Proposta de Bancada Didática com Ferramenta de Estampo de Arruelas sobre o Processo de

Estampagem por Corte de Chapa

Jenifer F. Reinert, Alexandre Dirksen, Daniela Garett, Deivid Paulo, Sandro Roseira e Taiane Bazanella

Universidade da Região de Joinville - Univille, Campus Universitário, Joinville, Brasiljey.reinert@gmail.com

Resumo: Este artigo tem como objetivo desenvolver uma bancada de trabalho a fim de demostrar o processo de estampagem por corte didaticamente. A metodologia utilizada teve como base os conhecimentos teóricos sobre o processo, bem como, a utilização de uma ferramenta CAD. Com essa proposta espera-se que o equipamento venha auxiliar na pratica os conhecimentos adquiridos na teoria.

Palavra-chave: Estampagem, projeto didático, ferramenta.

1. Introdução

Deste o tempo das Cavernas os homens empregavam ouro, cobre e meteoritos ricos em ferro, sem fundi-los, confeccionando pequenos artefatos metálicos. Estes metais eram martelados para adquirirem a forma desejada e endurecerem (encruarem). Até os dias de hoje os processos de conformação mecânica evoluíram muito e estão presentes em praticamente tudo que utilizamos, estruturas de carros, bicicletas, aviões, pias de cozinha, peças da linha branca (refrigeradores, fogões, lavadoras), panelas, etc.

Para as ferramentas de corte de peças estampadas é necessário determinar as folgas dos punções ou matrizes. Sendo esta necessária para evitar que as peças saiam com rebarbas, aumentar a vida útil da ferramenta e reduzir a força de corte,conforme Rachik (2002), Fang (2002), Hambli (2002) e Hilditch (2005). Como a bancada de ferramenta manual que foi desenvolvida para fins didáticos, os alunos poderão colocar em prática os conhecimentos adquiridos em aula para calculo da força de corte simulando para vários materiais e espessuras.

2. Materiais e métodos

As chapas adquirem o formato desejado, é necessário que elas passem por um processo de conformação mecânica que visa dar-lhes forma final.

A estampagem é um processo de conformação mecânica, geralmente realizada a frio, que engloba um conjunto de operações. Por meio dessas operações, a chapa plana é submetida a transformações que a fazem adquirir uma nova forma geométrica.

Isso só é possível por causa de uma propriedade mecânica que os metais têm: plasticidade.

As operações básicas de estampagem são:

• corte; • dobramento; • estampagem profunda (ou "repuxo").

As chapas metálicas de uso mais comum na estampagem são as feitas com as ligas de aço de baixo carbono, os aços inoxidáveis, as ligas alumínio-manganês, alumínio-magnésio e o latão 70-30, que tem um dos melhores índices de estampabilidade entre os materiais metálicos.

Além do material, outro fator que se deve considerar nesse processo é a qualidade da chapa. O que pode influenciar na qualidade é a composição química, as propriedades mecânicas, as especificações dimensionais, acabamento e aparência da superfície.

Para melhor acabamento da peça final, melhor controle do processo e aumento da vida útil de ferramentas e equipamentos é importante realizar o estudo das folgas de cortes, forças de corte, etc.

O estudo do layout da tira também é importante afim de se obter o melhor aproveitamento possível do material com a menor quantidade possível de sobras e retalhos.

As operações de estampagem são realizadas por meio de prensas que podem ser mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou não de dispositivos de alimentação automática das chapas, tiras cortadas, ou bobinas.

O projeto consiste de uma ferramenta de corte manual acionada por alavanca, composta por dois estágios. No primeiro estágio é estampado o furo central de diâmetro de 9 mm e um corte para avanço, e num segundo estágio é estampado um diâmetro de 20 mm.Por se tratar de uma ferramenta com acionamento manual, e como os esforços de corte para diversos materiais são elevados, como aços em geral, por exemplo, estamos prevendo a utilização de materiais de baixa espessura (<1,0mm) e com baixa tensão ao cisalhamento.

Figura 01 – Representação da Ferramenta manual de estampo Fonte – AD (2013)

3. Resultados e discussões

Para a implementação do projeto os materiais necessários para confecção da ferramenta são comerciais e de fácil aquisição. Considera-se que a fabricação das peças podem ser confeccionadas pelos próprios alunos aplicando os conhecimentos adquiridos nas práticas de usinagem (torno, fresadora e retífica).

4. Conclusão

A execução do projeto proposto, bem como a aplicação da ferramenta durante as aulas de processo de fabricação trará uma vivência real do processo de confecção de um ferramental, bem como a aplicação prática do processo de estampagem e os cálculos relacionados a esse processo.

5. Referências

FANG, G.; ZENG, P.; LOU, L., Finite element simulation of the effect ofclearance on the forming quality in blanking process, Journal of MaterialsProcessing Technology 122 (2002) 249-254.

HAMBLI, R., Prediction of burr height formation in blanking processes usingneural network, International Journal of Mechanical Sciences 44 (2002) 2089-2102.

HILDITCH, T.B.; HODGSON, P.D., Development of the sheared edge in thetrimming of steel and light metal sheet, Journal of Materials ProcessingTechnology 169 (2005) 192-198.

RACHIK, M.; ROELANDT, J.M.; MAILLARD, A., Some phenomenological andcomputational aspects of sheet metal blanking simulation, Journal of MaterialsProcessing Technology 128 (2002) 256-265.