Estampagem chapas

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Conformação continua

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  • Estampagem ou Conformao de chapas

  • O que : Processo de transformao mecnica que consiste em conformar um disco plano ("blank") forma de uma matriz, pela aplicao de esforos transmitidos atravs de um puno.

    Na operao ocorrem : alongamento e contrao das dimenses de todos os elementos de volume, em trs dimenses. A chapa , originalmente plana, adquire uma nova forma geomtrica

  • Classificao dos processos A Estampagem de chapas metlicas finas pode ser classificada atravs do tipo de operao empregada . Assim pode-se ter :

    Estampagem profunda Corte em prensa, Estiramento Dobramento

  • Mtodos de Conformao- Mquinas e Ferramentas Mquinas: A maior parte da produo seriada de partes conformadas a partir de chapas finas realizada em prensas mecnicas ou hidrulicas. Ferramental Acessrio As ferramentas bsicas utilizadas em uma prensa de conformao de peas metlicas so o puno e a matriz.

    O puno, normalmente o elemento mvel, a ferramenta convexa que se acopla com a matriz cncava. Como necessrio um alinhamento acurado entre a matriz e o puno, comum mant-los permanentemente montados em uma porta matriz, que pode ser rapidamente inserida na prensa.

  • Ferramental Acessrio Geralmente, para evitar a formao de rugas na chapa a conformar usam-se elementos de fixao ou a ao de grampos para comprimir o "blank" contra a matriz.

    A fixao conseguida por meio de um dispositivo denominado anti-rugas ou prensa-chapas

  • Ferramental de estampagem profunda.

  • Ferramental para conformao progressiva Freqentemente, matrizes e punes so projetados para permitir que os estgios sucessivos de conformao de uma pea sejam efetuados na mesma matriz, a cada golpe da prensa. Este procedimento conhecido como conformao progressiva.

    Um exemplo a matriz para recorte e perfurao de arruelas planas.

  • Ferramental para conformao progressiva A tira metlica alimentada, deslizando at a primeira posio de corte. O furo da arruela puncionado . Segue-se um segundo deslizamento, aps o que a arruela recortada. Durante o corte da arruela o puno executa o furo central da prxima pea.

  • Ferramental para repuxamento O repuxamento um mtodo empregado para a fabricao de fundos para tanques de ao e outras peas profundas de simetria circular.

    O "blank" fixado contra um bloco de modelagem que gira em alta velocidade. O blank conformado progressivamente contra o bloco por intermdio de uma ferramenta manual ou atravs de roletes

  • Ferramental para repuxamento

  • Etapas do corte:1- Aparecimento de deformaes plsticas em ambos os lados da chapa

    2- Com o aumento da presso, o material comea a trincar

    3- As trincas se unem e separam a pea da chapa

  • Corte de ChapasCaractersticas Destina-se obteno de formas geomtricas, a partir de chapas submetidas ao de presso exercida por um puno ou cunha de corte contra o material e a matriz.

    Quando o puno ou a lmina inicia a penetrao na chapa, o esforo de compresso converte-se em esforo cisalhante (esforo cortante) provocando a separao brusca de uma poro da chapa.

    No processo, a chapa deformada plasticamente e levada at a ruptura nas superfcies em contato com as lminas

  • CaractersticasCorte de ChapasA aresta de corte apresenta em geral trs regies: uma rugosa (correspondente superfcie da trinca da fratura), uma lisa (formada pelo atrito da pea com as paredes da matriz) e uma regio arredondada (formada pela deformao plstica inicial).

  • Corte de ChapasCaractersticas A qualidade das arestas cortadas no a mesma das usinadas, entretanto quando as lminas so mantidas afiadas e ajustadas possvel obter arestas aceitveis para uma grande faixa de aplicaes.

    A qualidade das bordas cortadas geralmente melhora com a reduo da espessura da chapa.

  • No corte por matriz e puno (piercing ou blanking) no existe uma regra geral para selecionar o valor da folga, pois so vrios os parmetros de influncia.

    A folga pode ser estabelecida com base em atributos, como: aspecto superficial do corte, imprecises, operaes posteriores e aspectos funcionais.

    Se no houver nenhum atributo especfico desejado para superfcie do blank, a folga selecionada em funo da fora mnima de corte. Corte de ChapasCaractersticas

  • - Na figura podem ser identificados os parmetros envolvidos no corte . Admite-se o clculo simples da fora pelo produto da rea pela tenso de ruptura em cisalhamento.

    - Observe que a profundidade (s) adotada para este clculo representa a penetrao do puno na chapa no momento da ruptura.

    - A potncia necessria para o corte calculada pelo produto entre a fora do puno e a velocidade da lmina. Fora e Potncia de Corte

  • Fora e Potncia de Corte OBSERVAO:

    - A fora necessria para o corte pode ser bastante reduzida construindo-se as bordas da ferramenta em plano inclinado em relao ao plano da chapa, de maneira que apenas uma pequena frao do comprimento total do corte seja feita de uma s vez.

  • - Dependendo do tipo de corte, so definidos diversos grupos de operaes da prensa,conforme listagem abaixo: Tipos de Corte A operao de corte usada para preparar o material para posterior estampagem ("blank"). A parte desejada cortada (removida) da chapa original. A fabricao de furos em prensa (piercing ou punching) caracteriza uma operao de corte em que o metal removido descartado. A fabricao de entalhes (notching) nas bordas de uma chapa pode ser feita em prensa atravs do puncionamento destas regies. O corte por guilhotina uma operao que no retira material da chapa metlica. A rebarbao (trimming) uma operao que consiste em aparar o material em excesso (rebarbas) da borda de uma pea conformada. A remoo de rebarbas de forjamento em matriz fechada uma operao deste tipo.

  • Dobramento Caractersticas Nesta operao, a tira metlica submetida a esforos aplicados em duas direes opostas para provocar a flexo e a deformao plstica, mudando a forma de uma superfcie plana para duas superfcies concorrentes, em ngulo, com raio de concordncia em sua juno.

  • A figura mostra os esforos atuantes e a forma adquirida por uma tira submetida a dobramentoA fibra neutra no tracionada nem comprimida

    A determinao de sua posio e do seu raio importante no desenvolvimento linear da pea

  • L = L1 + Ld + L2Comprimento do Blank

  • Raio de Dobramento Para a operao de dobramento existe um raio de dobramento abaixo do qual o metal trinca na superfcie externa. o raio mnimo de dobramento, expresso geralmente em mltiplos da espessura da chapa.

    Um raio de dobramento de 3t indica que o metal pode ser dobrado formando um raio de trs vezes a espessura da chapa sem que haja o aparecimento de trincas. O raio mnimo de dobramento portanto um limite de conformao, que varia muito para os diversos metais e sempre aumenta com a prvia deformao a frio do metal.

    Alguns metais muito dcteis apresentam raio mnimo de dobramento igual a zero. Isto significa que as peas podem ser achatadas sobre si mesmas, mas geralmente no se utiliza este procedimento para evitar danos no puno ou na matriz.

  • Retorno elstico -Efeito mola A operao de dobramento exige que se considere a recuperao elstica do material (efeito mola), para que se tenham as dimenses exatas na pea dobrada.

    A recuperao elstica da pea ser tanto maior quanto maior for o limite de escoamento, menor o mdulo de elasticidade e maior a deformao plstica. Estabelecidos estes parmetros, a deformao aumenta com a razo entre as dimenses laterais da chapa e sua espessura.

  • O efeito mola ocorre em todos os processos de conformao, mas no dobramento mais facilmente detectado e estudado.

    O raio de curvatura antes da liberao da carga ( Ro) menor do que aps a liberao ( Rf ). O efeito mola representado pelo smbolo K .

  • Caractersticas Estiramento a operao que consiste na aplicao de foras de trao, de modo a esticar o material sobre uma ferramenta ou bloco (matriz). Neste processo, o gradiente de tenses pequeno, o que garante a quase total eliminao do efeito mola.

    Como predominam tenses de trao, grandes deformaes de estiramento podem ser aplicadas apenas para materiais muito dcteis.

  • Ferramental: O equipamento de estiramento consiste basicamente de um pisto hidrulico (usualmente vertical), que movimenta o puno. Duas garras prendem as extremidades da chapa.

    Na operao, no existe uma matriz fmea. As garras podem ser mveis permitindo que a fora de trao esteja sempre em linha com as bordas da chapa (figura).

    Garras fixas devem ser usadas somente para conformao de peas com grandes raios de curvatura, evitando-se com isto o risco de ruptura da chapa na regio das garras

  • Estampagem Profunda ou Embutimento Caractersticas o processo utilizado para fazer com que uma chapa plana (blank) adquira a forma de uma matriz (fmea), imposta pela ao de um puno (macho). O processo empregado na fabricao de peas de uso dirio (pra-lamas, portas de carros; banheiras, rodas, etc.). A operao de embutimento consiste em transformar uma chapa plana de espessura t num corpo cncavo. A Estampagem o processo de conformao que imprime sobre uma chapa plana formas diversas atravs de deformaes plsticas.

  • Catalisador - Ao Inox 409Tanque combustvel - Ao inox 304

  • Os aos inox austenticos se deformam basicamente por estiramento e os ferrticos por embutimento.Reduo generalizada da espessura

    Estiramento

  • EmbutimentoObjetiva-se a menor variao possvel de espessura

  • No embutimento a espessura da chapa varia:

    - No centro do fundo igual a espessura - prximos aos bordos do fundo, a espessura menor do que a do bl