dobramento2

8/12/2019 dobramento2

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Fundao Universidade Federal do Rio Grande

DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E CONSTRUOGrupo de Estudos em Fabricao e Materiais

GEFMat FURG

PROCESSOS DE CONFORMAODobramento

Prof. Carlos A. M. Casanova


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Definio:O dobramento um processo de fabricao porconformao plstica de chapa que permite aobteno de superfcies planas de geometriacilndrica, cnica ou prismtica.

um processo de estampagem com flexolocalizada.


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Exemplos:


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Classificao:

Segundo DIN 8586 h dois grupos:

Flexo para conformar usando:- movimento linear da matriz, e

- movimento rotacional da matriz


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Classificao dos processos

Dobramento ao fundo

Dobramento ao ar (em vazio) Dobramento em V Dobramento em U

Dobramento RotativoDobramento de flangecom puno de arraste


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Dobramento em vazio (ao ar) e em VNo dobramento ao ar o ngulo entreas abas da chapa a conformar

estabelecido pela penetrao docunho na matriz.As foras envolvidas so baixas, masa preciso dimensional limitada,devido recuperao elstica que o

material sofre aps deformaoplstica alterando a geometria final dapea.

No dobramento em V a chapa deformadaat s ferramentasseencostarem, sendo a

folga entre puno e a matriz igual espessura da chapa.A operao mais precisa que a anterior e geralmente utilizada para dobrar chapascom ngulos de 90 ou ligeiramente

inferiores, com espessuras que podemvariar entre 0.5 a 25 mm.


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Dobramento em U e Puno de arrasteNo dobramento em U existem 2 eixos

de dobragem paralelos. Normalmenteutiliza-se um encostador que promoveo contacto com a chapa na zona dofundo do cunho, evitando defeitos deforma na pea. A fora de dobramento

tem um acrscimo de cerca de 30 a40%.

Uma das abas fixada por umsustentador, enquanto que a outra

dobrada a 90 pela ao dopuno. Com a variao do curso, possvel alterar com facilidade adimenso da aba conformada e ongulo de dobragem.


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Dobramento de fundo

No dobramento de fundo a

chapa mordida entre opuno e a matriz no finalda operao e a folga entrepuno e matriz inferior espessura da chapa.

Geralmente utilizada parachapas com espessurainferior a 3 mm, e permitereduzir, ou at mesmoeliminar a recuperaoelstica.

A fora necessria para aoperao superior a dedobramento ao ar, podendoo valor triplicar ouquintuplicar.


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Dobramento rotativo

No dobramento rotativorecorre-se a uma matrizrotativa para conformar achapa.No necessrio utilizarencostador e as forasrequeridas so baixas.O efeito de mola pode sercompensado diminuindo-seo ngulo de dobramento.


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Comparao entre mtodos

Vantagens do dob ramento ao ar em relao ao de fundo :

O dobramento pode ser efetuada em mquinas ferramentasde menor capacidade, pois a fora e a energia necessriasso menores.

O desgaste e o perigo de inutilizao das ferramentas somenores.

O mesmo conjunto puno/matriz pode ser utilizado paraefetuar-se dobramentos em diferentes ngulos, reduzindo-seos custos de preparao e montagem.

Vantagens do dob ramento de fundo em relao ao de ar:

Peas mais precisas, podendo ser conformadas com raiosde dobramento inferiores espessura da chapa.

Reduo ou mesmo eliminao do fenmeno de recupera-o elstica.


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Noo de fibra neutra

Por ao do puno a zona em deformao fica solicitada por ummomento fletor M e uma fora axial F de trao.

Para chapas finas, admiti-se queas seces retas se mantmplanas durante a deformao eque convergem ao centro decurvatura.

Considera-se que as direesprincipais das tenses e dasextenses coincidem com asdirees radial, tangencial esegundo a largura.

Fibra neutra a linha cujo comprimento no varia aps a deformao dapea e cuja posio depende fundamentalmente da espessura da chapae do tipo de solicitao introduzida pelas ferramentas.


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Flexo das peasSimplificaes:

- Material homogneo e isotrpico.

- Comportamento elasto-perfeitamente plstico.

- As seces inicialmente planas permanecem planas durante a

deformao.

- Os princpios de Saint Venant e da sobreposio so vlidos.

Desprezando as tenses segundo ye considerando que a linha neutra e a linhamdia coincidem, ento a distribuio de tenses segundo x depende da

intensidade do momento fletor aplicado:


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Teremos:

Onde, M = Momento fletor,y = distncia da fibra em anlise a linha neutra,Iz= Momento de inrcia em relao a linha neutra.

O sinal mais ou menos deve-se ao fato dexser e trao no lado exterior da pea ede compresso no lado interior.


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Fora no dobramentoSimplificaes consideradas:

- Encruamento do material no considerado,- Foras de atrito desprezadas,- Reaes na matriz consideradas verticais.

Assim sendo, a norma DIN 6935 prope um fator

corretivo, K, dado por:

Assim, para calcular a fora de dobramento em Vao ar, utiliza-se a seguinte expresso:

Para w/h


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Raio de flexo e ngulo de Dobramento O raio interno depende da espessura da chapa metlica.

Em principio deveria ser selecionado os maiores possveis.(ngulos agudos conduzem a falha do material).

Valores recomendados pela DIN 6935, selecionados daseguinte srie:

1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 28; 32; 36;40; 45; 50; 63; 80; 100 etc.

* Deve-se ter particular ateno na direo de laminaodevido a anisotropia. (mais conveniente a direo

transversal direo de laminao).


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A tabela 4.8.1, a seguir, fornece o menor raio dedobramento admissvel para o ngulo de dobramento at um mximo de 120.

Para ngulos de dobramento > 120, aplica-se oprximo valor + alto.

Exemplo: Quando o material da chapa metlica Qst 42-2com espessura s=6mm, em ngulo reto direo delaminao, o menor raio admissvel r=10mm para 120 e r = 12 mm para > 120.

Raio recomendado


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Efeito de mola (Springback)

sr

srk

i

iR

5,0

5,0

2

1

1

2

Recuperao elstica aps o

dobramento: s espessura da chapametlica, 1 ngulo de dobramentorequerido, 2 ngulo de dobramentodesejado, ri1 raio interno da matriz eri2raio interno da pea trabalhada


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O ngulo necessrio na matriz :

O raio interno requerido pela matriz pode sercalculado como:

Onde: Rm = Resistncia a trao [N/mm2]

E = Mdulo de elasticidade [N/mm2]

Rk

2

1

Es

Rmr

rr

i

ii

.1 2

21


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Clculo do Comprimento da estampa plana paradobramento

O comprimento original da pea a ser dobrada no igual

ao comprimento da fibra localizada no centro da secotransversal aps o dobramento. De acordo com a norma DIN 6935, o comprimento (l) da

estampa plana ser dado por:l = a + b + v [mm] para ngulos de abertura entre 0 a

165.l = a + b [mm] para ngulos de abertura > 165 a 180Onde, a [mm] e b [mm] so os comprimentos das pernas

(abas) dobradas, e v [mm] o fator de compensao quepoder ser positivo ou negativo.


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Continuao:

Observa-se que a dobra e o ngulo de abertura dapea dobrada.

Os valores de v podem ser calculados para cada ngulorequerido:- Para = 0 a 90

- Para > 90 a 165

Com fator de correo k [-]

Obs.:A dimenso do comprimento estendido calculado ser arredondado at oprximo valor inteiro.

mmsrks

rvo

o

.2.

2.

180

180.

mmsrks

rvo

o

o

2

180tan..2.

2.

180

180.

.5log.2

165,0

,51

srparas

rk

esrparak


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Exerccio de aplicao

- Deseja-se dobrar um pea de chapa metlica com 3 mm

de espessura feita em ao St 37-2, material nmero 10037,de acordo com a figura a seguir. A mnima resistncia atrao de Rm=280 N/mm2.


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C Si Mn P S Cr Mo Ni

max. 0,17 max. 0,30 0,20 - 0,50 max. 0,050 max. 0,050

Caracterstica do material - ST37-2 / S235JR

V W Ti Cu Al Nb B N

max. 0,009

Composition in %

Range of application and heat treatment

Unalloyed Structural steel : universal mechanical engineering

Fonte: http://www.metallograf.de/start-eng.htm?werkstoffkartei-eng/0037/0037.htm


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Soluo:

Usando a tabela 4.8.1 possvel determinar-se o menor raio paradobramento em ri min= 3 mm.

Soma dos comprimentos das abas.a + b + c + d = 30 + 60 + 75 + 20 =185 mm

Para = 90, r = 5mm, s = 3mm:

Para = 45, r = 3 mm, s = 3 mm

761,03

5

log.2

1

65,01

k

mmvo

o

35,635.2761,0.2

35.

180

90180.1

65,0065,03

3log.2

165,02 k

mmvo

o

63,233.265,0.2

33.

180

45180.2


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Para = 135, r = 10 mm, s = 3 mm

A soma dos valores dos fatores de compensao ser:

v1+ v

2+ v

3= -6,35 -2,63 -1,84 = - 10,82 mm

O comprimento total do material inicial ser:

l = a + b + c + v = 185 10,82 = 174,18 mm

O resultado final com arredondamento ser:

l = 175 mm

911,03

10log.

2

165,03 k

mmvo

o

o

84,12

45tan.310.265,0.

2

310.

180

135180.3


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Ferramenta para dobramento


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Dobramento com borracha


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Tipo de Guilhotina


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Bibliografia

http://www.acesita.com.br/port/aco_inox/pdf/apostila_aco_inox_estampagem.pdf

Metal Forming Handbook Schuler Springer,

1998. https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/5923

3/1/Capitulo%2018%20-%20quinagem.pdf
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32/33

Obrigado

At


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Bibliografia Principal

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Tecnologia Mecnica (LEA); Introduo aos Processos de Fabrico, Plasticidade e

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Documents

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