Prévia do material em texto
UNIP UNIVERSIDADE PAULISTA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAProcesso de conformação e usinagem Professor(a): JAIME Disciplina: Processo de conformação e usinagem Bauru 26/03/2019 Conformação É o processo mecânico onde se obtém peças através da compressão de metais sólidos em moldes, utilizando a deformação plástica da matéria-prima para o preenchimento das cavidades dos moldes. O processo pode ou não ser executado com o aquecimento da matéria-prima, para facilitar o processo ou para modificar das características mecânicas da peça final. Com a conformação a quente pode-se conformar peças com menos gasto de energia (mais produtividade) e não tornando necessário um tratamento térmico, pois a conformação a quente a feita com temperaturas acima do ponto crítico do diagrama ferro- carbono, logo a essa temperatura a estrutura se recristaliza simultaneamente com deformação sofrida. Na conformação a frio temos a vantagem de ter um melhor acabamento final na peça, e o material da peça fica encruado, isso ajuda a aumentar a resistência mecânica, mas diminui a ductilidade. PRINCIPAIS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO O número dos diferentes processos unitários de conformação mecânica, desenvolvidos para aplicações específicas, atinge atualmente algumas centenas. Não obstante, é possível classificá-los num pequeno número de categorias, com base em critérios tais como: o tipo de esforço que provoca a deformação do material, a variação relativa da espessura da peça, o regime da operação de conformação, o propósito da deformação. Basicamente, os processos de conformação mecânica podem ser classificados em: Trefilação: redução da seção transversal de uma barra, fio ou tubo, “puxando-se” a peça através de uma ferramenta (fieira ou trefila) com forma de canal convergente. Forjamento: conformação por esforços compressivos tendendo a fazer o material assumir o contorno da ferramenta conformadora, chamada matriz ou estampo. Laminação: conjunto de processos em que se faz o material passar através da abertura entre cilindros que giram, modificando lhe (em geral reduzindo) a seção transversal; os produtos podem ser placas, chapas, barras de diferentes seções, trilhos, perfis diversos, anéis e tubos. Extrusão: processo em que a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora, com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrudada fica contida num recipiente ou cilindro (container); o produto pode ser uma barra, perfil ou tubo. Trefilação Trefilagem0, ou Trefilação, é o processo de fabricação de arame e barras finas de metal. É um processo industrial que acarreta na redução da seção transversal e respectivo aumento no comprimento do material. Consiste na Tração da peça através de uma matriz chamada fieira ou trefila, com forma de canal convergente Nesse caso a matéria-prima em si é tracionada, mas a conformação se dá pela compressão entre a peça e a matriz conformadora. A trefilação é utilizada principalmente para a produção de fios e tubos longos com acabamento superficial controlado. No processo de trefilação, uma barra metálica é tracionada contra uma matriz com perfil semelhante ao da peça desejada A Figura 1 exemplifica o processo de trefilação. Figura 1 – Fieira em corte FORJAMENTO O forjamento é uma técnica utilizada para alterar a forma de um metal através de prensagem ou a marteladas, mais comumente a quente, embora algumas ligas metálicas possam ser forjadas a frio. A duas formas distintas de forjamento, livre e em matriz fechada. O forjamento livre é utilizado para peças grandes ou com poucos componentes. “Frequentemente, o forjamento livre é usado para preparar a forma da peça (esboço) para o forjamento em matriz” O forjamento em matriz fechada é realizado em etapas e permite a obtenção de um dimensionamento mais preciso, é utilizado para a produção em larga escala. Em geral, cada matriz possui diversas cavidades. As primeiras têm a função de desbastar e expandir a barra formando um esboço. Em seguida, este é forjado na cavidade de “forja em bruto” para atingir uma forma próxima à desejada, sendo que a maior parte da deformação ocorre nesta etapa. Depois, a peça é transferida à matriz de acabamento, onde atinge as dimensões finais e ocorre o corte da rebarba. Exemplos de produtos obtidos por forjamento são engrenagens, parafusos, porcas, chaves de boca, alicates, pontas de eixo, virabrequins etc. A Figura 2 exemplifica esse processo esse processo (Figura 2) , Laminação No processo de laminação, o metal sofre tensões elevadas de compressão por meio da prensagem de cilindros e tensões superficiais de cisalhamento, provenientes do atrito entre o metal e os cilindros. A laminação é muito utilizada na produção de chapas planas ou bobinadas, folhas metálicas e etc. Na Figura 3 podemos ver o resultado final do processo de laminação Figura 3 – Chapas Laminadas EXTRUSÃO A extrusão é um processo mecânico de produção de componentes de forma contínua onde o material é forçado através de uma matriz adquirindo assim a forma pré determinada pela forma da matriz projetada para a peça. A extrusão é um processo de conformação mecânica muito semelhante à trefilação, nesse processo podem ser obtidas peças longas com a seção transversal desejada, essas peças posteriormente podem ser cortadas para a fabricação de peças com a mesma seção transversal. A extrusão também é utilizada em materiais plásticos e na área alimentícia. Na Figura 4 vemos uma peça extrudada Figura 4 – Extrusão ,