramentas combinadas totais;

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- ferramentas combinadas progressivas.

Ferramenta de Estampo Progressivo de Corte, Dobra e Repuxo

4.2 - Elementos Normalizados Bases

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Buchas Guias e Mola

Colunas

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5- EQUIPAMENTOS 5.1 - Prensas

No trabalho dos metais em chapas, as mquinas usadas so denominadas PRENSAS. A classificao destas mquinas feita observando o funcionamento e os movimentos. Em 1 lugar se distinguem: - Prensas Mecnicas; - Prensas Hidrulicas. Em cada um destas categorias, os movimentos de que so dotadas essas prensas permitem

diferenci-las em: 1- Prensas de simples ao, ou seja, com um s movimento (mais usual); 2- Prensas de dupla ao, ou seja, com dois movimentos; 3- Prensas de tripla ao. Citaremos somente a de simples ao.

Neste tipo de prensa possvel diferenciar: 1 pela sua funo: a) prensas para cortar e embutir; b) prensas para dobrar e puncionar c) prensas de forja.

2 pelo seu comando: a) prensa de balancim manual;

Trabalho de corte, dobra, embutio ou estampagem que no precisam grandes esforos. b) prensa de frico;

Trabalho de forja, estampagem e dobra. c) prensa de excntricos; (mais usual)

Trabalho de corte, dobra, embutio ou estampagem de diversos esforos. d) prensa de virabrequim;

Trabalho de corte, dobra, embutio ou estampagem, mas que constitui um virabrequim. e) prensa de rtula.

Trabalho de corte, dobra, embutio ou estampagem, com diferente acionamento do cabeote.

5.1.1 - Caractersticas das Prensas

Para definir uma prensa devem ser indicadas as caractersticas que se seguem: - tipo; - fora mxima em toneladas e trabalho; - percursos; - distncia entre mesa e cabeote; - potncia do motor; - dimenses externas. Ademais, o fabricante deve definir sempre as dimenses das fundaes previstas para instalao da

mquina. Prensas Mecnicas: Para prensas de pequena e mdia potncia, pode ser executado em ferro

fundido, ao fundido ou em chapas de ao soldadas. Esta armao aberta por trs lados, permite a passagem lateral da fita. Possuem mancais na parte superior, guias verticais e uma mesa para fixao das ferramentas. Os principais tipos so: balancim, frico, excntrica, virabrequim, rtula. Prensas Hidrulicas: estas se diferenciam somente das precedentes pelo comando do cabeote. So de uma ou vrias colunas e a armao de ferro fundido ou de chapas de ao soldadas. A

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vantagem destas prensas reside na facilidade existente para se regular a presso do leo, o que permite utilizar somente a fora necessria e que esta seja controlada.

5.1.2 - Escolha da Prensa Conveniente

Para se escolher uma prensa para uma determinada operao, devemos conhecer as caractersticas das prensas de que dispe. Para um trabalho a se realizar devem ser determinados:

1) a fora (em toneladas) necessria; 2) o trabalho (em quilogrmetros) necessrio; 3) as dimenses da ferramenta; 4) o percurso necessrio; 5) o modo pelo qual se deve trabalhar (golpe a golpe ou em continuao).

Estas especificaes vo tomar a escolha mais fcil. A primeira permite que se determine a fora exigida da prensa. A segunda fixa a escolha entre uma prensa de comando direto ou com aparelhos. A terceira permite assegurar a possibilidade de montagem das ferramentas.

Para a escolha de uma prensa, deve-se evidentemente ter em conta o tipo de trabalho a ser executado.

Os trabalhos de corte podem ser realizados em todos os tipos de prensas de simples efeito. As dobras devero ser efetuadas em prensas excntricas, prensas de frico, ou em prensas

especiais para dobrar. A escolha mais delicada para trabalhos de embutio. As prensas de duplo efeito, com mesa

mvel, devero ser utilizadas para trabalhos embutio cilndrica profunda em chapas finas. As prensas hidrulicas permitem grandes presses a grandes profundidades. As prensas de simples efeito, providas de almofada pneumtica, podem ser utilizadas como

prensas de embutir. Estas prensas permitem exercer grandes presses de deformao e maior produo.

5.1.3 - Dispositivos de Proteo

As prensas so mquinas perigosas para as mos dos operadores, por esta razo so empregados diversos dispositivos para que se aumente a segurana, no trabalho.

Uma das mais simples que se obrigue a utilizar as duas mos para o comando, o que evita que o operrio deixe uma das mos debaixo do cabeote (bi-manual).

Nas grandes prensas, manejadas por vrios operadores, dispositivos eltricos no comando obrigam-lhes a utilizar as mos na manobra.

Algumas prensas tm uma pantalha protetora, a qual deve ser descida, a fim de acionar a mquina. Este movimento fora o operrio a retirar as mos da zona perigosa. Modelos de algumas mquinas:

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5.2 - Corte a Laser

Modelo: Amada corte Laser LC-2415 Corte Laser em execuo

Neste modelo h o mais recente desenvolvimento de mquina CNC e tecnologia de ressonador de laser. O LC-2415 projetado para o alto-volume de corte de produo de metal de chapa separa, enquanto caracterizando alta velocidade processando seguro, material carregando fcil, e descarga automatizada de partes mltiplas. As sries LC tambm caracteriza avanadas tcnicas cortantes, CleanCut e DoubleCut.

Este corte gerado pela fundio do laser no material e assim cortando-o. A informao para o corte do perfil da pea de forma CAD-CAM, pois primeiro feito o arquivo no CAD e convertido para o CAM e assim efetuado o trabalho.

Vantagens: - Melhor aproveitamento da chapa; - Corte de preciso com excelente acabamento; - Flexibilidade e rapidez na mudana do projeto; - Qualquer quantidade de produo; - No tem investimento em ferramental; - Projeto desenvolvido em CAD/CAM; - Flying Optical Laser flutuante; - Pequena rea de influencia trmica; - Rapidez na entrega; - rea de trabalho em mdia 1250x2500 mm;

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- Projetos enviados por e-mail (internet), via sistema intranet; - Corte de geometria complexa com grande preciso e baixo custo.

Capacidade: - Ao carbono SAE 1020 at 16 mm; - Ao inox 304 at 9 mm; - Alumnio at 5 mm; - Madeira MDF at 20 mm; - Acrlico e/ou Policarbonato at 20 mm.

5.3 Corte a Plasma

Desde sua inveno na metade da dcada de 50, o processo de corte por plasma incorporou vrias tecnologias e se mantm como um dos principais mtodos de corte de metais. Porm, at poucos anos atrs, o processo detinha uma reputao duvidosa na indstria de corte de metais devido ao elevado consumo dos itens componentes do sistema, o ngulo de corte e a inconsistncia do processo. Os recentes desenvolvimentos agrupando tecnologias em sistemas de cortes manuais e mecanizados proporcionaram um marco importante na histria do corte plasma. Os plasmas manuais mais modernos so equipados com sistema de jato coaxial de ar, que constringe ainda mais o plasma, permitindo um corte mais rpido e com menos ngulo. O projeto de escuto frontal permite ao operador apoiar a tocha na pea mesmo em correntes elevadas na ordem de 100 A. Nos sistemas mecanizados, utilizados principalmente em manipuladores XYZ comandados por controle numrico, foram incorporam tecnologias que aumentam a consistncia do processo e prolongam a vida til dos componentes consumveis atravs de um controle mais eficiente dos gases e do sistema de refrigerao respectivamente. O processo de corte plasma, tanto manual como mecanizado ganhou espao considerado na indstria do corte de metais. Mesmo descontado o crescimento desta indstria, a participao do corte plasma teve substancial ampliao devido a sua aplicao em substituio ao processo oxi-corte, em chapas grossas, e ao LASER em chapas finas ou de metais no ferrosos.

Modelo: Koike IK600 Plasma System

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5.3.1 - Relao entre Processos (Oxi-Corte, Plasma, Laser)

O processo plasma ocupa uma vasta rea de aplicao com vantagens tcnicas e econmicas. Porm, existem aplicaes que os outros processos de corte trmico (ou termoqumico) mais adequados. Para peas em ao carbono, com espessuras acima de 40 mm, o processo mais recomendado o Oxi-Corte devido ao baixo custo inicial e operacional do processo. Para peas de espessura abaixo de 6 mm, com requisitos de ngulo reto, ou nvel 1 ou 2 de segundo a ISO o processo mais recomendado seria o LASER. O LASER tambm pode ser aplicado em maiores espessuras dependendo da potncia do ressonador. O que se deve avaliar a rugosidade da superfcie de corte e principalmente a velocidade de corte.

Esquema do bico HyFlow de alta definio

Plasma de alta definio que revoluciona o processo plasma e o torna aplicvel em peas com maiores exigncias de qualidade de corte. O processo utiliza um orifcio reduzido no bico HyFlow e um canal extra para sada de excesso de gs plasma resultando num corte praticamente sem chanfro e sem gerao de escria.

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5.4 - Corte a Jato de gua

O corte por jato de gua comprovado sempre que os processos convencionais fornecem uma qualidade insatisfatria. No h despesas extras devido ao processamento adicional ou devido a menor velocidade do processo. Como no corte no so originados gases nem vapores, o processo seguro e limpo, e no agride o meio ambiente denominao necessita de certa lgica para evitar confuses.

Sistemas modernos de corte por jato de gua incrementam a otimizao do processo e a melhoria da qualidade na indstria de processamento.

Modelo: Byjet Bystronic Os equipamentos flexveis para corte por jato de gua destinado a aplicaes exigentes; com mesa intercambivel, carregamento giratrio e novo cabeote de corte

5.5 Puncionadeira: Corte e Repuxo

Modelo: Amada Vipros 255 Puncionadeira Hidrulica de Alta Velocidade com Torre de Perfurao

Sistema hidrulico da presso dupla - uma vlvula servo linear avanada assegura a energia mxima consumida durante a perfurao, reduzindo desse modo o consumo de potncia. O Vipros combina a excelncia no CNC, na mquina, e em tecnologias de perfurao hidrulicas. O sistema hidrulico controlado servo fornece processar de alta velocidade e a operao baixa do rudo. O controle da preciso da brake-like como dar forma ao ciclo entrega a alta qualidade que d forma com ajuste eletrnico fcil da profundidade. Com toneladas da fora perfurando da vibrao baixa, a construo rgida do frame da ponte e a capacidade grande da tabela fazem a mquina ideal para uma escala larga da folha grande que processa aplicaes.

Pea cortada e puncionada

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Uma boa aplicao e a principal vantagem desta mquina so quando se tem um lote pequeno de peas com furadas e repuxadas a serem fabricadas e no se quer gastar com ferramental, fabrica-se somente o puno com a geometria da pea e aps isto acoplado o puno na torre da mquina e assim estampado (puncionado).

5.5.1 Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo

Estampo Progressivo Pea Estampada na Ferramenta ao lado

5.6 - Dobradeira

Dobradeira Amada FBD 3 8025NT Dobrando uma chapa Pea Dobrada

Este modelo um marco no sistema de dobramento automtico completamente diferente em conceito de qualquer sistema convencional. Possui programao simplificada e permite o sistema de conferncia no perfil da parte fabricada como tambm qualquer interface. Tambm podem ser

Faca

Canal

chapa

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executadas modificaes de usurio para o programa antes de processar. O sistema projetado para prover dobramento para cima e para baixo de 180 a 45 graus. Ele processa produtos novos sem perda de tempo pela organizao de operaes. Considerando que no requer nenhum leo hidrulico, o este mantm um ambiente de trabalho limpo. Com automatizao Integrada, desenvolvido para aumentar produtividade idealmente enquanto reduzindo custos em uma variedade de loja que processa mtodos. O sistema tambm pode ser ampliado e pode ser integrado com outro equipamento do mesmo fabricante.

5.7 - Automao em Prensas

Desbobinador Endireitador Prensa

Sistema de Automao projetada por Stampco-Setrema

Neste sistema de automao acima, consiste trs equipamentos:

- Desbobinador - Endireitador - Prensa Hidrulica (descrito no item 3.1)

5.7.1 - Desbobinador para Fitas

Destinados ao processamento de materiais em rolos / bobinas. Podem ser fornecido com mandril nico ou duplo, eixo com ponta lisa para carretis ou base giratria para desenrolamento direto de pallets.

Desbobinador c/Mandril nico Desbobinador c/ Mandril Duplo

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Caractersticas tcnicas Expanso do dimetro manualmente acionada Suportes laterais para sustentao e guiamento do material Freio de inrcia para controle do desbobinamento (modelo sem motorizao) Acionamento por motorredutor (modelo com acionamento) Velocidade varivel por inversor de freqncia Seletor para reverso do sentido de rotao Sensor eletrnico para controle de lao - looping (modelo com acionamento)

Acessrios opcionais Brao pneumtico com rolo pressor Freio de inrcia de atuao pneumtica Controlador de lao por ultrasom ou sensores fotoeltricos Expanso hidrulica do mandril Carro transportador / elevador de bobinas Telas de proteo conforme PPRPS Rolos cnicos para guiamento lateral do material

5.7.2 - Endireitadores para Fitas

So destinados ao processamento de materiais contnuos em fitas. Podem ser fornecidos em conjunto com desbobinadores em gabinete nico (montagem compacta).

Endireitadora c/ Abertura Manual Endireitadora c/ Abertura Hidrulica

Caractersticas tcnicas Rolos puxadores para tracionamento do material Regulagem da presso dos rolos tracionadores por molas Nmero de rolos endireitadores: (05) cinco ou (07) sete Ajuste individual da posio dos rolos endireitadores superiores Comando por inversor de freqncia Sensor eletrnico para controle do lao (looping) Seletor no painel para modo de operao Automtica / Manual Guia fita na entrada / cesto de rolos na sada do material

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Acessrios opcionais Abertura manual ou hidrulica do cabeote endireitador (introduo da ponta) Controlador de lao por ultrasom ou sensores fotoeltricos Abertura pneumtica para os rolos tracionadores Mesa articulada para introduo da ponta da bobina Rolo pr-endireitador para preparao

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Apndice I 6 - Simbologia de Estampagem

e = Espessura da chapa (mm) u = Distncia entre os pontos de contato da pea com a matriz e o puno(mm) l = Comprimento da tira (mm) s = Espaamento entre pea e borda (mm) n

= Nmero de peas por metro. a = Avano ou passo(mm) f = Folga entre puno e matriz (mm) la

= Abertura da matriz(mm) lb = Comprimento da dobra.(mm) d1 = Dimetro da pea repuxada (repuxo cilndrico) (mm) h1 = Altura do repuxo (mm) m = Coeficiente de repuxo para 1 operao m1= Coeficiente de repuxo para demais operaes

B = Largura da fita (mm) Ac = rea de corte (seco resistiva de corte) (mm) Fc = Forca de corte em tesoura guilhotina (kgf) L

= Comprimento de corte ( mm) Ap = Superfcie total da pea ( mm) At = Superfcie total da tira ( mm) P = Fora de dobramento (kgf) D = Dimetro do blanque (mm) Da = Dimetro adotado considerando usinagem posterior (mm) Pe = Presso especfica dimensionada para a placa de choque (kgf/mm) R = Raio do blanque (mm) Ri = Raio interno do repuxo (mtodo analtico) (mm) Li = Altura do reuxo (mtodo analtico) (mm)

cis = Tenso de cisalhamento do material (kgf/mm) = ngulo de inclinao da faca de corte () = Tenso de flexo.(kgf/mm) r = Tenso de ruptura a trao(kgf/mm) J min = Menor momento de inrcia E = Mdulo de elasticidade do material(Pa) = Coeficiente para dobras com planificao de fundo = Coeficiente de inclinao = Mdulo de resistncia.

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Apndice II 7- Projeto de Estampo Progressivo de Corte P a r t e 1. M e m o r i a l d e C l c u l o

1. Estudo da Fita 1.1. Definir a posio ideal da pea na fita, com no mnimo: 2 estudos com inverso de corte e 2 sem inverso 1.2. Calcular o nmero de peas por chapa padronizada 1.3. Calcular a porcentagem de utilizao da chapa (considerar o limitador de avano) 1.3.1. Considerar pea real (com furos) 1.3.2. Considerar a pea bruta (desconsiderar furos)

2. Estudo do Limitador de Avano 2.1. O projeto dever considerar avano manual 2.2. O uso de faca de avano reduz o rendimento no uso da chapa 2.3. Caso se utilize faca de avano o rendimento no uso da chapa dever ser revisto

3. Dimensionamento da Matriz 3.1. Calcular a folga entre puno e matriz 3.2. Efetuar o estudo da parede entre furos 3.3. Calcular a espessura do talo 3.4. Determinar a espessura, comprimento e largura da matriz 3.5. Determinar a vida til de cada matriz

4. Verificao dos Punes 4.1. Verificar flambagem e resistncia compresso 4.2. Verificar a necessidade de uso da placa de choque

5. Espiga 5.1. Calcular o centro de gravidade do permetro de corte 5.2. Sugerir tipo da espiga 5.3. Indicar a prensa adequada (fator segurana entre 10 e 20%)

6. Outros Elementos Construtivos 6.1. Elementos Construtivos Padronizados Bases, colunas de guia (pino), buchas, molas, parafusos, pino-guia (DIN 6325) arruelas, etc., devem ser

normalizados ou padronizados pelos fabricantes: Danly, Miranda, Polimold, Ona, etc. Apresentar a fonte desses elementos.

6.2. Demais Elementos Construtivos Definir: porta-punes, sistema de guias e extratores, prensa-chapa, limitadores de avano e demais

elementos construtivos.

P a r t e 2. D e s e n h o s

1. Apresentar uma pasta com desenhos em tamanho mximo A1 2. Fazer o desenho do conjunto (montagem) em 3 vistas se necessrio 3. Fazer o detalhamento de todos os itens do ferramental 4. Punes e Matrizes devero ter todas as especificaes para fabricao. Considerar que esses elementos

operam em conjunto 5. Todos os elementos devero apresentar: tolerncias e acabamentos

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Apndice III 8 - Componentes Fundamentais de um Estampo

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1. Pino de Fixao Sua funo fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais. Material: Ao prata.

2. Parafuso hexagonal interna (Tipo Allen) - DIN 912

3. Puno ou Macho Obs.: e da chapa Sua funo dar o formato final do produto. um elemento de muita preciso. Material: Ao RCC, Ao VC-131 Temperado 60-62 HRC

Ao VT-131 Temperado e Retificado p/ trabalho a quente 62-64 HRC.

4. Pino de FixaoSua funo fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais. Material: Ao prata.

5. Parafuso hexagonal interna (Tipo Allen) DIN 912

6. Rgua de GuiaSua funo guiar a tira durante o processo de estampagem. Material: Ao SAE 1045 no havendo obrigatoriedade de tratamento trmico com HRC 45-48.

7. Chapa de ApoioSua funo apoiar a tira antes de entrar no estampo. Material: SAE 1020.

8. Espiga Obs.: A rosca da Espiga no cementada Sua funo fixar a base superior do estampo no cabeote da prensa. Material: Ao SAE 1020.

9. Base Superior Obs.: Espessura 20 mm Sua funo apoiar o conjunto superior do estampo no cabeote da prensa. Material: Ao SAE 1020 ou Ferro Fundido.

10. Placa de Choque Obs.: Espessura entre 5 e 8 mm Sua funo evitar a penetrao dos punes na base superior. Material: Ao SAE 1045 no havendo obrigatoriedade de tratamento trmico com HRC 45-48. Ao VND - no havendo obrigatoriedade de tratamento trmico com HRC 52-56.

11. Bucha de Guia Sua funo de guiar as colunas do estampo durante o processo de estampagem. Favorece o deslizamento do cabeote sobre as colunas. Material: Ao VND Temperado 52-54 HRC, Bronze. (Parafusos de Fixao: Ao Liga).

12. Porta Puno

Sua funo posicionar e fixar firmemente os punes. Material: Ao SAE 1020.

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13. Mola de CompressoSua funo de possibilitar o recuo do piloto quando ocorrer posicionamento incorreto da tira. Material: Ao SAE 9260, VS-60 Temperado 46-48 HRC.

14. Placa GuiaSua funo guiar os punes e extrair a tira dos punes na subida do cabeote da prensa. Material: Ao SAE 1020.

15. Colunas de Guia - Obs.: Encaixe 1,5 Sua funo guiar o conjunto superior e inferior do estampo para que no ocorra nenhum deslocamento entre si. Material: Ao SAE 1010/1020 Cementado Temperado 60-62 HRC.

16. Puno ou Macho Obs.: e da chapa Sua funo dar o formato final do produto. um elemento de muita preciso. Material: Ao RCC, Ao VC-131 Temperado 60-62 HRC


17. Pino Piloto

Sua funo a de garantir o perfeito avano da tira corrigindo possveis falhas no sistema de avano. Material: Ao VND Temperado 58-60 HRC Ao Prata SAE 1040/1050 Temperado e Retificado.

18. Base InferiorSua funo apoiar e fixar o conjunto inferior do estampo na mesa da prensa. Material: Ao SAE 1020 ou Ferro Fundido.

19. Matriz ou Fmea Sua funo a de juntamente com o respectivo puno, formar o produto. Material: Ao RCC, Ao VC-131 Temperado 60-62 HRC


20. Parafuso Cabea Escareada - DIN 93

21. Faca de AvanoSua funo determinar o avano (passo) da tira aps a cada descida do cabeote da prensa. Material: Ao RCC, Ao VC-131 Temperado 60-62 HRC

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Apndice IV 9 - Exemplo de Estampo de Corte Explodido

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10 - Bibliografia

Estampo de Corte BRITO, OSMAR DE

Projetista de Mquinas PRO-TEC PROVENZA, FRANCESCO

Estampos I PRO-TEC - PROVENZA, FRANCESCO

Estampos II PRO-TEC PROVENZA, FRANCESCO

Manual do ferramenteiro KONINCK, J. DE. GUTTER, D

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