Estudo 3 - Resolução

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02/05/2024, 18:51	Processos de conformação mecânica
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Processos de conformação mecânica
ESTUDO DE CASO
Autoria: Jerry Adriani Capitani Mendelski - Revisão técnica: Danilo Carvalho
Heiderich
Dimensionamento de um processo de corte de chapa
A utilização de chapas metálicas está presente na maioria das indústrias. Com isso, é possível afirmar, também, que boa parte dos produtos existentes no mercado passou, em algum momento, por esse processo de conformação mecânica.
Sua aplicação vai desde o ramo automotivo e abrange a linha branca, naval, aeronáutica, sendo utilizado até mesmo em produtos espaciais. Em resumo, é correto afirmar que as operações de corte de chapas têm uma especial importância e são significativas para todos os processos industriais.
Segundo Santos, Moura e Sappak (2008), o corte é um dos métodos mais utilizados no processo de manufatura de produtos metálicos, podendo ser tanto manual quanto mecanizado. Além disso, pode ocorrer em uma etapa intermediária de outros processos ou como uma etapa de acabamento.
Ainda de acordo com Santos, Moura e Sappak (2008), todo produto metálico apresenta pelo menos uma etapa desse processo, que pode envolver tanto cisalhamento quanto abrasão ou fusão. Quanto às etapas do corte, especificamente, Bressan, Vaz Junior e Silva Junior (2001, p. 2) explicam que ele pode ocorrer em três diferentes fases: deformação plástica, penetração e fratura:
Nos estágios iniciais do processo de corte, a pequena folga e o movimento de compressão do punção para dentro da peça produz uma deformação por dobramento. Em seguida temos a penetração do punção na chapa e uma deformação localizada de cisalhamento ao longo do plano paralelo a direção de corte [...]. Quando a penetração está entre 15% e 60% da espessura da chapa, dependendo da ductilidade, o material da chapa remanescente na zona de cisalhamento se rompe, produzindo uma rebarba indesejada que depende da folga e desgaste do punção.
Bressan, Vaz Junior e Silva Junior (2001) também apresentam uma série de parâmetros importantes para esse processo, como a espessura da chapa, os tamanhos máximo e mínimo do elemento, a folga entre a punção e a matriz, entre outros.
Referências:
BRESSAN, J. D.; VAZ JUNIOR, M.; SILVA JUNIOR, E. M. Simulação numérica do corte de chapas metálicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE
FABRICAÇÃO, 1., 2001, Curitiba. Anais [...]. Curitiba: ABCM, 2001. [9] p. Disponível em:
http://abcm.org.br/app/webroot/anais/cobef/2001/tcob124.pdf
(http://abcm.org.br/app/webroot/anais/cobef/2001/tcob124.pdf). Acesso em: 22 dez. 2020.
SANTOS, A. C; MOURA, M. E; SAPPAK, S. Processo de corte. Jornal Ação, São Paulo, ano 5, n. 10, p. 3-7, 2008.
Vamos Praticar!
Com base em seus estudos sobre o tema e nas informações apresentadas no texto “Simulação numérica do corte de chapas metálicas”, de Bressan, Vaz Junior e Silva Junior (2001), considere a realização de um furo circular em uma chapa, cujas especificações são as seguintes:
dimensões da chapa: 50 mm x 50 mm; 	diâmetro do furo circular: 15 mm;
material da chapa: aço de baixo carbono, com
;
espessura da chapa: 2 mm.
Diante desses dados, calcule o esforço necessário para a realização do corte na chapa especificada.
Ao final, disponibilize seu trabalho no fórum da seção “Compartilhe”.
Cálculo da área do furo: 
A = 𝜋 × r²
A = 3,1416 × 0,0075²
A = 3,1416 × 0,00005625 
A= 0,00017671 m2
Cálculo da área de corte 
Área de corte = Circunferência do furo × Espessura da chapa Circunferência do furo Cf = 𝜋𝜋 × Øf 
Circunferência do furo Cf = 𝜋𝜋 × 15mm. Circunferência do furo Cf = 47,124
Área do Corte 
Ac = Cf × Ec 
Ac = 47,124 × 0.002 
Ac = 0,0942 m²
Tensão de Cisalhamento
 Resistência ao cisalhamento do material = 320 N/mm² 
𝜏 = (0.6 × 320) / 2 
𝜏 = 192 / 2 
𝜏 = 96 N/mm²
𝜏c = 𝜏 = 96 N/mm²
Força de corte
 Força de corte = 𝜏c × Área de corte 
Fc = 𝜏c × Ac 
Fc = 96 × 0,09426 
Fc = 9,04 kN 
Portanto, o esforço necessário para realizar o corte na chapa especificada é de aproximadamente 9,14 kN.
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