Lista de Exercícios-UD-3 Resoluções

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Lista de Exercícios-UD-3 (Resolução)
1. Defina o processo de conformação de chapas?
Processo de transformação mecânica que consiste em conformar um disco plano (blank) à forma de uma matriz, pela aplicação de esforços transmitidos através de um punção. Na operação ocorrem: alongamento e contração das dimensões de todos os elementos de volume, em três dimensões. A chapa, originalmente plana, adquire uma nova forma geométrica.
2. Como os processos de conformação de chapas podem ser classificados?
Pode ser classificada através do tipo de operação empregada. Assim pode-se ter: estampagem profunda, corte em prensa, estiramento e dobramento.
3. Quais são as ferramentas básicas utilizadas em uma prensa de conformação?
São o punção e a matriz.
4. Deseja-se cortar uma chapa de aço 1020 de 1,0 mm de espessura com punção para que sejam produzidas peças como a figura abaixo. A resistência à tração do material é de 50 kgf/mm². Determine a folga entre o punção e a matriz e a força necessária para o corte, levando em consideração que a resistência ao cisalhamento é 4/5 da resistência à tração do material. Dimensão em mm.
		12
a)
b)	p = 10.12 = 120 mm = 120.10-3 m	e = 1 mm = 10-3 m
σc = (4/5).σt = (4/5).50 = 40 kgf/mm² = 40 MPa
Q = p.e.σc = 120.10-3. 10-3.10 40.106 = 4800 N = 4,8 kN
5. Qual o material normalmente empregado na utilização de matrizes para a conformação de chapas? Quais as principais características desse material?
Emprega-se o aço ferramenta para a fabricação de matrizes. Este tipo de aço se caracteriza pela elevada dureza e resistência à abrasão. Tem boa tenacidade e mantém as propriedades de resistência mecânica mesmo sob elevadas temperaturas.
6. Como é classificado o aço empregado na utilização de matrizes para a conformação de chapas de acordo com sua aplicação e característica?
Aço rápido; Aços para trabalhos a quente; Aço para deformação a frio; Aços resistentes ao choque; Aços baixa-liga para aplicações especiais; Aços para moldagem; Aços temperáveis em água.
7. Em uma chapa dobrada, qual o tipo de esforço existente:
a. Na superfície externa.	Força de tração.
b. Na superfície interna.	Força de compressão.
c. Na linha neutra.		Onde localiza-se o Raio de concordância é Zero.
8. O que representa o raio de dobramento?
O raio de dobramento abaixo do qual o metal trinca na superfície externa. É o raio mínimo de dobramento, expresso geralmente em múltiplos da espessura da chapa. Um raio de dobramento de 3t indica que o metal pode ser dobrado formando um raio de três vezes a espessura da chapa sem que haja o aparecimento de trincas.
9. Qual a definição de Linha Neutra?
É a linha da seção transversal cuja fibra correspondente não foi submetida a nenhum esforço, quer de tração ou de compressão e que, em consequência, não sofreu qualquer deformação.
10. Para a chapa de t=3,9 mm de espessura representada na figura abaixo, determine o comprimento da chapa planificada, sabendo que a=25, b=20, r=3t, e a linha neutra vale ⅓ da espessura.
t = 3,9 mm	y = (1/3).3,9 = 1,3 mm		r = 3t = 3.3,9 = 11,7 mm
c = a + b + (π/2).(r + y) = 25 + 20 + (π/2).(11,7 + 1,3) = 65,42 mm
Fórmula da distância da linha neutra (y) caso o comprimento da chapa planificada (c), seja dada:	y = 2.[(c – a – b)/π] – r
11. Considere a chapa semelhante à questão anterior, agora com c=133,531 mm. As medidas a e b são iguais com o valor de 52 mm. O raio de dobramento é 3,5 o valor da espessura e a linha neutra está na metade da espessura da chapa. Qual é a espessura dessa chapa?
c = 133,531 mm	a = b = 52 mm		r = 3,5.e	y = (1/2).e
c = a + b + (π/2).(r + y)		133,531 = 52 + 52 + (π/2).(3,5.e + (1/2).e)	e = 4,7 mm
12. Considere a chapa abaixo com 350 mm de largura e 4 mm de espessura. A resistência do material à tração é 360 MPa. Calcule a força de dobramento, sabendo que a distância entre os apoios é de 4 cm.
9,81 MPa = 1 kgf/mm²		360 MPa = 36,7 kgf/mm²	b = 350 mm	e = 4 mm
σf = 2.σt		σf = 2.36,7 = 73,4 kgf/mm²			l = 4 cm = 40 mm
P = (2.σf.b.e²)/3.l = (2.73,4.350.4²)/3.40 = 6850,66 kgf