Aula 10_FAB_Dobramento e Curvamento

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Aula 10
Dobramento e Curvamento
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PARTE 1 - Dobramento
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Dobramento x Curvamento
DOBRAMENTO
Dobra é a parte do material plano
que é flexionada sobre uma base
de apoio.
CURVAMENTO
Curva é a parte de um material
plano que apresenta uma
curvatura ou arqueamento.
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Nesta operação, a tira metálica é submetida a esforços aplicados em duas direções opostas para provocar a flexão e a deformação plástica, mudando a forma de uma superfície plana para duas superfícies concorrentes, em ângulo, com raio de concordância em sua junção. 
Dobramento
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Na Linha Neutra a fibra neutra não é tracionada nem comprimida, porém a determinação de sua posição e do seu raio é importante no desenvolvimento linear da peça
Dobramento
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Dobramento
Cálculo do Comprimento do Material Necessário
L = L1 + L2 + Ld
Onde:
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Ele é usado para a produção de peças, mas também para a produção de perfis, tubos, cilindros e cones.
Os processos de dobra são classificados através do movimento da
ferramenta.
Dobra em ferramentas
com movimento linear.
Dobra em matriz.
Dobramento
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Dobra em ferramentas
com movimento circular.
Processos usados na 
fabricação de pequenos lotes:
Artesanal / Funilaria.
Dobradeira de mesa oscilante.
Calandra:
Os dois cilindros inferiores são
acionados, o cilindro superior
é ajustável e pressiona a chapa.
Dobramento
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Dobra em ferramentas
com movimento circular.
Produção de perfis
a partir de tiras de
chapas.
Dobramento
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Diferentes tipos de perfis em forma de U, C e de trilhos.
Diferentes tipos de perfis em forma de L (cantoneiras) e Z.
Formatos de Perfis dobrados
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Dobra em matriz
Máquina de Dobramento
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Dobra em matriz
Máquina de Dobramento
Sequência da fabricação de
um perfil.
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Dobradeira de mesa oscilante
Máquina de Dobramento
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Múltiplas Dobras
Equipamento
para a fabricação
De perfis a partir
de tiras de chapa.
 Sequência das 
 operações.
Máquina de Dobramento
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Abaixo dele a superfície externa do metal trincará durante operação de dobra.
Expresso geralmente em múltiplos da espessura da chapa. Ex: Um raio de dobramento de 3t indica que o metal pode ser dobrado formando um raio de três vezes a espessura da chapa sem que haja o aparecimento de trincas.
O raio mínimo de dobramento varia muito para os diversos metais e sempre aumenta com a prévia deformação a frio do metal. 
Alguns metais muito dúcteis apresentam raio 			 mínimo de dobramento igual a zero. Isto significa 		 que as peças podem ser achatadas sobre si mesmas. 
Raio Mínimo de Dobramento
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Raio Mínimo de Dobramento
É importante evitar cantos vivos, para evitar 		 trincas do material no lado do raio maior.
Raios preferenciais seguem as sugestões da DIN 6935:	 1 - 1,2 - 1,6 - 2 - 2,5 - 3 - 4 - 5 - 6 - 8 - 10 - 12 - 16 - 20 25 - 28 - 32 - 36 - 40 - 45 - 50 - 63 - 80 - 100 ...
O sentido de laminação também tem influência. Se for possível é melhor projetar peças e ferramentas assim que as dobras são executadas a 90° ao sentido de laminação.
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O raio de curvatura antes da liberação da carga ( Ro) é menor do que após a liberação ( Rf ). O efeito mola é representado pelo símbolo K . 
Efeito Mola
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 A operação de dobramento exige que se considere a recuperação elástica do material (efeito mola), para que se tenham as dimensões exatas na peça dobrada. 
A recuperação elástica da peça será tanto maior quanto maior for o limite de escoamento, menor o módulo de elasticidade e maior a deformação plástica. Estabelecidos estes parâmetros, a deformação aumenta com a razão entre as dimensões laterais da chapa e sua espessura. 
Efeito Mola
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O fenômeno do retorno elástico causa que as peças dobradas 
abrem-se depois do fim do contato das ferramentas com a peça.
Por isso é dobrar um pouco mais do que desejado na peça pronta
para atingir as medidas desejadas.
s: espessura da chapa
a1: ângulo necessário
a2: ângulo desejado
ri1: raio interno da ferramenta
ri2: raio interno da peça
Efeito Mola
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A relação entre o ângulo desejado a2 e o ângulo necessário a1 é o
valor chamado kR:
O valor der correção depende do material e da relação entre o raio
interno da peça e a espessura da chapa. Ele pode ser encontrado 
em tabelas. 
kR: valor de correção
s: espessura da chapa
a1: ângulo necessário
a2: ângulo desejado
ri1: raio interno da ferramenta
ri2: raio interno da peça
Efeito Mola
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Efeito Mola
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Nas figuras no lado esquerdo
encontram-se dois métodos 
para evitar o retorno elástico.
O dois métodos trabalham 
com uma diminuição da 
espessura da chapa no canto 
dobrado.
Na figura acima esta diminuição
é causado por um aumento do 
raio da matriz.
Na figura embaixo por um 
ressalto na ponta do punção.
Efeito Mola
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kR: valor de correção
s: espessura da chapa
a1: ângulo necessário
a2: ângulo desejado
ri1: raio interno da ferramenta
ri2: raio interno da peça
Rm: resistência máxima
E: módulo de elasticidade
Usando as fórmulas nesta página é possível calcular o ângulo 
necessário na ferramenta e o raio interno da ferramenta.
Efeito Mola
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Ensaio de flexão
Os corpos de prova, de seção transversal retangular ou circular, são submetidos a carregamento transversal como no dobramento convencional
A carga é aumentada lentamente até que ocorra a ruptura. O valor da carga máxima, no momento da ruptura, permite calcular o momento fletor máximo na seção. 
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Curvamento
A operação de curvamento é feita manualmente, por meio de dispositivos e ferramentas, ou à máquina, com auxílio da calandra, que é uma máquina de curvar chapas, perfis e tubos. Em linhas gerais, segue os mesmos princípios e conceitos explicados na operação de dobramento.
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Curvamento
Curvamento Manual
O esforço de flexão para a operação é feito à mão, com o auxílio de martelo, grifa e gabaritos, sempre de acordo com o raio de curvatura desejado. Esta operação permite fazer cilindros de pequenas dimensões, suportes, etc.
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Curvamento
Curvamento Manual
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Curvamento
Curvamento a quente
O trabalho de curvar barras torna-se mais fácil quando o material recebe aquecimento.
O curvamento a quente só terá êxito se alguns componentes do processo forem observados:
Calor aplicado no local correto por meio de maçarico ou forja adequados à espessura da peça,
Pressão exercida durante o curvamento,
Dispositivos adequados a cada tipo de trabalho
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Curvamento
Curvamento à máquina
A máquina usada para curvar chapas chama-se calandra. Na calandra são curvados chapas, perfis e tubos. As peças podem ser curvadas de acordo com o raio desejado. Nesse tipo de máquina é que se fabricam corpos ou costados de tanques, caldeiras, trocadores de calor, colunas de destilação, etc.
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Curvamento
Elementos da calandra
A calandra é constituída por um conjunto de rolos ou cilindros, com movimento giratório e pressão regulável. O material a ser curvado é colocado entre rolos que giram e pressionam até que o curvamento esteja de acordo com as dimensões desejadas.
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Curvamento
Rolos fixos e móveis
O curvamento é feito por meio dos rolos, que podem ser fixos ou móveis. Rolo fixo é aquele que tem apenas o movimento giratório. Rolo móvel é aquele que, além de girar, também pode ser movimentado para cima e para baixo. Desse modo, o raio varia de acordo com a distância entre os rolos.
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Curvamento
Curvamento de cones
Quando se quer produzir um cone, cujos raios de curvatura são diferentes, recorre-se a um tipo especial de calandra. Ela possui rolos inferiores que se deslocam inclinados entre si, no sentido vertical.
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Curvamento
Calandras para chapas
Têm geralmente 3 ou 4 rolos. As de 3 rolos são as mais usadas na indústria e nelas os rolos
estão dispostos em formação de pirâmide. As calandras para chapas com 4 rolos apresentam a vantagem de facilitar o trabalho de pré-curvamento. Nas calandras de 3 rolos o pré-curvamento é feito manualmente.
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Tipos de Calandra
Calandras para chapas
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Tipos de Calandra
Calandras para tubos e perfis
Apresentam conjuntos de rolos ou cilindros sobrepostos, feitos de aço temperado, com aproximadamente 200mm de diâmetro. Podem curvar qualquer tipo de perfil: barras, quadrados, cantoneiras, em T, etc.
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Tipos de Calandra
Manuais e Mecânicas
Quanto ao acionamento, as calandras podem ser: manuais, com um volante ou manivela para fazer girar os rolos, ou mecânicas, com motor elétrico e redutor para movimentar os rolos.
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Tipos de Calandra
Calandras manuais e mecânica
As calandras mecânicas podem apresentar além do motor elétrico, um sistema hidráulico que imprime maior ou menor pressão aos rolos. Este último tipo é usado para trabalhos de grande porte.
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Máquinas de dobrar tubos
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Seminário na Próxima Aula
Aula 11: Fabricação (Brochamento) + Seminário 1º Grupo
Aula 12: Fabricação (Conformação: Estamparia) + 2º Grupo
Aula 13: Fabricação (Conformação: Estamparia e por explosão) + 3º Grupo
Aula 14: Fabricação (Usinagem) + 4º Grupo
Aula 15: Fabricação (Torneamento) + 5º Grupo
Aula 16: Fabricação (Torneamento) + 6º Grupo
Aula 17: Fabricação (Fresamento)
Aula 18: Fabricação (Fresamento)
Aula 19: Fabricação (Tratamento de Superfície e Impactos Ambientais)
Aula 20: Fabricação (Tratamento Térmico)
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O que é dobramento e curvamento ?
O que é linha neutra ? Qual sua utilidade prática ?
Defina Efeito Mola e Raio Mínimo.
Quais os tipos de Calandra ?
Explique o princípio de funcionamento da Calandra.
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