Ativ Fund Conf Mec Aula Trefilação Gabarito

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Aluno (a): ______________________________________________________________Data: ___/___/____ 
 
 ATIVIDADE AULA_TREFILAÇÃO 
Responda as questões a cerca dos Processos de Conformação Mecânica: Estampagem e Forjamento: 
1- Defina o processo de Conformação por TREFILAÇÃO: 
A trefilação é um processo de conformação plástica que se realiza pela operação de conduzir um fio (ou barra 
ou tubo) através de uma ferramenta (fieira), que contém um furo em seu centro, por onde passa o fio. Esse 
furo tem o diâmetro decrescente, e apresenta um perfil na forma de funil curvo ou cônico. A passagem do fio 
pela fieira provoca a redução de sua secção e, como a operação é comumente realizada a frio, ocorre o 
encruamento com alteração das propriedades mecânicas do material do fio. 
2- Explique a mecânica do processo de Conformação por TREFILAÇÃO: 
Os esforços preponderantes na deformação são esforços de compressão exercidos pelas paredes do furo da 
ferramenta sobre o fio, quando de sua passagem, por efeito de um esforço de tração aplicado na direção axial 
do fio e de origem externa. Como o esforço externo é de tração, e o esforço que provoca a deformação é de 
compressão, o processo de trefilação é classificado como um processo de compressão indireta. 
 
3- Cite como podem ser classificadas as máquinas de trefilação e explique seu princípio de funcionamento: 
 
As máquinas de trefilar podem ser classificadas segundo dois tipos máquina de trefilar sem deslizamento e 
máquina de trefilar com deslizamento. 
 
a) Máquina de trefilar sem deslizamento 
A máquina de trefilar sem deslizamento contém um sistema de tração do fio, para conduzi-lo através do furo 
da fieira, constituído de um anel tirante que primeiro acumula o fio trefilado para depois permitir o seu 
movimento em direção a uma segunda fieira. Nesta, o fio passa tracionado por um segundo anel tirante que 
também acumula fio trefilado. O processo prossegue de igual modo para as fieiras seguintes nos tradicionais 
sistemas de trefilação múltiplos e contínuos, ou seja, com diversas fieiras em linha na mesma máquina. 
Devido ao aumento de comprimento do fio após a passagem por cada fieira, as velocidades dos anéis são 
diferentes e de valor crescente, para a compensação desse aumento de comprimento. 
Contudo, essas diferenças de velocidade nem sempre são facilmente atingidas com precisão, o que torna 
necessário a acumulação do fio nos anéis para atuar como reserva de fio, se os anéis seguintes atuarem a uma 
velocidade maior, até o reajuste necessário para manter novamente a proporção ideal entre as velocidades dos 
anéis. Se a quantidade do fio acumulado num anel for aumentando, deve-se reduzir a velocidade desse anel ou 
aumentar a velocidade do anel seguinte. 
 
Máquinas de trefilar com deslizamento 
CURSO: Engenharia Mecânica 
DISCIPLINA: Fundição e Conformação Mecânica 
PROFESSOR(A) RESPONSÁVEL: Sérgio Mateus Brandão 
 
Para a trefilação de fios metálicos de pequenos diâmetros, as máquinas com deslizamento são as mais 
utilizadas (Figura 4.3). Essas máquinas têm o seguinte princípio de funcionamento: 
a) o fio parte de uma bobina, num recipiente denominado desbobinadeira, passa por uma 
roldana e se dirige alinhado à primeira fieira; 
b) na saída da fieira, o fio é tracionado por um anel tirante, no qual ele dá certo número de voltas, em forma de 
hélice cilíndrica de passo igual ao diâmetro do fio, de tal modo que no início da hélice o fio fique alinhado 
com a primeira fieira e no fim da hélice com a segunda fieira; 
c) o número de voltas ou espirais de fio no anel depende da força de atrito necessária para tracionar o fio 
através da primeira fieira; o movimento do fio na forma de hélice provoca o seu deslizamento lateral no anel; 
d) o segundo anel faz o fio passar pela segunda fieira, porém girando a uma velocidade maior do que a do 
primeiro anel, para compensar o aumento do comprimento do fio; 
e) o sistema prossegue dessa forma para as demais fieiras e anéis. Devido às variações das condições de 
trefilação, principalmente referentes ao aumento do diâmetro do fio trefilado causado pelo desgaste da fieira, o 
anel tirante pode ter também um movimento relativo de deslizamento tangencial (na direção das espirais ao 
redor de um eixo), pois sua velocidade de rotação é estabelecida com base nas condições ideais de trefilação. 
 
4- Como evitar o desgaste não-uniforme de fieiras nas máquinas de trefilação: 
 
Deve-se manter uniforme a ação de desgaste da fieira. Essa uniformidade pode ser mantida criando-se um 
movimento rotativo relativo entre a fieira e o fio. O fio, quando sai da bobina inicial, no entanto, possui um 
movimento rotatório ao redor de seu próprio eixo. 
Se um movimento rotatório não for suficiente, porém, deve-se providenciar um acionamento junto à fieira 
para fazê-la girar ao redor de seu eixo. 
 
5- Explique a importância da geometria angular da fieira em relação a qualidade da peça a se conformar: 
 
 
O cone de entrada tem a finalidade de guiar o fio em direção ao cone de trabalho e permitir que o lubrificante 
acompanhe o fio e contribua para a redução do atrito entre as superfícies do fio e do cone de trabalho. No cone 
de trabalho ocorre a redução, sendo, portanto, a região onde é aplicado o esforço de compressão e onde o 
atrito deve ser minimizado para reduzir, também ao mínimo, o desgaste da fieira. O denominado ângulo (ou 
semi-ângulo) da fieira se refere ao ângulo do cone de trabalho (Figura 4.5). No cilindro de calibração ocorre o 
ajuste do diâmetro do fio: é objeto de controle o comprimento, ou melhor, a altura desse cilindro, pois, quando 
essa altura é pequena, facilita as operações de retificação das fieiras gastas para a obtenção de uma fieira de 
diâmetro final maior. O cone de saída deve proporcionar uma saída livre do fio sem causar danos nas 
superfícies da fieira e do fio. 
 
 
6- Quais as características exigidas dos materiais usados para a fabricação da ferramenta de trefilar e 
quais os materiais mais comuns utilizados para trefilar fios: 
 
Dos materiais usados para a fabricação da ferramenta de trefilar, são exigidas as seguintes características: 
• permitir a trefilação de grande quantidade de fios sem que ocorra um desgaste acentuado da fieira; 
• permitir a trefilação a altas velocidades para produzir elevadas quantidades por unidade de tempo; 
• permitir a adoção de elevadas reduções de secção; 
• conferir calibração constante do diâmetro do fio; 
• conferir longa vida à ferramenta, sem necessidade de paradas da máquina de trefilar para controle de 
dimensões e substituição da ferramenta; 
• permitir a obtenção de superfície lisa e brilhante no fio durante longo período de uso. 
Os materiais comumente empregados para os fios são: 
• diamante, para fios de diâmetro até ou menor que 2 mm; 
• metal-duro, para fios de diâmetro maior que 2 mm. 
 
7- Explique como os fatores: velocidade de trefilação, força de trefilação estão relacionadas com a qualidade da 
peça trefilada: 
 
Na trefilação de fios, apesar do trabalho ser realizado a frio, as temperaturas no local da ferramenta podem se 
elevar consideravelmente em função das condições de atrito (ou seja, de lubrificação) e da velocidade de 
trabalho, alterando conseqüentemente as propriedades mecânicas do material sob deformação e as condições 
de escoamento. 
As dificuldades, de natureza experimental, para verificar o comportamento do material durante o 
processamento, residem principalmente nas pequenas secções do produto (no caso de fios finos) e nas 
elevadas velocidades de trabalho. As pequenas dimensões do fio dificultam a observação dos modos de 
escoamento pelos métodos visuais de traçado de riscos em secções longitudinais, como se podefazer no 
processo de extrusão. Não são, porém, somente as dimensões pequenas que dificultam a aplicação dessa 
técnica de observação, mas também a própria natureza do processo, que não ocorre com compressão num 
recipiente fechado, como na extrusão, que evita a separação das partes cortadas longitudinalmente. As altas 
velocidades de trefilação também alteram substancialmente o comportamento do metal e dificultam a 
observação durante o processamento. 
As técnicas experimentais de aplicação mais imediata são as técnicas convencionais de ensaios mecânicos 
(com determinação de resistência e ductilidade do fio antes e após a trefilação), ensaios metalográficos (com 
exame de microestrutura em secções transversais e longitudinais também antes e após a trefilação) e 
verificação metrológica (diâmetros, ovalizações e defeitos). 
 
A análise dos fatores de influência no processo de trefilação visa, fundamentalmente, encontrar as melhores 
condições de trabalho, objetivando-se alcançar: 
• alta velocidade de trefilação, para obtenção de elevada produtividade; 
• pequenas forças de trefilação, para utilização de máquinas menos robustas e para poupar energia; 
• trefilados de qualidades mecânica e metalúrgica adequadas aos usos específicos, onde comumente são 
requeridos uniformidade estrutural e dimensional e ausência de defeitos superficiais. 
 
8- Cite os principais defeitos de produtos trefilados: 
Defeitos típicos de produtos trefilados 
Os defeitos relacionados à fieira que podem provocar marcas nos fios são: 
• anéis de trefilação (marcas circunferenciais e transversais) decorrentes do desgaste na região do cone de trabalho, 
provocado pela operação com fios de metais moles; 
• marcas de trefilação (marcas longitudinais) decorrentes do desgaste na região do cone de trabalho, provocado pela 
operação com fios de metais duros; 
• trincas, que variam desde quebras de parte da ferramenta até fissuramentos superficiais, provocadas por diversos 
fatores como impurezas do material do fio e do lubrificante, defeito de fiação do núcleo da fieira em seu montante e 
redução excessiva; 
• rugosidades decorrentes de erros na operação de polimento ou de lubrificação deficiente no uso; 
• riscos decorrentes de erros na operação de polimento. 
Também devem ser considerados os defeitos que podem surgir no processamento de preparação por laminação ou por 
extrusão. Esses defeitos são transmitidos ao fio trefilado de forma mais ou menos intensa, conforme a sua natureza e 
as condições de trefilação, e podem ser revelados, muitas vezes, através do ensaio de torção (principalmente para 
casos em que se manifestam na superfície do fio, antes e após a trefilação).