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PROCESSO DE ESTAMPAGEM É o processo de fabricação de peças, Através do corte ou deformação de Chapas, em uma operação de prensagem A frio. PROCESSO DE ESTAMPAGEM Principais características: Alta produção Reduzido custo por peça Bom acabamento Melhoria da resistência Mecânica Boa Repetibilidade Custo elevado do Ferramental PROCESSO DE ESTAMPAGEM •É o processo de fabricação de peças, através do corte ou deformação de chapas em operação de prensagem a frio. Emprega-se a estampagem para fabricar peças com paredes finas feitas de chapa de diversos metais e ligas. •As operações de estampagem podem ser resumidas em três básicas: PROCESSO DE ESTAMPAGEM Principais operações: Embutimento Dobramento Corte PROCESSO DE ESTAMPAGEM Operação de Corte Cor te Operação de Corte As operações de corte de chapas de metal são obtidas através de forças de cisalhamento aplicadas na chapa pelos dois cantos da ferramenta criando tensões internas que, ultrapassando o limite de resistência ao cisalhamento do material, provocam a ruptura e finalmente a separação. Operação de Corte O corte é realizado fundamentalmente em três etapas: Deformação plástica, redução de área e fratura. Quando o punção pressiona a chapa, o material começa a deformar- se até que o limite elástico seja ultrapassado, então o material deforma-se plasticamente e penetra na matriz, em seqüência há uma redução de área na região do corte e se inicia a fratura, que começa no canto de corte do punção, para logo em seguida iniciar-se no canto de corte da matriz. Com o aumento da penetração do punção, a fratura prolongar-se-á até que o corte esteja completo. Deformação Corte Ruptura Cisalhamento Punção Operação de Corte Punção Deformação e Início do corte Corte Corte por cizalhamento Ruptura Por tração Operação de Corte Folga entre punção e matriz ( ) SKef −= 015,001,0 Para chapas com espessura até 3 mm: Para chapas com espessura maior que 3 mm: SKef = 005,0 Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento f/2 chapa Punção Matriz e Operação de Corte Matriz Guia Extrator Colunas guias Porta punção Punção Ferramenta de Corte Operação de Corte Sc KleF = Perímetro de corte: l Espessura: e Cálculo da Força de Corte Ks = Tensão de ruptura ao cisalhamento Operação de Corte Metal Aço, 0,1%C Aço, 0,2%. Aço, 0,3%. Aço, 0,4% Aço, 0,6% Aço, 0,8% Aço, inoxidável Alumínio 99 e 99,5 Prata e Monel (liga de níquel) Bronze Cobre Estanho Zinco Chumbo Ks (Kgf/mm2) recozido 24 30 36 45 55 70 50 7 a 9 28 a 36 33 a 40 18 a 22 03 12 02 Ks (Kgf/mm2) encruado 32 40 48 56 72 90 56 13 a 16 45 a 56 40 a 60 25 a 30 04 20 03 Ks x 10 = Mpa Operação de Corte Operação de Corte Sujeitador de molas As molas de um sujeitador podem exigir de 5 a 12% da força de corte, para serem comprimidas Operação de Corte Redução da força de corte Tc1 = Fc1 x e Tc2 = Fc2 x (e+c) e + c > e Tc1 = Tc2 Fc1 > Fc2 Tc = Trabalho de Corte Operação de Corte a) Desejamos cortar,simultaneamente,dez discos de 30 mm de diâmetro, em chapa de aço carbono para estampagem, com 0,1% C, de 2 mm de espessura. Calcular o valor da força total de corte. Fc = e x L x Ks 10 da tabela Ks = 240 Mpa dL = Operação de Corte a) Desejamos cortar,simultaneamente,dez discos de 30 mm de diâmetro, em chapa de aço carbono para estampagem, com 0,1% C, de 2 mm de espessura. Calcular o valor da força total de corte. Fc = e x L x Ks 10 da tabela Ks = 240 Mpa dL = NFc 45240010240302 == Operação de Corte b) No problema anterior, calcular o ângulo que deveria ter a face do punção para que pudéssemos cortar 10 discos, simultaneamente, usando- se uma prensa de 30tf. Solução: Operação de Corte b) No problema anterior, calcular o ângulo que deveria ter a face do punção para que pudéssemos cortar 10 discos, simultaneamente, usando- se uma prensa de 30tf. Solução: mmNeFcTc .904800245240011 === )( ceFcTc += 22 NFc 3000002 = )( c+= 2300000904800 tg tg = = = = 1 02 30 0 034 1 947 1 560 , , , 1,02 30 Portanto: . Assim: Portanto: c = 1 02, mm 90480021 ==TcTc N.mm Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas 2 e 2 e e Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Calcular qual das disposições: Paralela, oblíqua ou invertida apresenta o melhor aproveitamento da tira de chapa (menor área ocupada), para a fabricação da peça ao lado. Disposição reta Disposição inclinada Disposição invertida Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Disposição reta P L Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Disposição reta 26463419 342302 19217 mmA mmL mmP == =++= =+= 26463419 342302 19217 mmA mmL mmP == =++= =+= 26463419 342302 19217 mmA mmL mmP == =++= =+= P L Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Disposição inclinada Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas a mm= + = 5 5 7 072 2 , P = + =2 7 07 9 07, , Disposição inclinada a cb d 45 45 f 254,31907,923,35 23,35102,1221,211 02,1245sen17 21,2145sen30 mmPLA L mmf mmd === =+++= == == 254,31907,923,35 23,35102,1221,211 02,1245sen17 21,2145sen30 mmPLA L mmf mmd === =+++= == == 254,31907,923,35 23,35102,1221,211 02,1245sen17 21,2145sen30 mmPLA L mmf mmd === =+++= == == 254,31907,923,35 23,35102,1221,211 02,1245sen17 21,2145sen30 mmPLA L mmf mmd === =+++= == == Calcular Passo Largura da Tira Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Disposição invertida Operação de Corte Estudo do aproveitamento de chapas Disposição invertida P L P mm L mm A L P mm = + = = + + + + = = = = 17 2 19 2 30 2 5 2 41 2 9 41 2 389 50 2 ! , P mm L mm A L P mm = + = = + + + + = = = = 17 2 19 2 30 2 5 2 41 2 9 41 2 389 50 2 ! , P mm L mm A L P mm = + = = + + + + = = = = 17 2 19 2 30 2 5 2 41 2 9 41 2 389 50 2 ! , Operação de Corte 26463419 342302 19217 mmA mmL mmP == =++= =+= 254,31907,923,35 23,35102,1221,211 02,1245sen17 21,2145sen30 mmPLA L mmf mmd === =+++= == == Estudo do aproveitamento de chapas P mm L mm A L P mm = + = = + + + + = = = = 17 2 19 2 30 2 5 2 41 2 9 41 2 389 50 2 ! , O melhor aproveitamento dá-se na disposição? Inclinada. Disposição reta Disposição inclinada Disposição invertida Operação de Corte Mudanças de desenho podem melhorar Significativamente o aproveitamento da tira Operação de Corte Uma tira pode ser usada para a obtenção de várias peças diferentes CONTROLE DO AVANÇO CONTROLE DO AVANÇO POR TRINCOS CONTROLE DO AVANÇO POR PINO DE ENCOSTO CONTROLE DO AVANÇO POR FACA CONTROLE DO AVANÇO POR PINO PILOTO
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