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Aula de Exercícios Corte, Dobra e Prensa Excêntrica Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro 1 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Exercícios de Corte e dobra Calcule a força necessária para estampar progressivamente, utilizando um alimentador automático, uma arruela de diâmetro de 5/8” e furo central de diâmetro 3/8” em chapa de aço SAE 1020. Espessura da arruela: 1/8” mm. Tensão de cisalhamento do aço SAE 1020 = 40 Kgf/mm² 2 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Exercícios de Corte e dobra Calcule a força necessária para estampar progressivamente, utilizando um alimentador automático, uma arruela de diâmetro de 5/8” e furo central de diâmetro 3/8” em chapa de aço SAE 1020. Espessura da arruela: 1/8” mm. Tensão de cisalhamento do aço SAE 1020 = 40 Kgf/mm² 3 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Exercícios de Corte (alunos) Calcule a força necessária para estampar progressivamente, utilizando um alimentador automático, uma arruela de diâmetro de 50mm e furo central de diâmetro 16mm em chapa de aço SAE 1020. Espessura da arruela: 5 mm. Tensão de cisalhamento do aço SAE 1020 = 40 Kgf/mm² 4 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Exercícios de Corte (Alunos) Calcule a força necessária para estampar progressivamente, utilizando um alimentador automático, a peça mostrada em desenho. Sabe se que o material é em chapa de aço SAE 1020. Espessura da arruela: 2 mm. Tensão de cisalhamento do aço SAE 1020 = 40 Kgf/mm² 5 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Exercícios de Corte e dobra Calcule a força necessária para estampar progressivamente, utilizando um alimentador automático, a peça mostrada em desenho. Sabe se que o material é em chapa de aço SAE 1020. Espessura da arruela: 2 mm. Tensão de cisalhamento do aço SAE 1020 = 40 Kgf/mm² 6 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Prensas São máquinas de fabricação robustas destinadas a cortar, furar, repuxar ou embutir, utilizando para isto, os diversos tipos de ferramentas confeccionadas para esses fins. São utilizadas nas fabricação de peças em série, uma vez que permitem alta produção e uniformidades. Classificam se em Prensas Mecânicas e Hidráulicas As mecânicas podem se de fusos (balancins), com disco de fricção e excêntricas. As hidráulicas o movimento é realizado através de pressão do óleo. 7 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Prensas Excentricas O seu funcionamento está no volante de Inércia, a qual acumula uma quantidade de energia que é cedida no momento da operação. No eixo do volante há um excêntrico que funciona por meio de uma biela que transmite movimento alternativo ao cabeçote que desliza por guias reguláveis. 8 Conformação Mecânica - Prof. Gilmar Cordeiro Prensas Excêntricas Ev = Fmin x excentricidade Onde Ev = energia do volante (Kgf.m) Fmin = Força mínima da prensa (Kgf) Excentricidade = metros Ev = Ei + Em Onde Ei = energia de inercia (Kgf.m) Em = energia do motor (Kgf.m) Ei = (J .W2)/2.g Onde J = momento de massa (Kgf.m2), W é velocidade angular e g é aceleração da gravidade Em = (716,2 .N) /n Onde N = a potência do motor e n é a sua rotação 9 Exercício Corte e Prensa Determine qual a excentricidade em milímetros a ser usada na fabricação de um eixo de prensa excêntrica no material SAE 4340. A prensa será utilizada na estampagem de um produto em forma de chapa no material SAE 1020; tensão de cisalhamento 40kgf/mm2; espessura de 0,8mm. Deseja-se que a prensa tenha uma ampliação de carga da ordem de 46% em relação ao esforço de corte da sequência apresentada ao lado. Dados do Motor: Polia do Motor = 60mm Potência = 2CV Rotação = 1500 rpm Dados do Volante: Diâmetro do volante = 600mm Espessura do volante = 100mm Use g = 10m/seg2 Material ferro fundido = φ 7400kg/m3 10 Solução Perímetro faca = P1= (2+39) =41mm Perímetro oblongo = P2 = (7+7+(π. 8) = P2 = 39,12mm Perímetro retalhador = P3 = (5+5+16+23) =49mm Perímetro total de corte = ( 41 +39,12 +49) = 129,12mm 11 Solução 12 Segundo Exercício Corte e Prensa(Alunos) 2) Determine qual a excentricidade em milímetros a ser usada na fabricação de um eixo de prensa excêntrica no material SAE 4340. A prensa será utilizada na estampagem de um produto em forma de chapa no material SAE 1020; tensão de cisalhamento 40kgf/mm2; espessura de 1,2mm. Deseja-se que a prensa tenha uma ampliação de carga da ordem de 66% em relação ao esforço de corte da sequência apresentada ao lado. Dados do Motor: Polia do Motor = 60mm Potência = 2CV Rotação = 1500 rpm Dados do Volante: Diâmetro do volante = 600mm Espessura do volante = 100mm Use g = 10m/seg2 Material ferro fundido = φ 7400kg/m3 13 Solução 14 Exercícios Corte (Alunos) 1) Determinar qual é a força de corte (Fc) necessária para cortar uma chapa em guilhotina de facas paralelas. A largura de corte é de 0,5m, a espessura é de 3,0mm e a tensão de cisalhamento é de 30 Kgf/mm2 2) Determine o percentual na redução da força de corte se a lamina superior tiver uma inclinação de cinco graus. 15 Exercícios Corte (Alunos) Admita que se pretende fabricar por corte por cisalhamento a peça abaixo. Mat. Alumínio esp. 2mm a) Determine o valor máximo da força de corte, admitindo que se produz uma peça em cada golpe da prensa Dados: Modulo de Elasticidade 68,9 GPa, Dureza Brinell 28, Tensão de Rotula 110 MPA, Tensão Limite de Elasticidade 103 Mpa, Alongamento na Fratura 12% Material C ( constante) Alumínio 060 – 0,75 Latão 0,65 – 0,70 Cobre 0,65 – 0,70 Aço 0,70 – 0,80 Aço Inoxidável 0,75 – 0,80 16 Exercícios Corte (Alunos) Admita que se pretende fabricar por corte por cisalhamento a peça abaixo. Mat. Alumínio esp. 2mm Dados: Modulo de Elasticidade 68,9 GPa, Dureza Brinell 28, Tensão de Rotula 110 MPA, Tensão Limite de Elasticidade 103 Mpa, Alongamento na Fratura 12% b) Calcule o trabalho que é necessário realizar para efetuar o corte. W=Fmed. h, Fmed= 2/3 fmax sendo h = e(espessura). c) Calcule a potência máxima exigida a prensa no caso de ser pretender a produzir uma série elevada de peças numa prensa mecânica com uma cadência produção de 80 peças/min e um curso de 10mm. C é uma constante que permite determinar a tensão de cisalhamento. Material C ( constante) Alumínio 060 – 0,75 Latão 0,65 – 0,70 Cobre 0,65 – 0,70 Aço 0,70 – 0,80 Aço Inoxidável 0,75 – 0,80 17
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