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Processo de Fabricação Mecânica Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Processo de Fabricação Mecânica INTRODUÇÃO: Diversos processos de Fabricação, podem ser utilizados na manufatura de um produto.produto. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação INTRODUÇÃO: Alguns Fatores que destacam na escolha do processo: Processo de Fabricação Mecânica Alguns Fatores que destacam na escolha do processo: Tipo de produção. Tolerância dimensional do produto. Qualidade superficial. Custo. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Custo. Processo de Fabricação Mecânica Acabamento superficial conforme processo de Fabricação selecionado. Avanço fz = 0,02 mm/aresta ae = 0,50mm Ra = 4.430 µm Fig. a: Sentido de Corte Concordante Sentido de avaliação da rugosidade Avanço Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação fz = 0,02 mm/aresta ae = 0,50mm Ra = 3.210 µm Fig. b: Sentido de Corte Discordante Sentido de avaliação da rugosidade Processo de Conformação Mecânica • Conformação é o processo mecânico, onde se obtém peças, • Conformação é o processo mecânico, onde se obtém peças, através dos tipos de esforços aplicados. Compressão direta. “Forjamento e Laminação” Compressão indireta. ” Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação “Trefilação, extrusão de tubos ou fios, estampagem profunda” Prof - Emerson Oliveira Processo de Conformação Mecânica • Conformação é o processo mecânico, onde se obtém peças, através dos tipos de esforços aplicados.através dos tipos de esforços aplicados. Tração. “Estiramento de chapas” Cisalhamento. “Corte de chapas” Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação “Corte de chapas” Dobramento. “Calandragem” Processo de Conformação Mecânica Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício processos de Fabricação Exercício: Através da ILUSTRAÇÃO preencha a tabela abaixo. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Processo de Conformação Mecânica Conformação: Basicamente os processos de conformação podem ser classificados em: Laminação: Forjamento: Extrusão: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Trefilação: Estampagem: Laminação LAMINAÇÃO: Neste processo de conformação mecânica, o metal é forçado a passar entre dois cilindros, girando em sentido oposto, com a mesma velocidade periférica. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação https://www.youtube.com/watch?v=rPfpgRUoMxo Condição de Trabalho: Laminação Trabalho a QUENTE permite o menor esforço mecânico para mesma quantidade deformação, melhorando sua tenacidade. Não permite dimensões de estreitas tolerâncias. Valor mínimo de atrito de 0,2μm. Trabalho a FRIO pode alterar sensivelmente as propriedades mecânicas : diminuindo sua ductilidade aumentando sua resistência e dureza. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação diminuindo sua ductilidade aumentando sua resistência e dureza. Valor mínimo de atrito de 0,05 a 0,10μm. Laminação 1N = 0,1Kgf1N = 0,1Kgf logo: 365 Mpa = 36,5 Kgf Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação O ângulo de contato é dado pela formula: Calculo de Carga média de Laminação Laminação Calculo de Carga média de Laminação formula apresentada por DIETER (1976). Onde: h0 x V0 = h1 x V1 Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminação Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminação Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício laminação EXERCÍCIOS: Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma chapa de alumínio de (hi) =10 mm para (hf)=9mm a espessura, cuja largura da chapa (w) é 100 mm e o raio do cilindro 280mm. Sendo µ = 0,06 o coeficiente de atrito entre o cilindro e o metal a ser laminado e vf = 0,17 m/s. Adotar 65 Mpa de resistência a compressão. Pede-se para determinar: a) A pressão de laminação. b) A velocidade de entrada. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação b) A velocidade de entrada. c) O arco de contato (L) do produto laminado. d) A potência de acionamento. EXERCÍCIOS: Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma Exercício laminação Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma chapa de alumínio de (hi) =40 mm para (hf)=26,63mm a espessura, cuja largura inicial é 100 mm. Sendo o coeficiente de atrito entre o cilindro e o metal de µ = 0,15 a ser laminado a velocidade de entrada nos laminadores e vo = 0,25 m/s. O material adotado nos cilindros deste laminador Aço Inox 304 com diâmetro de 300mm. Pede-se para determinar: a) A potência de acionamento.[cv] b) A velocidade de saída.[m/min] c) O arco de contato (L) do produto laminado.[mm] Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação c) O arco de contato (L) do produto laminado.[mm] d) A pressão de laminação.[kgf] e) Qual redução produzida no produto em %.[%] Processo de Conformação Mecânica TIPOS DE LAMINADORES: Abrange inúmeros tipos, dependendo cada um deles do serviço que executa. Abrange inúmeros tipos, dependendo cada um deles do serviço que executa. Podendo ser classificados em a quente ou a Frio, dependendo da temperatura de trabalho do metal. Laminadores Duo Laminadores Trio Laminadores Quádruo Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminadores Universal Laminação Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminadores Duo: Composto por dois cilindros de mesmo diâmetro, girando em sentido oposto, coma mesma velocidade periférica e colocados um sobre outro. Laminação Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminadores Trio: Composto por três cilindros dispostos um sobre outro, a chapa passa entre o cilindro inferior e intermediário, retornando entre intermediário e superior. Muitos laminadores trio são disposto de mesa elevatória ou basculante Laminação e superior. Muitos laminadores trio são disposto de mesa elevatória ou basculante para passagem da chapa entre os cilindros. Laminadores Quáduo: Composto por quatro cilindros dispostos um sobre outro, denominado dois cilindros de trabalho e dois de apoio. Estes laminadores são empregado na laminação e relaminação em chapas que necessitam espessura uniforme em toda seção transversal. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Laminadores Sendzimir: Os cilindros de trabalho são suportados, cada umdeles, por dois cilindros de apoio. Este sistema permite grandes reduções de espessura em cada passagem Laminação apoio. Este sistema permite grandes reduções de espessura em cada passagem através dos cilindros de trabalho. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercícios Laminação 1) Qual a vantagem de utilizar cadeiras de laminação tipo duo reversível ou retorno por cima? 2) Para laminação continua, todas as cadeiras devem rotacionar na mesma velocidade? 3) Qual processo de laminação que causa o encruamento no material? 4) Qual processo de conformação que utiliza mesmo força para obtenção do produto? 5) Cite os tipos de esforços, provocados nos processos de conformação para obter um produto manufaturado? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação para obter um produto manufaturado? 6) Por que se realiza a laminação a frio ? 7) Quais as vantagens da laminação a frio com relação a laminação a quente ? Processo de Conformação FORJAMENTO: O forjamento é o processo de conformação mecânica, dando forma ao produto https://www.youtube.com/watch?v=66XG9YdfEmE O forjamento é o processo de conformação mecânica, dando forma ao produto através da prensagem ou martelamento. Podendo ser forjamento livre, através de golpes rápidos, ou pela prensagem através das prensas em velocidades lentas em matrizes aberta ou fechada. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Forjamento TRABALHO MECÂNICO A QUENTE: Neste processo ocorre a deformação plástica , empregando o menor esforço mecânico quando comparado com o processo a frio. A estrutura do metal é refinada, melhora a tenacidade, elimina a porosidade. Entretanto, a desvantagem deste processo é: exige ferramental com boa resistência ao calor, o que pode afetar o custo da operação. Pode correr a oxidação e formação de casca de óxidos. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação TRABALHO MECÂNICO A FRIO: Neste processo ocorre a deformação plástica aparecendo o encruamento do material. Aumentando sua resistência mecânica , dimensões dentro de tolerâncias Forjamento material. Aumentando sua resistência mecânica , dimensões dentro de tolerâncias estreitas e melhor acabamento superficial. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação MÁQUINAS DE FORJAMENTO: Os equipamentos de forjamento podem ser classificados, de acordo com principio Forjamento Os equipamentos de forjamento podem ser classificados, de acordo com principio de operação, em: martelos e prensas de forjamento. Com o martelo de forjamento, podem ser forjadas grandes variedades de formas e tamanhos de peca. E possível girar a peca entre golpes sucessivos, coloca-la em diferentes cavidades e cortar a forma final com pequenas perdas de material. Normalmente uma peca e forjada com varias pancadas repetidas. Um martelo de forjamento, dependendo de seu tamanho e capacidade, pode aplicar de 60 a 150 pancadas por minuto. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação MÁQUINAS DE FORJAMENTO: Martelo de queda livre Forjamento Martelo de queda livre Este equipamento consiste de uma base que suporta colunas, nas quais são inseridos as guias do suporte da ferramenta e o sistema para a elevação da massa cadente ate a altura desejada. Martelo de dupla ação: Diferenciam-se dos martelos de queda livre pelo sistema de levantamento e Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Diferenciam-se dos martelos de queda livre pelo sistema de levantamento e queda da massa cadente. Neste caso a energia e fornecida não somente pelo peso da massa, causada por um acionamento pneumático ou hidráulico. Os martelos de dupla-ação são preferidos aos martelos de queda livre quando se trata do forjamento em matriz. MÁQUINAS DE FORJAMENTO: Forjamento Martelo de contragolpe Caracteriza-se por duas massas que se chocam no meio do percurso com a mesma velocidade, sendo que a massa superior e acionada por um sistema pistão-cilindro. A massa inferior, ligeiramente menor que a superior (cerca de 5%) e acoplada normalmente a superior por meio de cabos. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação PRENSAS PARA FORJAMENTO: PRENSAS HIDRÁULICA: E o único tipo de prensa que aplica uma pressão uniforme com uma Forjamento PRENSAS HIDRÁULICA: E o único tipo de prensa que aplica uma pressão uniforme com uma velocidade de deformação quase constante. Esse equipamento e de forca restrita: sua capacidade de executar uma operação de forjamento e limitada pela sua máxima capacidade de carga. PRENSAS EXCÊNTRICAS: As prensas mecânicas excêntricas são muito usadas para forjar pecas de tamanhos médios e pequenos, devido a facilidade de manuseio e ao baixo custo de operação. A aplicação de forca sobre o material e comandada por um excêntrico, sendo, por isso, essa maquina conhecida como de curso limitado. PRENSAS DE FRICÇÃO: As prensas de fricção possuem dois pratos de fricção unidos axialmente Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação PRENSAS DE FRICÇÃO: As prensas de fricção possuem dois pratos de fricção unidos axialmente a uma arvore. O sentido de rotação da arvore pode ser invertido de modo que a rosca sem-fim possa subir e descer. A descida da massa giratória desenvolve uma notável energia cinética que e usada para executar o trabalho de conformação. Essas maquinas são indicadas para cunhar moedas, medalhas e objetos similares, em aço ou em metais duros. Forjamento Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Forjamento Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação PROJETO PRELIMINAR DE UMA MATRIZ DE FORJAMENTO. Forjamento 1. Escolha da linha de aparte; 2. Desenho da peça para forjamento; 3. Cálculo da contração; 4. Obtenção das dimensões da rebarba; 5. Escolha do bloco; Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 5. Escolha do bloco; 6. Obtenção da matéria prima necessária; 7. Estimativa da carga de forjamento. Forjamento Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Produto Final Produto preparado para (matriz forjamento) LINHA DE APARTE E TOLERÂNCIA DIMENSIONAIS DE PEÇAS FORJADAS : Forjamento Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação DESENHO DO PRODUTO: Forjamento DESENHO DO PRODUTO: MINIMO Sobremetal conforme normal DIN7523. Ângulo de saída. Para regiões internas de 5° a 7° Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Para regiões internas de 5° a 7° Para regiões externas de 7° a 8° RAIO DE CONCORDÂNCIA Forjamento Calculo de contração: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Forjamento DIMENSÕES DA REBARBA. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação DIMENSÕES DO BLOCO: Forjamento Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Forjamento Tecnologia de Fabricação MecânicaTécnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 7. Estimativa da força de forjamento Forjamento Valores de "k” para cálculo da força em forjamento com prensa Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Trabalho elementar do trabalho (dt) dT= P.dh Forjamento dT= P.dh Resistência a deformação a quente de Aço Onde: P = Força de forjamento em (Kgf) Deformação R (Kgf/mm2) % Ação do Martelo Ação de Prensa 0 a 10 10- 15 4 - 6 10 a 20 25 - 20 6 - 12 20 a 40 20 - 30 12 - 22 40 a 60 30 - 36 22 - 28 Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação P V R h h h . (ln )0 1 P = Força de forjamento em (Kgf) V = Volume do corpo em mm3 R = Resistência real à deformação em (Kgf/mm2) h0 = Altura inicial do corpo em (mm) h1 = Altura final do corpo em (mm) h = h0 - h1 acima 60 36 - 50 28 -38 Exercício Forjamento Um braço de alavanca de aço SAE 1045 deve ser forjado em matriz fechada. Deve ser considerado uma rebarba de 1mm de espessura e 20mm de largura. Durante o aquecimento considerado uma rebarba de 1mm de espessura e 20mm de largura. Durante o aquecimento perde-se 3% de material e forma de carepa. A geratriz é uma barra redonda de 100mm de comprimento. Pede-se: a) O volume da peça? b) Qual o diâmetro da geratriz? c) Qual a força de forjamento? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício Forjamento Desenvolva o projeto do produto abaixo: Material: Aço 1010 1. Escolha da linha de aparte; 2. Desenho da peça para forjamento; 3. Cálculo da contração; 4. Obtenção das dimensões da rebarba; 5. Escolha do bloco; 6. Obtenção da matéria prima necessária; 7. Estimativa da carga de forjamento. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Determine: O diâmetro da geratriz? O volume da peça? A força de forjamento? Processo de Conformação Mecânica EXTRUSÃO: Extrusão é um processo de conformação plástica, que consiste em passar um lingote https://www.youtube.com/watch?v=UAahZj1erSQ Extrusão é um processo de conformação plástica, que consiste em passar um lingote ou tarugo (de secção circular) sob a pressão de um pistão acionado pneumática ou hidraulicamente, através da abertura de uma matriz, formando um produto alongado com o perfil da matriz. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Extrusão TIPOS DE EXTRUSÃO: •Quanto ao tipo de movimento do material em relação a ferramenta:•Quanto ao tipo de movimento do material em relação a ferramenta: – Extrusão Direta; – Extrusão Indireta ou Inversa; – Extrusão lateral; •Quanto a temperatura de trabalho: – Quente; – Frio; Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação • Quanto ao método de aplicação da carga: – Extrusão convencional; – Extrusão por impacto; – Extrusão hidrostática; DIRETA: Extrusão No processo de extrusão direta, o tarugo é colocado em uma câmara e impelido através da matriz por ação de um êmbolo. Um “disco de pressão” é colocado no fim do pistão ou êmbolo em contato com o tarugo. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação INVERSA (INDIRETA): Neste caso ocorre o inverso a extrusão direta, é a matriz que se desloca em relação ao tarugo. Pois, na extrusão inversa o pistão ou êmbolo é furado e ligado à matriz, enquanto a outra Extrusão Pois, na extrusão inversa o pistão ou êmbolo é furado e ligado à matriz, enquanto a outra extremidade da câmara é fechada. Freqüentemente, o pistão e a matriz são mantidos estacionários, e a câmara movimentada com o tarugo. Na extrusão inversa, por não se ter movimento entre a câmara e o tarugo, as forças de atrito são muito menores e as pressões requeridas para extrusão são bem menores do que na extrusão direta. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação EXTRUSÃO HIDROSTÁTICA Este processo é caracterizado por empregar um fluido sob pressão para empurrar o material Extrusão através da matriz, o que evita qualquer tipo de fricção nas paredes da câmara. Neste processo, o diâmetro do tarugo é menor que o diâmetro da câmara, que é preenchida pelo fluido. Como a pressão para a operação de extrusão é proveniente de um meio fluido, que envolve o tarugo, não há fricção entre parede e tarugo. Em geral a pressão transmitida ao tarugo através de um pistão é da ordem de 1.400 MPa. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação GEOMETRIA DAS MATRIZES: Extrusão A geometria (a) utilizada para: Alumínio puro; Al Mn; Al Mg Si. A geometria (b) utilizada para : Al Cu Mg; Al Mg; Al Zn Mg. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação A geometria (c) utilizada para: Ligas de Zinco A geometria (d) utilizada para : Aços OUTRAS VARIÁVEIS DO PROCESSO • Têm papel de influência no processo outras variáveis, entre as quais se destaca: – Temperatura do tarugo. Extrusão – Temperatura do tarugo. – Velocidade de deslocamento do pistão. – Tipo de lubrificante. Temperatura de Extrusão – Não deve ser muito alta para evitar gasto excessivo de energia, desgaste de elementos da máquina de extrusão e oxidação excessiva do tarugo; – Os tarugos (ou lingotes) de diâmetros menores exigem menor força de extrusão, mas a perda de temperatura se dá em velocidade maior apesar da área de contato com o Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação perda de temperatura se dá em velocidade maior apesar da área de contato com o recipiente ser menor. – O recipiente é comumente aquecido, mas para a extrusão de metais com temperaturas elevadas de trabalho, a temperatura do recipiente permanece abaixo dessa temperatura para evitar a perda de resistência mecânica e o excessivo desgaste. – Quanto maior for a velocidade de extrusão, menor será a perda de temperatura, pois menor é o tempo de contato entre o tarugo e o recipiente. Extrusão Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Extrusão Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Extrusão Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício Extrusão: 1- O que é extrusão? 2- Que tipos de produtos são fabricados pelo processo de extrusão? 3- Escreva (V) para verdadeiro e (F) para as afirmações apresentadas abaixo. ( ) Rolos de arame, cabos e fios elétricos são produtos fabricados por extrusão. ( ) O alumínio pode ser extrudado em uma grande quantidade de perfis. ( ) A temperatura de aquecimento do bloco de metal a ser extrudado deve ser a Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação mais alta possível. 4- Explique a diferença entre a extrusão direta e indireta? Através do processo de Extrusão pretende-se projetar uma matriz para produção de bengalas para cegos. Fator de “K” 25,2 (psi) Dados: Exercício Extrusão: Dados: Material da bengala Alumínio 1100. Comprimento padrão: 1,25 a 1,35 metros. Diâmetro do tubo 12,7 espessura de parede 1mm. Determine: a) A força necessária para redução do encaixe. b) O ângulo necessário para gerar a menor força. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em MecânicaProfº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício Extrusão: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Processo de Conformação Mecânica Trefilação: A trefilação é uma operação em que a matéria prima é puxada contra uma matriz A trefilação é uma operação em que a matéria prima é puxada contra uma matriz (chamada fieira) em forma de funil por meio de uma força de tração aplicada do lado de saída da matriz. O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material. È uma processo realizado normalmente a frio. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Trefilação Produtos: Arames, tubo de cobre, fios elétricos. VANTAGENS: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação VANTAGENS: O material pode ser estirado e reduzido em secção transversal mais do que com qualquer outro processo; A precisão dimensional que pode ser obtida é maior do que em qualquer outro processo exceto a laminação a frio, que não é aplicável às bitolas comuns de arames; A superfície produzida é uniformemente limpa e polida; Trefilação Preparação da matéria prima: A preparação da matéria-prima para a trefilação se da em operações de trabalho a quente. O A preparação da matéria-prima para a trefilação se da em operações de trabalho a quente. O aquecimento do metal a trefilar provoca a formação de camadas de óxidos (carepa) em sua superfície. Esses óxidos devem ser retirados, pois, caso contrario, reduzem a vida da fieira e ficam inclusos no produto trefilado, prejudicando a sua qualidade. O processo de decapagem consiste de três etapas básicas: a) imersão dos fios em tanque de solução acida decapante; b) lavagem com jato de água fria e, c) lavagem adicional em tanques com água aquecida, contendo aditivos neutralizastes da ação acida. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação acida. Trefilação FIEIRA: A fieira é o dispositivo básico da trefilação. A geometria da fieira é dividida em quatro zonas (1) de entrada; (1) de entrada; (2) de redução ( = ângulo de abordagem); (3) guia de calibração ou zona de acabamento; (4) de saída. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Trefilação Equipamentos: Pode-se classificar os equipamentos para trefilação em dois grupos básicos:Pode-se classificar os equipamentos para trefilação em dois grupos básicos: a) Trefiladoras de bancada – utilizadas para produção de componentes não bobináveis, como barras e tubos; b) Trefiladoras de tambor – utilizada para produção de componentes bobináveis, ou seja, arames. As trefiladoras de tambor ainda podem ser classificadas em três grandes grupos: Simples (1 só tambor) - para arames grossos; Duplas - para arames médios; Múltiplas (contínuas) - para arames médios a finos. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Múltiplas (contínuas) - para arames médios a finos. Trefilação Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Trefilação Exercício: 1- Porque os materiais utilizados na Fieira possuem alta dureza?1- Porque os materiais utilizados na Fieira possuem alta dureza? 2- Diferencie a trefilação de bancada e a de tambor? 3- Em qual região da Fieira que ocorre maior aquecimento? 4- Preencha os nomes conforme indicação dos balões na fieira abaixo? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Processo de Conformação Mecânica Estampagem Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação ESTAMPAGEM: Estampagem https://www.youtube.com/watch?v=fjvyv0XajZA A estampagem é um processo de conformação mecânica, realizado geralmente a frio que compreende um conjunto de operações, por intermédio das quais uma chapa plana é submetida a transformações de modo a adquirir uma nova forma geométrica, plana ou oca. Basicamente pode ser: CORTE Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação CORTE DOBRA ESTAMPAGEM PROFUNDA Estampagem Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação CORTE: O processo corresponde em obter formas geométricas determinadas, a partir de chapas, submetidas a ação de uma ferramenta ou punção de corte, aplicada por Estampagem chapas, submetidas a ação de uma ferramenta ou punção de corte, aplicada por intermédio de uma prensa. FC = p x e x Tc x 1,2 Onde: FC=Força de Corte p= perímetro e= espessura da chapa Tc= Tensão de cisalhamento (Kgf/mm2) Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Material Recozido Não recozido Aço 0,1 % Carbono 25 32 Aço 0,4 % Carbono 45 56 Aço 0,8 % Carbono 72 90 Alumínio 7-9 13-16 Bronze fosforoso 32-40 40-60 Cobre 18-22 25-30 Zinco 12 20 Estampagem FOLGA NO PUNÇÃO: Quando precisamos obter contornos externos, a placa-matriz leva a medida nominal da Quando precisamos obter contornos externos, a placa-matriz leva a medida nominal da peça e a folga fica no punção. No caso de contorno interno, o punção leva a medida nominal e a folga se acrescenta a placa-matriz. Para aço macio e latão: F = e / 20 Para aço semi-duro: F = e / 16 Para aço duro: F= e / 14 Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Para aço duro: F= e / 14 Tabela para determinar Estampagem determinar comprimento e largura da tira. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem Localização da Espiga pelo processo Analítico: Para determinar a posição correta da espiga pelo processo analítico, procedemos da seguinte Para determinar a posição correta da espiga pelo processo analítico, procedemos da seguinte forma: 1º- determine a área ou perímetro dos produto (a;b;c) 2º- Calcular as distâncias dos centros dos Punções, aos eixos X e Y com relação ao Centro de gravidade da placa. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Calculo de perímetro e área: Estampagem Entidades geométricas conhecidas: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício: a) Determine o perímetro do produto. b) Área. Estampagem b) Área. c) Determine a força de corte. Material alumínio Tensão de ruptura 15 Kgf/mm2 Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Calculo para determinar a espessura da matriz de corte. Estampagem matriz de corte. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Tabela de Ajustes e folgas Estampagem Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem Preencha o valor da tolerância que deve ser deixada usinagem dos eixos:deixada usinagem dos eixos: Eixo Ø g6 j6 18mm 50mm 80mm Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 80mm Estampagem Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem Tecnologia de Fabricação MecânicaTécnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem Para um determinado projeto de estampo, a força calculada no momento do repuxo foi de 82 Kgf/mm2. Faltando determinar a quantidade de molas a ser colocada nesta ferramenta para garantir o perfeito funcionamento. Adotar o comprimento livre da mola sendo 64mm e critério de garantir o perfeito funcionamento. Adotar o comprimento livre da mola sendo 64mm e critério de utilização de carga 30%. Determine: 1- Quantidade de mola a ser utilizada? 2- A mola é carga leve, média, pesada ou extra pesada? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 3- Código de referência da mola ser comprada? Exercício: : Estampagem Determine: 1- Qual o perímetro do produto? 2- Área? 3- Qual a força de corte utilizando material com 25 Kgf/mm2 de tenção de ruptura? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 4- A espessura da matriz de corte. 5- A folga dos punções? Exercício: Estampagem Determine: 1- Qual o perímetro do produto? 2- Área? 3- Qual a força de corte utilizando material com 20 Kgf/mm2 de tenção de ruptura? Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 4- A espessura da matriz de corte. 5- A folga dos punções? As operação de DOBRA em geral ocupam um lugar importante no ciclo produtivo dos estampos, pois, muitos produtos depois de sofrerem a primeira operação de corte devem se submeter a uma ou varias deste operações. Estampagem - Dobra corte devem se submeter a uma ou varias deste operações. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem - Dobra Recuperação elástica: a peça dobrada tende, por elasticidade, a recuperar sua forma Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Recuperação elástica: a peça dobrada tende, por elasticidade, a recuperar sua forma inicial. Este fenômeno deve ser previsto e adequado no projeto da matriz. Para evitar o cisalhamento da chapa deve-se calcular o valor mínimo do raio interno no produto: Para materiais macios ou recozidos: 1 a 2 vezes sua espessura Para materiais rígidos : 3 a 4 vezes sua espessura Exercício: Determine a força de dobra do produto abaixo. Estampagem - Dobra Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Estampagem - Dobra Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação 1º Determine o comprimento da chapa das figuras abaixo: Medidas em (mm) Estampagem - Dobra Dados: L1 = 8 L2 = 30 L3 = 60 R1 = 3 R2 = 6,5 E = 1,5 Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação E = 1,5 Dado o produto determine: Perímetro do produto. Estampagem - Dobra Perímetro do produto. Cálculo de rendimento. Desenho melhor lay-out. Linha neutra. Força de dobra. Escolha da prensa. Dimensionamento da matriz. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Exercício: Determine: Estampagem - Dobra Determine: Perímetro. Cálculo de rendimento. Desenho melhor lay-out. Linha neutra. Força de dobra. Escolha da prensa. Dimensionamento da matriz. Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Fd = 2 x Td x b x s² 3 x L Onde: Estampagem - Dobra Onde: Fd = força de dobra ( Kgf ) Td = Tensão de flexão necessária para a deformação permanente (Kgf / mm²) b = comprimento da chapa ( mm) s = espessura da chapa ( mm ) L = distancia entre os apoios ( mm ) OBS: Td = 3 x Tr Tr = Tensão de ruptura a Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Tr = Tensão de ruptura a tração ( Kgf / mm² ) Vide tabela ao lado orientativa para os valores das tensões de ruptura. 1º Considerando a figura abaixo, calcule a força de dobra em “V” sendo uma peça em Alumínio e outra de aço inoxidável . 2º Considerando a figura abaixo, calcule a força de dobra em “U “sendo uma peça Estampagem - Dobra 2º Considerando a figura abaixo, calcule a força de dobra em “U “sendo uma peça em cobre: Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação O embutimento ou repuxo consiste basicamente a formar em prensas recipientes tais como, canecas, tubos, etc, partindo-se de uma chapa plana e conservando o produto final na mesma espessura que chapa inicial. FOLGAS ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ: Estampagem - Repuxo FOLGAS ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ: A diferença “f”entre o diâmetro do punção e o diâmetro da matriz deve ser: -para chapas até 1mm,f = 2 x.e -para chapas mais espessas, f = 2 x e + t onde t = 40% da tolerância máxima da laminação Exemplo: Calcular a diferença “f”entre punção e matriz sendo dados: e = 3mm Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação e = 3mm Tolerância de laminação = ±0,1mm Solução: e = 3,1(máxima espessura) t = (0,1x 40) / 100 = 0,04 f = 2 x 3,1 + 0,04 f = 6,24 mm Disco= Estampagem - Repuxo Disco= Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem - Repuxo Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem - Repuxo Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação Estampagem - Repuxo Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação ESTAMPAGEM PROFUNDA: Numero de Estágios necessários: Estampagem - Repuxo Numero de Estágios necessários: N = X 0,5 X = h dm onde: N= números de estágios necessários Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação N= números de estágios necessários X= relação entre altura e diâmetro médio. dm = diâmetro médio do produto. X = 90 74 x = 1,21 golpes ESTAMPAGEM PROFUNDA: Estampagem - Repuxo Tecnologia de Fabricação Mecânica Técnico em Mecânica Profº Emerson Oliveira Processo de Fabricação
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