Fabricacao Mecanica - Modulo 7

Prévia do material em texto

VII - PRENSAS PARA ESTAMPAGEM 
Prensas Mecânicas 
O princípio de acumulação de energia que está presente quando se levanta a massa 
de um martelo pode também ser aplicado às prensas mecânicas. Neste caso a 
energia é armazenada em um volante e, ao contrário do martelo onde toda energia 
acumulada é gasta de uma só vez, na prensa ela deve ser despendida apenas em 
parte. 
Uma redução de velocidade do volante da ordem de 15% para operação contínua e de 
25% para uma única pancada, é estimada como a máxima permitida, sem que o motor 
elétrico que toca o volante seja afetado. 
A Força máxima de projeto definida para uma determinada prensa é um valor 
compatível com os esforços que pode suportar sua estrutura e as peças móveis que 
fazem a transmissão de forças. Forças acima desse valor começam por comprometer 
a rigidez estrutural causando desgastes prematuros e perda de precisão das 
ferramentas e finalizam pelo aparecimento de fissuras e quebra de peças da prensa. 
 
Prensas Excêntricas 
Nestas prensas, o volante acumula uma quantidade de energia, que cede no momento 
em que a peça a cortar, dobrar ou embutir, opõe resistência ao movimento. No eixo do 
volante há um excêntrico que funciona por meio de uma biela, transmitindo movimento 
alternativo ao cabeçote, que desliza por guias reguláveis, onde se acopla o conjunto 
superior do estampo. O conjunto inferior é fixado à mesa, por meio de parafusos e 
placas de fixação. 
Muitas vezes as prensas mecânicas excêntricas são ajustáveis havendo um parafuso 
de regulagem no cabeçote, adaptando-se melhor às exigências do serviço a ser 
executado. 
 
Prensas de fricção ou parafuso 
Nesse tipo de prensa, em contraste com as excêntricas, o total da energia do volante é 
usado em uma determinada operação. 
A magnitude da força exercida é função da distância sobre a qual ela é aplicada. 
Grandes forças podem ser exercidas quando as distâncias a serem percorridas são 
extremamente pequenas. 
A força indicada na placa da prensa não é a máxima possível, mas não deve ser 
excedida sob risco de danos à estrutura e peças móveis da prensa, bem como à 
ferramenta de estampo. 
Se, para a execução de determinada operação não for consumida toda energia 
acumulada no volante, a energia remanescente será convertida em deflexão da 
estrutura, do fuso e da ferramenta. 
A conseqüência poderá ser um repentino aumento da carga que, muitas vezes, causa 
danos de grande monta. 
Por esta razão é importante determinar-se o intervalo de tempo requerido p/ acelerar o 
volante, de forma que a energia acumulada seja compatível c/ a necessidade do 
serviço a ser realizado. 
 
Prensas Hidráulicas 
Estas prensas têm seus movimentos feitos através de pressão de óleo e são 
utilizadas, geralmente, para os estampos de grandes dimensões ou quando o trabalho 
requerido para a operação for muito grande. Em relação às prensas mecânicas, em 
geral são mais potentes, mais caras e mais lentas. A bomba de êmbolo rotativo, de 
alimentação variável, apresenta a característica de conferir ao curso da prensa, a 
velocidade máxima quando a pressão é mínima e a velocidade mínima quando a 
pressão é máxima. Portanto, o cabeçote da prensa desce rapidamente, sem exercer 
nenhuma pressão. Em seguida, inicia-se a estampagem da chapa previamente 
colocada sobre a matriz inferior e, como conseqüência, a velocidade diminui e a 
prensa desenvolve toda a pressão requerida para execução da estampagem. 
Terminada a ação, o cabeçote retorna até a posição superior em grande velocidade. É 
evidente, portanto, que a bomba oferece meios capazes de conferir ao curso do 
cabeçote, várias velocidades, em função da pressão necessária. 
É comum entre as prensas hidráulicas além das de simples efeito, as de duplo e até 
triplo efeito. 
Para embutimentos pequenos, existem também prensas hidráulicas rápidas. 
Parâmetros de funcionamento das prensas hidráulicas 
Em prensas hidráulicas é feito uso do princípio da pressão hidrostática, ou seja, uando 
a pressão p age sobre uma superfície de área A, obtém -se a força F, tal que:F = pxA 
As pressões aplicadas no êmbolo da prensa podem alcançar até 30 MPa. 
A força exercida no cabeçote da prensa depende do trabalho a ser executado, a 
pressão p irá aumentando conforme a solicitação de maior carga. A força máxima 
pode ser limitada conforme desejado através da regulagem de uma válvula de alívio 
que limita a pressão. 
Diferentemente das prensas mecânicas a força não depende da distância (w) a ser 
percorrida pelo cabeçote. Por outro lado não há como exceder a força máxima 
permissível, devendo a mesma ser suficiente para a execução da operação ou esta 
não se completará. O trabalho necessário para a execução da operação não é um 
limitante nesse caso. 
A potência N requerida para uma prensa hidráulica depende do volume de fluido 
hidráulico que flui por segundo V, da pressão p e das perdas mecânicas, hidráulicas e 
elétricas do sistema. 
N = V.p 
 
Prensas de simples e duplo efeito 
As prensas de simples efeito são aquelas que possuem um único cabeçote, onde é 
montada a ferramenta. Já, as prensas de duplo efeito são as que realizam ações 
distintas e sucessivas através do uso de dois cabeçotes. O interno e principal, cujo 
movimento é retardado em relação ao externo, onde geralmente é fixado o punção de 
estampar. O externo ou secundário que aciona o prensa-chapa e o cortador, em 
alguns casos. Existem também as prensas de triplo efeito.