260 pág.
Pré-visualização | Página 1 de 45
K LS CO N FO RM A Ç Ã O D O S M ETA IS Manufatura mecânica: conformação dos metais Pedro Donizeti Bolanho Manufatura mecânica: conformação dos metais 2017 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Bolanho, Pedro Donizeti ISBN 978-85-522-0190-8 1. Engenharia mecânica. 2. Metais. I. Título. CDD 669 Donizeti Bolanho. – Londrina : Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2017. 256 p. B687m Manufatura mecânica: conformação dos metais / Pedro © 2017 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. Presidente Rodrigo Galindo Vice-Presidente Acadêmico de Graduação Mário Ghio Júnior Conselho Acadêmico Alberto S. Santana Ana Lucia Jankovic Barduchi Camila Cardoso Rotella Cristiane Lisandra Danna Danielly Nunes Andrade Noé Emanuel Santana Grasiele Aparecida Lourenço Lidiane Cristina Vivaldini Olo Paulo Heraldo Costa do Valle Thatiane Cristina dos Santos de Carvalho Ribeiro Revisão Técnica Alexandre Vieira Éder Cicero Adão Simêncio Editorial Adilson Braga Fontes André Augusto de Andrade Ramos Cristiane Lisandra Danna Diogo Ribeiro Garcia Emanuel Santana Erick Silva Griep Lidiane Cristina Vivaldini Olo Sumário Unidade 1 | Manufatura mecânica: conformação dos metais Seção 1.1 - Introdução aos processos de conformação plástica Seção 1.2 - Laminação Seção 1.3 - Trefilação 7 9 34 53 Unidade 2 | Forjamento e processos correlatos Seção 2.1 - Forjamento – principais conceitos Seção 2.2 - Matrizes de forjamento Seção 2.3 - Processos de forjamento: recalcagem, forjamento rotativo e forjamento em cilindros 77 79 99 118 Unidade 3 | Estampagem Seção 3.1 - Estampagem – corte Seção 3.2 - Estampagem – dobramento e encurvamento Seção 3.3 - Estampagem profunda 139 141 161 177 Unidade 4 | Extrusão e outros processos de conformação Seção 4.1 - Extrusão Seção 4.2 - Outros processos de conformação de metais – cunhagem e repuxamento, conformação com três cilindros, fabricação de tubos Seção 4.3 - Outros processos de conformação de metais – conformação por explosão, estiramento, mandrilagem, calandragem 197 199 218 234 Palavras do autor Caro estudante, bem-vindo aos estudos referentes à disciplina Manufatura mecânica – conformação dos metais. Esta disciplina vai lhe proporcionar conhecimentos técnicos sobre os processos de fabricação mais utilizados nas indústrias, as quais fabricam milhares de peças e produtos acabados ou semiacabados diariamente. Dessa forma, essa disciplina poderá gerar um diferencial profissional em sua vida. Portanto, aproveite bem cada informação e aprendizado proporcionado e torne-se um profissional a cada dia mais completo. O conteúdo abordado neste livro vai trazer uma introdução aos processos de conformação plástica, explicando o que é exatamente esse tipo de processo e quais são classificados dentro desse grupo. A partir disso, serão estudados os de conformação plástica, que incluem a laminação, a trefilação, o forjamento, a estampagem, a extrusão e outros processos correlatos. Na Unidade 1, serão abordados os conceitos e as características dos processos de conformação plástica, o efeito da temperatura nas propriedades mecânicas dos metais, as vantagens e as desvantagens de executar a conformação plástica em diferentes temperaturas (a quente, morno e frio). Nesta unidade, você conhecerá também as principais características dos processos de laminação e trefilação. A Unidade 2 está toda reservada para o processo de forjamento, que é o mais antigo processo utilizado que se tem conhecimento. Nela, você conhecerá os principais tipos de forjamento e suas características. Para a Unidade 3, será apresentado o processo de estampagem, muito utilizado na conformação de peças para indústria automotiva e de eletrodomésticos, entre outras. Nesse processo, serão apresentados o corte, a dobra e a estampagem profunda, além das principais características para um projeto de estampo, que é a ferramenta básica utilizada no processo. E, finalmente, na Unidade 4, os estudos vão se concentrar no processo de extrusão e outros correlacionados, como a cunhagem, o repuxamento, a calandragem e a conformação por explosão. Os assuntos estão apresentados, e você, aluno, deverá ter empenho e motivação para, de modo ativo, atuar no processo de aprendizagem. O material apresenta alguns diferenciais e ferramentas que com certeza facilitarão a fixação das informações e o seu aprendizado. Exemplos, situações-problema e as suas resoluções, momentos para reflexão e assimilação de conteúdo, assim como exercícios são algumas dessas ferramentas. Reflita sobre a importância desse aprendizado para sua vida profissional. Bons estudos! Unidade 1 Manufatura mecânica: conformação dos metais Convite ao estudo Bem-vindo à disciplina de Manufatura mecânica: conformação dos metais. Nesta primeira unidade de ensino, você conhecerá os processos de conformação plástica, entendendo o que ela é, quando e como é utilizada, assim como os efeitos térmicos sobre as propriedades mecânicas e o uso do calor como fator facilitador no processo de conformação. Você estudará sobre a conformação plástica a quente, morno e frio e vai conhecer as aplicações, vantagens e desvantagens de cada um desses métodos de conformação. Entre os possíveis processos de conformação plástica, nesta unidade, serão estudados, de forma mais específica, dois desses processos de conformação mecânica: a laminação e a trefilação. A partir desses conteúdos, você vai conhecer e aplicar os conceitos fundamentais utilizados na laminação e trefilação de metais. Nesta unidade de ensino, você vai adquirir o entendimento técnico sobre o que é um processo de conformação plástica de metais, quais são os processos assim intitulados, como ocorrem e em que condições são realizados, tudo isso no âmbito da manufatura mecânica. Pronto para o desafio? Você foi contratado por uma empresa metalúrgica de médio porte, a LAMINA Industrial Mecânica Ltda., que produz produtos conhecidos como primários, ou seja, chapas, placas, tarugos, barras, os quais são produzidos por trabalho mecânico primário. Sua função de Analista de Processos Júnior está ligada ao departamento de processos, no qual você exercerá atividades voltadas à especificação, definição, análise e melhoria de processos. Essa empresa definiu em seu último planejamento estratégico uma projeção do aumento em suas vendas em 30% para os próximos três anos, ganhando algumas posições no mercado em que atua. Para que essa previsão seja alcançada, os processos internos deverão ser melhorados e, assim, há muito trabalho a ser feito. Suas tarefas na unidade estarão ligadas a conhecer os principais tipos de metais que podem ser utilizados para produzir peças por meio do processo de conformação plástica de metais, e, assim, as suas principais características e adequação ao uso no processo para que os processos executados na LAMINA sofram menos problemas em função de material. Outra atividade estará voltada ao plano de ajustes do processo de laminação por meio do controle das principais variáveis,
