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03 Conformação

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CONFORMAÇÃO
1. Processos de conformação podem ser classificados em:
- processos de compressão direta (forjamento, laminação)
- processos de compressão indireta (trefilação, extrusão, estampagem profunda)
- processos de tração
- processos de dobramento
- processos de cisalhamento
2. Conformação mecânica: deformação plástica do material.
3. Tipos de trabalho:
- primário: realizado sobre lingotes para obter placas, tarugos, etc.
- secundário: realizado sobre placas, tarugos, etc, para obter formas definitivas (arames, fios, 
peças forjadas, peças estampadas)
4. Objetivo principal do trabalho mecânico: conformar peças.
 Objetivo secundário: melhorar propriedades mecânicas das peças (encruamento).
5. Quanto à temperatura de trabalho:
- a quente (acima da temperatura de recristalização, há mudança da estrutura cristalina do 
aço de CCC para CFC )
- a frio (abaixo da temperatura de recristalização)
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A QUENTE A FRIO
+
- menor esforço mecânico
- preserva tenacidade do material
- deformação profunda (contínua 
recristalização) elimina porosidades
- ferramental não necessita resistir ao calor
- aumenta resistência e dureza
- melhores tolerâncias e acabamentos 
superficiais
-
- formação de casca de óxido
- pior acabamento superficial e tolerâncias
- ferramental deve resistir ao calor
- maior esforço mecânico
- tenacidade diminui
- deformação superficial
- pode produzir anomalias (casca de laranja)
LAMINAÇÃO
1. Placa metálica é forçada a passar por dois cilindros
 Espessura diminui e comprimento aumenta (largura aproximadamente constante).
2. Forças na laminação
 Força normal (deformação) e tangencial (atrito, movimento).
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 Manutenção do volume:
 bh0 v0=bh1 v1
 Como a espessura h1 é menor que h0 , tem-se que a velocidade v1 é maior que v0
 Existe somente um ponto do material com velocidade igual à velocidade periférica dos cilindros, 
chamado ponto neutro.
 Antes do ponto neutro: atrito empurra material no sentido do movimento
 Depois do ponto neutro: atrito empurra material no sentido oposto ao movimento
3. Tipos de laminadores
Laminadores: máquinas que executam a laminação. Compostas pelas estruturas (gaiolas), 
cilindros, mancais, etc. O conjunto é denominado cadeira de laminação.
Classificação quanto às condições de trabalho:
- a quente
- a frio
Classificação quanto à quantidade de cilindros, seus diâmetros e disposição:
- Duo: dois cilindros de mesmo diâmetro girando em sentidos opostos
- com retorno por cima (sempre mesmo sentido de rotação)
- reversível (sentido de rotação é invertido a cada passe)
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- conjunto de duos: laminação contínua
- Trio: três cilindros laminadores. Peça avança entre cilindros inferior e médio mas retorna 
entre cilindros superior e médio (não é necessário reverter o sentido de giro dos cilindros)
- Quádruo: quatro cilindros, dois de trabalho e dois de apoio. Obtém espessura uniforme em 
toda a seção transversal
- Laminador Universal: combinação de cilindros horizontais e verticais. Por exemplo o tipo 
“Grey” (laminação de perfilados duplo T). Cilindros verticais conformam material mas são 
rotacionados pelo próprio movimento do material.
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- laminador Sendzimir: dois cilindros de trabalho suportados por dois cilindros de apoio 
cada um. Permite maiores reduções de espessura por passe.
Perguntas:
1. Quais as vantagens e desvantagens e se utilizar cadeiras de laminação do tipo duo com 
retorno por cima, duo reversível, trio e quádruo?
2. Para laminação contínua, todas as cadeiras de laminação devem rotacionar na mesma 
velocidade?
4. Operações de Laminação
4.1 Desbaste e acabamento
- desbaste (laminador primário): laminação a quente
- acabamento (laminador acabador/secundário): iniciado a quente, finalizado a frio.
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4.2 Cilindro com canais
Cilindro de laminação pode ser liso ou apresentar vários canais, cada um relativo a um 
passe.
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Cilindros com vários canais
(nesse caso, do tipo trio)
4.3 Chapas
A partir de lingotes, realiza-se vários passes (parte-se do lingote reaquecido acima da 
temperatura de recristalização):
- passe por laminador tipo duo para quebra de casca de óxido (sob jato d'água de alta 
pressão)
- passes de desbaste em laminadores do tipo quádruo (quatro passes, por exemplo)
- outro passe por laminador tipo duo para quebra de casca de óxido
- passes de acabamentos em laminadores do tipo quádruo (seis passes, por exemplo)
No acabamento pode-se realizar reduções de 50%, 40%, 40%, 35%, 15%, 10% . Placa com 
28mm no início do acabamento ficaria com 2,5 mm ao final do acabamento.
Depois de acabadas as chapas são enroladas em bobinas por bobinadeiras.
A laminação continua a frio em laminadores quádruos mas antes as bobinas passam por 
processo de decapagem (remoção química da casca de óxido em solução de ácido sulfúrico).
Espessura final: 0,20 – 0,35 mm
Bobinas podem ser recozidas (aquecidas acima da temperatura de recristalização) para 
aumentar a tenacidade das chapas (se desejável).
Perguntas:
3. Em que tipo de operação de laminação realiza-se maior redução de espessura: desbaste ou 
acabamento? Por que?
4. O que é decapagem?
FORJAMENTO
1. Introdução
Forjamento: conformação mecânica pelo martelamento ou prensagem.
Tipos de equipamentos:
- martelo de forja: golpes rápidos e sucessivos, deformação superficial
- prensas: compressão a baixa velocidade, deformação profunda e regular
Geralmente são realizadas a quente (acima da temperatura de recristalização, mas não muito 
acima para não acelerar o processo de oxidação – 800 a 1000 C para aços).
2. Processos de forjamento
2.1 Prensagem
Utilizado na deformação inicial de lingotes, forjamento de grandes eixos (navio), forjamento 
de peças simétricas.
Prensas são acionadas hidraulicamente (ou mecanicamente) e podem atingir 50000 
toneladas. Pressão controlada, ausência de choque, menor manutenção que martelamento
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Em matrizes fechadas conforma-se apenas metais e ligas não ferrosas.
Pressões geralmente aplicadas (t/cm2)
- latão: 0,7 a 2,8
- alumínio: 1,4 a 2,8
- aço: 2,1 a 4,2
- titânio: 2,8 a 5,6
2.2 Forjamento livre (ou simples)
Operação preliminar de forjamento, esboça formas.
Exemplos: esmagamento, conformação de flange, dobramento de barra e de chapa, 
dobramento de peça previamente esboçada, corte (com auxílio de cunha), estiramento, perfuração a 
quente, estrangulamento de barra e de chapa.
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Conformação de flange
Esmagamento
2.3 Forjamento em Matriz
Forjamento em matrizes fechadas: forma definida e precisa
Metade da matriz é presa na bigorna, outra metade no martelo de queda que aplica golpes 
sucessivos.
Cavidade periférica existe para conter excesso de material, que deve ser previsto para 
preenchimento total da matriz. Há formação de rebarba.
Corte de rebarba é realizado em matrizes de corte.
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Corte Estiramento
Perfuração
Estrangulamento
Dobramento de barra e chapa Dobramento de peça já esboçada
Cuidados a serem tomados:
- deixar sobre metal para posterior usinagem
- fazer peças com conicidade (aprox 7 graus para permitir retirada da matriz)
- evitar cantos vivos (para evitar fissuras)
- estabelecer tolerâncias de deslocamento entre matrizes
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Corte de rebarba
Forjamento em Matriz
- prever a contração do metal (pois é conformado a quente, aproximadamente 1% de 
contração linear)
- utilizar sistemas de referência para alinhamento das matrizes (formatos macho e 
fêmea)
- prever canais de rebarba
2.4 Forjamento Rotativo
Redução da área da seção transversal de barras e tubos por aplicação de golpes radiais.
Ou a peça, ou a matriz possui movimento de rotação.
Peça avança para o interior da matriz enquanto que a matriz realiza o martelamento.
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Perguntas:
5. Qual são as diferenças de movimentação da ferramenta nos forjamentos

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