Processos de Conformação de Chapas por Estampagem

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MEC1701 – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA II 
Processos de Conformação de Chapas Estampagem
PROF. FRANCINÉ ALVES DA COSTA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
6/13/2017 2:09 PM
COSTA, F. A. - DEM/UFRN – 2016.2
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Conformação de Chapas por Estampagem
Operação de conformação de chapas usada para produzir peças ocas na forma de copos, caixas ou outras formas complexas curvadas ou côncavas.
Punção e matriz são separados por uma folga lf
Conformação de Chapas por Estampagem
Conformação de Chapas por Estampagem
Análise da Estampagem
Variáveis importantes
Quantidade de deformação
Forças de estampagem e forças do prensa-chapas
Tamanho de partida do esboço
razão-limite de estampagem: uma das medidas de severidade da operação de estampagem profunda
Conformação de Chapas por Estampagem
Limite superior rle = 2,0
Punção e Matriz (estampagem);
O valor –limite real depende:
Raios de adoçamento do punção e da matriz (Rp e Rm);
Condições de atrito;
Profundidade do estampo;
Característica do metal do esboço (ductilidade, grau de direcionalidade de propriedades de resistência no metal)
Conformação de Chapas por Estampagem
Outra caracterização da operação de estapagem: redução r
Conformação de Chapas por Estampagem
Assim como rle  2,0, r < 0,50
Razão espessura-diâmetro (t/De) 
expressa em porcentagem
t/De > 1% 
Se t/De decresce, o enrugamento aumenta 
Se os limites rle, r e t/D forem excedidos no projeto de uma peça
O esboço deve ser conformado em 2 ou mais estágios
Recozimento entre os estágios
Conformação de Chapas por Estampagem
Conformação de Chapas por Estampagem
Conformação de Chapas por Estampagem
Força de estampagem
A constante 0,7 é um fator de correção que leva em conta os efeitos do atrito.
A força de estampagem atinge valor máximo cerca de 1/3 do seu curso.
Conformação de Chapas por Estampagem
Força de aperto do prensa-chapas
A força de aperto é usualmente cerca de 1/3 da força de estampagem.
Processos de Conformação de Chapas
Processos de Conformação de Chapas
Conformação de Chapas por Estampagem
Outras Operações de Estampagem
Reestampagem
Qualquer outro estágio de estampagem
Conformação de Chapas por Estampagem
Outras Operações de Estampagem
Estampagem reversa
Experimenta menor encruamento e força de estampagem que a reestampagem;
Conformação de Chapas por Estampagem
Outras Operações de Estampagem
Estampagem de Outras Formas
caixas quadradas e retangulares (pias);
copos escalonados; 
cones;
copos com fundos esféricos;
formas curvadas irregulares.
Conformação de Chapas por Estampagem
Outras Operações de Estampagem
Defeitos de Estampagem
Conformação de Chapas por Estampagem
Outras Operações de Estampagem
Defeitos de Estampagem
Enrugamento no flange: tensões compressivas;
Enrugamento na parede; 
Rasgamento; tensões trativas e canto vivo da matriz;
Orelhamento: devido anisotropia plástica da chapa;
Riscos nas superfícies: lubrificação ou acabamento do punção e matriz;
Outras Operações de Conformação de Chapas
Classificação:
1- Operações realizadas com ferramental rígido; 
Estampagem com estiramento de parede;
A cunhagem e estampagem em relevo;
Corte e estampagem para fabricar ressaltos na chapa;
Torcimento.
Classificação:
2- Operações realizadas com ferramental elástico;
O processo Guerin;
A hidroconformação;
Outras Operações de Conformação de Chapas
Classificação:
1- Operações realizadas com ferramental rígido; 
Estampagem com estiramento de parede;
Outras Operações de Conformação de Chapas
Exemplos: latas de bebidas e cartuchos de artilharia
Classificação:
1- Operações realizadas com ferramental rígido; 
b) Cunhagem e Estampagem em Relevo
Outras Operações de Conformação de Chapas
Classificação:
1- Operações realizadas com ferramental rígido; 
c) Corte e Estampagem para Fabricar Ressaltos
Outras Operações de Conformação de Chapas
Classificação:
1- Operações realizadas com ferramental rígido; 
c) Torcimento
Outras Operações de Conformação de Chapas
Exemplos: pás de ventiladores e pás de hélices
Outras Operações de Conformação de Chapas
OPERAÇÕES REALIZADAS COM FERRAMENTAL ELÁSTICO
1- Processo Guerin;
2- Processo a Hidroconformação 
Outras Operações de Conformação de Chapas
OPERAÇÕES REALIZADAS COM FERRAMENTAL ELÁSTICO
1- Processo Guerin;
Limitado a formas rasas
Pressões desenvolvidas pela borra (10 MPa)
Outras Operações de Conformação de Chapas
OPERAÇÕES REALIZADAS COM FERRAMENTAL ELÁSTICO
Vantagem
Custo do ferramental relativamente baixo;
O bloco de moldar: madeira, plástico, ou outros materiais fáceis de dar forma;
OPERAÇÕES REALIZADAS COM FERRAMENTAL ELÁSTICO
2- Processo a Hidroconformação;
Uso de um diafragma de borracha;
Maior pressão de conformação na peça (100 MPa);
Prevenção de enrugamento de peças mais profundas; 
Produção de estampos mais profundos que na estampagem profunda convencional.
Outras Operações de Conformação de Chapas
Outras Operações de Conformação de Chapas
Operações de Conformação de Chapas
OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO DE CHAPAS NÃO REALIZADAS EM PRENSAS
1- Conformação por Estiramento;
Operações de Conformação de Chapas
Calandragem e Conformação por Rolos
Conformação de grandes peças de chapas finas e grossas de metal em seções curvas por meio de rolos.
Fabricação
Componentes para grandes tanques de armazenamento e vasos de pressão.
Dobramento ou curvatura de perfis estruturais, trilhos de ferrovias e tubos.
Desempeno por calandragem
Operações de Conformação de Chapas
Calandragem
Processos de Conformação de Chapas
Conformação por Rolos (Perfilamento).
Produtos
Canaletas, calhas, seções laterais de metal (para casas); canos e tubos com costuras; e várias seções de perfis estruturais.
Diferença com relação a operação de laminação
Processos de Conformação de Chapas
Conformação por Rolos (Perfilamento).
Processos de Conformação de Chapas
Repuxo
Geometrias Fabricadas
Copos
Cones
Hemisféricos
Tubos.
Processos de Conformação de Chapas
Repuxo
Processos de Conformação de Chapas
Repuxo
Repuxo manual
Repuxo mecânico
Processos de Conformação de Chapas
Conformação a Altas Taxas de Energia
1- Conformação por Explosivos
2- Conformação Eletro-hidráulica
3- Conformação Eletromagnética
Processos de Conformação de Chapas
Conformação a Altas Taxas de Energia
1- Conformação por Explosivos
Processos de Conformação de Chapas
Conformação a Altas Taxas de Energia
2- Conformação por Eletro-hidráulica ou Conformação por Descarga Elétrica
Processos de Conformação de Chapas
Conformação a Altas Taxas de Energia
3- Conformação por Eletromagnética ou Conformação por Pulso Magnético.
Usada para conformar peças tubulares.
Referências Bibliográficas
1- Groover, Milkell P. Introdução aos Processos de Fabricação, 1ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2014.
2-