Aula 12 _Estamparia

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Aula 12
Estampagem
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O que é:
 Processo de transformação mecânica que consiste em conformar um disco plano ("blank") à forma de uma matriz, pela aplicação de esforços transmitidos através de um punção. 
Na operação ocorrem : alongamento e contração das dimensões de todos os elementos de volume, em três dimensões. A chapa , originalmente plana, adquire uma nova forma geométrica
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Classificação dos processos
A Estampagem de chapas metálicas finas pode ser classificada através do tipo de operação empregada . Assim pode-se ter : 
 Estampagem Profunda 
 Corte em Prensa
 Estiramento
 Repuxamento
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Métodos de Conformação Máquinas e Ferramentas
 Máquinas: A maior parte da produção seriada de partes conformadas a partir de chapas finas é realizada em prensas mecânicas ou hidráulicas. 
Ferramental Acessório 
 As ferramentas básicas utilizadas em uma prensa de conformação de peças metálicas são o punção e a matriz. 
 O punção, normalmente o elemento móvel, é a ferramenta convexa que se acopla com a matriz côncava.
 A fixação é conseguida por meio de um dispositivo denominado anti-rugas ou prensa-chapas
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Processos
 Estampagem Profunda 
 Corte em Prensa
 Estiramento
 Repuxamento
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Características
 É o processo utilizado para fazer com que uma chapa plana (“blank”) adquira a forma de uma matriz (fêmea), imposta pela ação de um punção (macho). O processo é empregado na fabricação de peças de uso diário (pára-lamas, portas de carros; banheiras, rodas, etc.).
 
Estampagem Profunda ou Embutimento 
Catalisador
Tanque combustível
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Estampagem Profunda ou Embutimento 
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Estampagem Profunda ou Embutimento 
 No embutimento a espessura da chapa varia: 
 - No centro do fundo é igual a espessura
 - próximos aos bordos do fundo, a espessura é menor do que a do blank
 - a espessura da paredes laterais aumentam a partir do bordo do fundo e pode chegar a 1,25 da espessura do disco. 
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 Para melhorar o rendimento do processo, é importante que se tenha boa lubrificação. Com isto reduzem-se os esforços de conformação e o desgaste do ferramental. 
 Os óleos indicados normalmente são para extrema pressão, devendo garantir boa proteção contra a corrosão da chapa, ser de fácil desengraxe e não levar à oxidação do material (devido às reações de subprodutos dos gases formados no aquecimento do metal). 
 Geralmente, são óleos minerais com uma série de aditivos (Cl, Pb, P, gorduras orgânicas, etc.). 
Características
Estampagem Profunda ou Embutimento 
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Fabricação de Latas de Bebidas
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Variáveis importantes
 Velocidade de embutimento
Aço inoxidável: 200 mm/s
Aço doce: 280 mm/s
Alumínio e ligas: 500 mm/s 
Para estampar uma peça de aço inoxidável de 20 cm levará um segundo ...
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Variáveis importantes
 Força de sujeição
Deve-se ainda estudar a pressão a ser aplicada no prensa-chapas:
 
 se esta for muito pequena, surgem rugas nas laterais da peça; 
 se for muito elevada, pode ocorrer a ruptura da peça na prensa. 
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Processos
 Estampagem Profunda 
 Corte em Prensa
 Estiramento
 Repuxamento
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Corte de Chapas
Destina-se à obtenção de formas geométricas, a partir de chapas submetidas à ação de pressão exercida por um punção ou cunha de corte contra o material e a matriz. 
Quando o punção ou a lâmina inicia a penetração na chapa, o esforço de compressão converte-se em esforço cisalhante (esforço cortante) provocando a separação brusca de uma porção da chapa.
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1- Aparecimento de deformações plásticas em ambos os lados da chapa
2- Com o aumento da pressão, o material começa a trincar
3- As trincas se unem e separam a peça da chapa
Etapas do corte
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- Na figura podem ser identificados os parâmetros envolvidos no corte . Admite-se o cálculo simples da força pelo produto da área pela tensão de ruptura em cisalhamento. 
- Observe que a profundidade (s) adotada para este cálculo representa a penetração do punção na chapa no momento da ruptura. 
- A potência necessária para o corte é calculada pelo produto entre a força do punção e a velocidade da lâmina. 
Força e Potência de Corte 
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Força e Potência de Corte
OBSERVAÇÃO:
A força necessária para o corte pode ser bastante reduzida construindo-se as bordas da ferramenta em plano inclinado em relação ao plano da chapa, de maneira que apenas uma pequena fração do comprimento total do corte seja feita de uma só vez.
Os punções de ø relativamente grande, são comumente feitos côncavos ou com fio de corte inclinado (2, 3, 4, 5)
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Processos
 Estampagem Profunda 
 Corte em Prensa
 Estiramento
 Repuxamento
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É a operação que consiste na aplicação de forças de tração, de modo a esticar o material sobre uma ferramenta ou bloco (matriz). Neste processo, o gradiente de tensões é pequeno, o que garante a quase total eliminação do efeito mola. 
Estiramento 
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Estiramento
Constellation
 - Avião quadrimotor, construído pela Lockheed entre 1943 e 1958.
 - Foram construídos ao todo 856 aparelhos em 4 modelos, todos com o mesmo design característico cuja forma de golfinho possui tripla empenagem.
 - Foi usado no transporte de passageiros e como avião de transporte militar. Foi o avião presidencial dos Estados Unidos.
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Processos
 Estampagem Profunda 
 Corte em Prensa
 Estiramento
 Repuxamento
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Ferramental para repuxamento
 O repuxamento é um método empregado para a fabricação de fundos para tanques de aço e outras peças profundas de simetria circular. O “blank” é conformado progressivamente contra o bloco por intermédio de uma ferramenta manual ou através de roletes
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Ferramental para repuxamento
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CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
NF = (P1 + P2 + EX + SE) / 3
Sendo;
P1: Prova 1 (Nota máxima = 10 pontos)
P2: Prova 2 (Nota máxima = 10 pontos)
EX: Exercícios em Sala (Nota máxima = 5 pontos)
SE: Seminário (Nota máxima = 5 pontos)
Média mínima para aprovação = 6,0
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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
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1º - Todos devem ler o estudo 
(pelo menos a parte do grupo)
2º - Debate para alinhar o entendimento
3º Apresentação em PowerPoint
	30 minutos 
Cadeia Produtiva Aeronáutica Brasileira
Oportunidades e Desafios
UNICAMP
2004 a 2006
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A maior parte da produção seriada de partes conformadas a partir de chapas finas é realizada em prensas. Explique resumidamente os principais tipos do processo de Estampagem.
Faça um resumo sobre o seu entendimento do Seminário de hoje. (~30 linhas)
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Com a Palavra .... Grupo 2 Mapeamento da Cadeia Produtiva Brasileira
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A Estampagem é o processo de conformação que imprime sobre uma chapa plana formas diversas através de deformações plásticas.
A operação de embutimento consiste em transformar uma chapa plana de espessura “t” num corpo côncavo. 
A operação de embutimento consiste em transformar uma chapa plana de espessura “t” num corpo côncavo. 
A aresta de corte apresenta em geral três regiões: uma rugosa (correspondente à superfície da trinca da fratura), uma lisa (formada pelo atrito da peça com as paredes da matriz) e uma região arredondada (formada pela deformação plástica inicial).
A qualidade das arestas cortadas não é a mesma das usinadas, entretanto quando as lâminas são mantidas afiadas e ajustadas é possível obter arestas aceitáveis para uma grande faixa de aplicações. 
 A qualidade das bordas cortadas geralmente melhora com a redução da espessura da chapa.
No corte por matriz e punção (“piercing” ou “blanking”) não existe uma regra geral para selecionar o valor da folga, pois são vários os parâmetros de influência. 
 A folga pode ser estabelecida com base em atributos, como: aspecto superficial do corte, imprecisões, operações posteriores e aspectos funcionais. 
 Se não houver nenhum atributo específico desejado para superfície do “blank”, a folga é selecionada em função da força mínima de corte. 
Ferramental: O equipamento de estiramento consiste basicamente de um pistão hidráulico (usualmente vertical), que movimenta o punção. Duas garras prendem as extremidades da chapa. 
Na operação, não existe uma matriz fêmea. As garras podem ser móveis permitindo que a força de tração esteja sempre em linha com as bordas da chapa (figura).
 Garras fixas devem ser usadas somente para conformação de peças com grandes raios de curvatura, evitando-se com isto o risco de ruptura da chapa na região das garras