Estampagem de Corte

7/29/2019 Estampagem de Corte

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Fábio S. Marchezini

Rondonópolis, 17 de junho de 2010



Estampagem é um processo de conformação mecânica,geralmente realizada a frio, que engloba um conjuntode operações, onde a chapa plana adquire uma novaforma geométrica.

Produz peças de variadas formas ,simples até ascomplexas, visto pelo baixo custo por unidade ehomogeneidade entre as peças.

“A primeira peça cortada terá as mesmas dimensõesque a 100 000ª peças com uma precisão de 0,01 mm àalguns mícron.”



As operações de estampagem é por meio de prensas mecânicas ou

hidráulicas.

A seleção de uma prensa depende do formato, tamanho e quantidade depeças a serem produzidas e, conseqüentemente, do tipo de ferramenta queserá usado.





É o elemento que por intermédio de uma prensa sobre achapa exerce o esforço de compressão convertendo emesforço de cisalhamento cortando ou furando a peça.

Pertence a parte móvel do estampo e deve apresentar aforma total ou parcial do produto.

Apenas a ponta de corte recebe tratamento térmico(têmpera).



e – espessura da chapa l – comprimento da ponta do punção



Espessura do material Perímetro a ser cortado

Resistência do material

Folga e estado de afiação do punção, da matriz, etc.

ce P Fc ..

Fc – força de corteP – perímetro de cortee – espessura máxima do materialc – tensão de cisalhamento do material ou 75% a 80% da resistência àtração do material, aproximadamente.



O punção pode flambar com uma tensão de flambageminferior à tensão de escoamento.

i

L

A

J i

2

2

E

A

Fc

f

2

2..

L

J E Fc

(1) (2)

Substituindo 1 em 2, temos:

– índice de esbeltez ( > 100 para aços)L – comprimento do punçãoi- raio de giro J – momento de inércia

A – área da seçãoE – módulo de elasticidadef – tensão de flambagemFc - força de corte



Fc

J E L

..2

Comprimento máximo para trabalho necessário do punção

L – comprimento do punçãoE – módulo de elasticidade J – momento de inérciaFc - força de corte



Garante exatidão do perfil e é o elemento que sofre maisesforço de cisalhamento ao cortar a peça.

Espessura Perfil a ser cortado

Folga entre punção e matriz

Ângulo de escape (facilita a saída das peças, evitaacúmulos de retalho e deformação ao cortar)

Confecção da matriz:





Chapa com 1,5 mm e

perímetro de corte de100 mm a espessuramínima da matriz éde 25mm.

Chapa de 4,5 mm eperímetro de corte200mm a espessuramínima da matriz

recomendada é de40mm.

Obs: perímetro de corte superior a 300 mm, écomum segmentar a matriz impedindodeformações e gastos excessivos por trincas e

quebras.



Matriz em balanço

L Fc M .W

M

2

.

..6

hb

L Fc

.

..6

b

L Fch

h – espessura da matrizb – largura da matrizFc – força de corte

- tensão admissível de flexão

M- momento fletor W – momento resistente

L – distância de apoio até ação da força



D

d Fch

3

21

.5,2

a

d Fch

3

21

.5,2

22

..3

ba

ba Fch



Alta dureza à temperatura ambiente (depende teor decarbono)

Alta resistência ao desgaste (máxima durabilidade do estampo)

Temperabilidade satisfatória (uniformidade no tratamentotérmico)

Tenacidade apreciável (deformar-se antes de romper)

Alta resistência mecânica (ótimo valores de limite elástico e deescoamento)

Características gerais:



Composição química do aço para punção e matriz:

1,8% de carbono

12% de cromo

0,2% de vanádio





Reduz a força de corte, obtendo máximo rendimentono estampo

Aumenta a durabilidade do estampo

Produção de peças com relativas tolerâncias

Folga insuficiente: provoca maior força de cortedesgastando mais o conjunto punção e matriz,

deixando o produto com rebarbas.

Folga excessiva: ocasionará muita deformação dachapa e conicidade na aresta de corte.



* A folga (F) adequadadepende da espessura domaterial que varia em umafaixa de 2% a 7%.



Exemplo: Deseja-se cortar discos de diâmetro 50mmcom uma chapa de espessura 3,0mm e tensão decisalhamento de 25kg/mm², sem extrator. Qual seria odiâmetro do punção e matriz?

Diâmetro do punção = 50 – 0,1 = 49,9 mm

Diâmetro da matriz ficará com o nominal de 50mm

De acordo com o gráfico a folga parcial é de 0,05mm, portanto a folgaentre punção e matriz é de 2 x 0,05mm = 0,1mm

* Neste caso, a folga retirada do punção é utilizado para aproveitar a peça interna não

havendo preocupação com o furo da chapa.



Exemplo: Deseja-se furar discos de diâmetro 50mm comuma chapa de espessura 3,0mm e tensão decisalhamento de 25kg/mm², sem extrator. Qual seria odiâmetro do punção e matriz?

Diâmetro do punção ficará com o nominal de 50mm

Diâmetro da matriz = 50 + 0,1 = 50,1 mm

De acordo com o gráfico a folga parcial é de 0,05mm, portanto a folgaentre punção e matriz é de 2 x 0,05mm = 0,1mm

* Neste caso, a folga é acrescida na matriz quando esta é utilizada para aproveitar o

furo cortado.



*Nominal – bitola em milímetro (mm)



Aproveitamento total domaterial - figura acima

Aproveitamentoproveitoso – figura

abaixo



No estudo da tira e da peça, os fatores + importantes são:

Dimensões do produto

Precisão (garantindo equivalência entre as peças) Quantidade (procurando o máximo de aproveitamento do material,

observando sempre o mínimo intervalo existente entre as peças e a margem datira)

Disposições das peças(considerando passo, inclinação da peça, etc.)



Sequência de peças curvas

Sequência de peças retas









Temos uma chapa com 1,6mm de espessura máxima,1000mm de largura e 2000mm de comprimento equeremos cortar a peça da figura abaixo.



1ª hipótese

2ª hipótese



3ª hipótese

4ª hipótese



5ª hipótese



Dentre as opções a 5ªhipótese há melhoraproveitamento de material.

a) Largura da tira - Lt

maior menor nn Lt larguralargura2 1

mme ,n 4,26,1.5,1.511

Intervalos

mmen 56,26,1.6,1.6,1 11

mm , , ,. Lt 5248329425622



b) Quantidade de tiras por chapa - Qc

chapa) por (tira4152,48

2000chapadaocompriment

Lt Qc

c) Comprimento da tira - Ct

mmCt 1000considere

d) Passo = 9 + n + 9 + n = 9 + 2,4 + 9 + 2,4

passo = 22,8mm



e) Quantidade de peças por tira – Qt

por tira)(peças8728,22

4,210002

passo

nCt Qt

f) Quantidade de peças por chapa - Qp

chapa) por (peças35678741 Qt QcQp

g) Força de corte - Fc

kg e P Fcc

8,4609,4.8,0.6,1.1732932..

Resistência a tração do alumínio: 4,9kg/mm²



h) Espessura da matriz

perímetro de corte = (32+9+32+17) = 90 mm

espessura da chapa 1,6 mm

A espessura mínima da matriz é de 25mm



i) Folga parcial entre punção e matriz

tensão de cisalhamento alumínio (4,9.0,8)= 3,92 kg/mm²

espessura da chapa 1,6 mm

Folga parcial é de 0,03 mm



mmeS 2,36,1.2.2

j) Ângulo de escape e acréscimo

Acréscimo:

Ângulo de escape: '300



DE BRITO, OSMAR. Técnicas e Aplicações dos Estampos deCorte. São Paulo: Hemus, 1981.

CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica Processos deFabricação e Tratamento. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.

MÉROZ, ROGER; CUENDET, MARCEL. As Etampas -AEletroerosão - Os Moldes. Trad. de M. Teresa Almida. São Paulo:Hemus, 1982.

DOYLE, LAWRENCE E.; MORRIS, JOEL L.; LEACH, JAMES L.;SCHRADER, GEORGE F. Processos de Fabricação e materiais para engenheiros. Trad. de Roberto Rocha Vieira; EdmondDaberlay; Rosalvo Tiago Ruffino; Wolfgang Lucas e Horst L. A.Daar. São Paulo: Edgard Blücher, 1978.

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