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ESTAMPAGEM
Estampagem é um processo de conformação mecânica,
geralmente realizado a frio, que engloba um conjunto de
operações. Por meio dessas operações, a chapa plana é
submetida a transformações que a fazem adquirir uma nova
forma geométrica, plana ou oca. Isso só é possível por causa
de uma propriedade mecânica que os metais têm: a
plasticidade.
1.0 - Introdução
Assim como nem todo material pode ser laminado, nem todo
material pode passar pelas operações de estampagem. As
chapas metálicas de uso mais comum na estampagem são as
feitas com as ligas de aço de baixo carbono, os aços
inoxidáveis, as ligas alumínio manganês, alumínio-magnésio e
o latão 70-30, que tem um dos melhores índices de
estampabilidade entre os materiais metálicos.
1.0 - Introdução
OBS - O latão 70-30 é uma liga com 70% de cobre e 30% de zinco.
Além do material, outro fator que se deve considerar nesse
processo é a qualidade da chapa.
Introdução
Os itens que ajudam na avaliação da qualidade são:
- a composição química, 
- as propriedades mecânicas,
- as especificações dimensionais, 
- o acabamento
- a aparência da superfície.
Têm uma importância especial na fabricação de carrocerias automotivas 
e componentes da industria eletro-eletrônica. 
As operações de estampagem são realizadas por meio de
prensas que podem ser mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou
não de dispositivos de alimentação automática das chapas,
tiras cortadas, ou ,bobinas.
A seleção de uma prensa depende do formato, tamanho e
quantidade de peças a serem produzidas e,
conseqüentemente, do tipo de ferramental que será usado.
Normalmente, as prensas mecânicas são usadas nas operações de corte, 
dobramento e estampagem rasa. As prensas hidráulicas são mais usadas 
na estampagem profunda
Na estampagem, além das prensas, são usadas ferramentas especiais
chamadas estampos que se constituem basicamente de um punção (ou
macho) e uma matriz.
Essas ferramentas são classificadas de acordo com o tipo de operação a
ser executada. Assim,
temos:
· ferramentas para corte
· ferramentas para dobramento
· ferramentas para estampagem profunda
Na estampagem, além das prensas, são usadas ferramentas especiais
chamadas estampos que se constituem basicamente de um punção (ou
macho) e uma matriz.
Na prensa, o punção geralmente é preso na parte superior que executa
os movimentos verticais de subida e descida. A matriz é presa na parte
inferior constituída por uma mesa fixa.
Requisitos : . Tolerância dimensional .
Qualidade superficial . Resistência a
corrosão . peça rígida . otimização do
uso do ferramental
Introdução
Os processos de conformação plástica das chapas podem ser
classificados nos seguintes grupos:
♦ corte;
♦ estampagem profunda (embutimento ou repuxo);
♦ conformação em geral.
O processo de corte, em maior ou menor escala, está sempre
presente em todos os processos de conformação plástica a partir de
chapas. O corte é uma operação mecânica através da qual, utilizando-se
ferramentas adequadas, consegue-se separar uma parte metálica de
outra, obtendo-se uma figura determinada.
2. 0 - O corte é a operação de cisalhamento de um material na qual uma
ferramenta ou punção de corte é forçada contra uma matriz por
intermédio da pressão exercida por uma prensa. Quando o punção
desce, empurra o material para dentro da abertura da matriz.
Dica tecnológica
Em princípio, a espessura da chapa a ser cortada deve ser igual ou menor que o diâmetro do 
punção.
As peças obtidas por corte, podem, eventualmente, ser submetidas a
uma operação posterior de estampagem profunda
Exemplos de operações de corte:
-furos (a parte cortada não será aproveitada), 
- entalhes,
- blanks (a parte cortada é que será aproveitada), 
- fendilhamento, 
- corte em guilhotina (não retira material da chapa), 
- rebarbação.
O corte permite a produção de peças nos mais variados formatos. Estes
são determinados pelos formatos do punção e da matriz. A folga entre
um e outra é muito importante e deve ser controlada, já que o aspecto
final da peça depende desse fator. Ela está relacionada também com a
espessura, a dureza e o tipo de material da chapa.
Folga existente entre os materiais
- Para o aço, a folga é de 5 a 8% da espessura da chapa; 
-Para o latão, ela fica entre 4 e 8%; 
- Para o cobre, entre 6 e 10%;
- Para o alumínio, em torno de 3%
- Para o duralumínio, entre 7 e 8%.
Corte (simples): Produção de uma peça de um formato qualquer a
partir de uma chapa.
Entalhe: Corte de um entalhe no contorno da peça.
Puncionamento: corte que produz furos de pequenas dimensões.
Corte parcial: corte incompleto no qual uma parte da peça cortada fica 
presa à chapa.
Recorte: Corte de excedentes de material de uma peça que já passou
por um processo de conformação.
Um corte, por mais perfeito que seja, sempre apresenta uma superfície
de aparência “rasgada”. Por isso, é necessário fazer a rebarbação, que
melhora o acabamento das paredes do corte.
3.0 - Dobramento e curvamento
Dobramento é a operação pela qual a peça anteriormente recortada é
conformada com o auxílio de estampos de dobramento.
Estes são formados por um punção e uma matriz normalmente
montados em uma prensa. O material, em forma de chapa, barra, tubo
ou vareta, é colocado entre o punção e a matriz. Na prensagem, uma
parte é forçada contra a outra e com isso se obtém o perfil desejado.
Em toda e qualquer operação de dobramento, o material sofre
deformações além do seu limite elástico. No lado externo há um esforço
de tração, o metal se alonga e há uma redução de espessura. No lado
interno, o esforço é de compressão.
Dica tecnológica
Existe uma região interna do material que não sofre nenhum efeito dos esforços de
tração e compressão aos quais a chapa é submetida durante o dobramento. Essa
região é chamada de linha neutra.
Até atingir o formato final, o produto pode ser dobrado com o auxílio de
apenas um estampo em uma única ou em mais fases ou, então, com
mais de um estampo.
E para obter os variados formatos que o dobramento proporciona, realizam-se as
seguintes operações:
Dobramento simples e duplo.
Dobramento em anel (aberto ou fechado).
Nervuramento
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Corrugamento
3.0 - Estampagem profunda
A estampagem profunda é um processo de conformação mecânica em
que chapas planas são conformadas no formato de um copo.
Ela é realizada a frio e, dependendo da característica do produto, em
uma ou mais fases de conformação. Por esse processo, produzem se
panelas, partes das latarias de carros como pára-lamas, capôs, portas, e
peças como cartuchos e refletores parabólicos.
Na estampagem profunda, a chapa metálica sofre alongamento em ao
menos uma direção e compressão em outra direção. Geralmente,um
compensa o outro e não há mudança na espessura da chapa.
Assim como no dobramento, a estampagem profunda também é
realizada com o auxílio de estampos formados por um punção, uma
matriz e um sujeitador presos a prensas mecânicas ou hidráulicas.
A chapa, já cortada nas dimensões determinadas, é presa entre a matriz
e o sujeitador que mantém sobre ela uma pressão constante durante o
embutimento.
Em chapas grossas não há necessidade de utilizar sujeitador, pois não
ocorre o enrugamento da aba.
Estampagem profunda é constituído pelos seguintes processos
♦ conformação por estampagem, reestampagem e reestampagem
reversa de copos;
♦ conformação rasa por estampagem e reestampagem de caixas;
♦ conformação rasa e profunda por estampagem e reestampagem de
painéis.
Os processos de estampagem profunda
Utilizam ferramentas acionadas por prensas.
Para o caso de conformação de copos (existe uma
uniformidade geométrica) as tensões em qualquer plano
vertical, passando pelo eixo de simetria, são iguais e as
possibilidades de aparecimento de enrugamento no flange ou
de fissuras na região lateral adjacente ao fundo do copo são
as mesmas durante a estampagem
É essa uniformidade de estados de tensão que caracteriza a verdadeira
estampagem, em oposição à conformaçãode caixas
A força máxima de estampagem exercida pelo punção ocorre no início
da operação de estampagem para, assim que o punção começa a
penetrar na matriz, cair visivelmente de intensidade.
A pressão de sujeição deve ser suficientemente baixa para
permitir o movimento da aba do disco em direção à região
central e suficientemente alta para evitar o aparecimento das
rugas.
- reestampagem reversa de copos consiste em formar um copo menor e
concêntrico, dentro de um copo maior tomado como peça inicial ao
processo
Embora os fatores que controlam os processos de
estampagem profunda sejam bastante evidentes, eles
interagem de maneira tão complexa que não é possível fazer
uma descrição relativamente simples.
Como foi dito, o processamento por estampagem é típico quando se
parte de um esboço circular ou disco (ou ainda “blank”)
Reestampagem Reversa
Nas regiões de dobramento na matriz e no punção, além dos
esforços de atrito, agem tensões de tração na superfície
externa das regiões dobradas e tensões de compressão na
superfície interna.
Nas regiões laterais do copo atuam tensões de tração ao
Longo das mesmas e tensões de compressão, perpendiculares
a superfícies das laterais.
No fundo do copo o esforço predominante é a tensão de compressão
exercida pela extremidade do punção, que é transmitida às demais
partes do copo através de tensões de tração radiais.
A estampagem profunda é um processo de conformação mecânica no qual uma chapa ou disco 
metálico é conformado geralmente na forma de copo. Os copos conformados a partir de discos 
planos são de formato cilíndrico, podendo se constituir de vários cilindros de diferentes 
diâmetros. Sobre a estampagem profunda, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as 
seguintes afirmativas:
( ) A pressão de sujeição deve ser suficientemente baixa para permitir o movimento da aba do 
disco em direção à região central e suficientemente alta para evitar o aparecimento das rugas.
( ) Para as chapas grossas não há necessidade de utilizar sujeitador, pois não ocorre o 
enrugamento da aba.
( ) Nas regiões de dobramento na matriz e no punção, agem tensões de compressão na 
superfície externa das regiões dobradas e tensões de tração na superfície interna.
( ) A força máxima de estampagem exercida pelo punção ocorre no início da operação de 
estampagem para, logo a seguir, assim que o punção começa a penetrar na matriz, cair 
visivelmente de intensidade.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
a)F – F – V – V.
b) V – F – F – V.
c) F – V – F – F.
d) V – V – F – V.
e)F – F – V – F. D
O esforço total exercido pelo punção, ou seja, o esforço de estampagem
é igual a soma dos esforços atuantes em todas as partes do copo
Se o esforço de estampagem provoca em qualquer parte do copo uma
tensão superior ao limite de resistência do material da chapa, ocorrerá a
fissura nesta parte.
Forças na Estampagem
Conformação em geral
Os processos de conformação em geral, podem ser realizados
em prensas viradeiras, rolos conformadores ou outros tipos
mais específicos de máquinas e ferramentas de conformação.
Nesta conformação, as peças iniciais (esboços) podem ser simples
pedaços de tiras, tubos, discos, etc.
Os tipos principais de processos pertencentes a esse grupo são
dobramento, flangeamento, rebordamento, enrolamento parcial ou
total, nervuramento, estaqueamento, abaulamento, corrugamento,
gravação, conformação de tubos e outros processos mais específicos
Devido ao fato de que na parte interna atua uma força num sentido (de
tração) e na interna outro (de compressão), existe um ponto ao longo de
uma linha perpendicular a chapa (na direção do raio) em que as tensões
são nulas. Este ponto é denominado ponto neutro.
Linha neutra, folga entre punção e matriz e recuperação elástica
A folga entre a punção e matriz, determinada em função da espessura e 
do material da chapa.
- A força de estampagem é mínima quando a folga é da ordem de 1,15
a 1,20 de espessura da chapa, pois nessas condições não deve haver
contato forçado entre o copo em formação e as paredes da punção e da
matriz (admite-se que a chapa aumenta de 7 a 15% em espessura
quando entra na cavidade da matriz).
- No processo de corte, a folga para os metais duros e frágeis deve ser
pequena.
- Para os metais dúcteis (que exigem grande deformação plástica antes
de se romper) a folga deve ser maior. Geralmente entre 2 a 10% da
espessura da chapa.
Força de corte da chapa (Fc)
Fc = p.e.σ
σ => resistência ao cisalhamento do material da peça;
p => perímetro da peça (plana);
e => espessura da chapa
As equações para cálculo das forças de corte e de dobramento
Força de dobramento (Fd)
Fd = (2 σd.b.e²)/3l (Para seções retangulares).
b => largura da peça;
l => distância entre os apoios;
σd => resistência do dobramento completo do material na ferramenta 
(aproximadamente
2 vezes a resistência à tração).
Lubrificação e aspectos metalúrgicos
A lubrificação tem grande influência na redução dos esforços de atrito 
entre a chapa e a matriz. A natureza de lubrificante é determinada em 
função do nível do esforço de conformação e facilidade de remoção 
após a conformação.
Características contraditórias de lubrificante:
- resistência à pressão e facilidade de remoção posterior
Defeitos dos produtos estampados
Os principais defeitos encontrados em peças embutidas são originados,
basicamente, de defeitos preexistentes na chapa, de defeitos do projeto
e construção da ferramenta e defeitos na conservação das ferramentas.
Podem ser citados alguns exemplos de defeitos: pregas, furos alargados,
ruptura no fundo, forma abaulada, pregas e trincas na aba, dentre
outros.
♦ O defeito casca de laranja ocorre principalmente quando a
chapa metálica original apresenta tamanho de grão grosseiro
e resulta da tendência dos grãos a se deformar
independentemente uns dos outros e sendo assim; os grãos
aparecem em relevo na superfície (ASTM N° 5).
♦ Nervuras de distenção é um tipo de defeito que
normalmente é encontrado em chapas de aço de baixo
carbono. A formação de “orelhas” em copos também não
deve ser esquecida.
Outros exemplos de Defeitos
Equipamentos
Os equipamentos de estampagem, basicamente são: as máquinas de
estampagem; as ferramentas de corte; as ferramentas de dobramento e
as ferramentas de estampagem
profunda.
As máquinas de estampagem para trabalhos com chapas, são de
diversos tipos, entretanto, pode-se fazer uma classificação geral destas
máquinas como:
Máquinas de movimento retilíneo alternativo => a esse grupo
pertencem as prensas excêntricas, prensas de fricção, prensas
hidráulicas, prensas a ar comprimido, guilhotinas e viradeiras retas;
sendo muito importante as prensas de duplo efeito.
Máquinas de movimento giratório contínuo => viradeiras, perfiladoras, 
curvadoras e outros tipos adaptados às operações de conformação em 
geral.