Apostila 4

Prévia do material em texto

- -1
PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA
UNIDADE 4 – CARACTERÍSTICAS 
ESPECÍFICAS DOS PROCESSOS
Autoria: Jerry Adriani Capitani Mendelski - Revisão técnica: Danilo Carvalho 
Heiderich
- -2
Introdução
Caro(a) estudante, seja bem-vindo(a) a mais uma unidade da
disciplina de Processos de Conformação Mecânica. Neste
material, você conhecerá características específicas envolvidas 
em processos de conformação mecânica, enfocando,
principalmente, os processos de estampagem e de calandragem.
Você sabia que as operações de estampagem podem ser
classificadas de diferentes formas? Conforme veremos, esse
processo pode ocorrer por meio de corte, de dobra, de repuxos
e por embutimento. Para cada uma dessas formas, são necessários diferentes ferramentais, bem como técnicas e
materiais com propriedades específicas. Já no que se refere à calandragem, conheceremos as calandras, isto é, as
máquinas responsáveis por esse processo.
Após isso, finalizaremos nossos estudos descobrindo em que consiste a curva-limite de conformação. Você sabia
que essa curva tem como função prever falhas mecânicas no processo de conformação dos materiais? Para isso,
as deformações sofridas pelos materiais são comparadas com as curvas obtidas em laboratórios.
Bons estudos!
4.1 Processos de estampagem
A atuação da engenharia mecânica abrange certas subáreas, cada uma delas associada à estruturação de um
processo produtivo que possibilite uma fabricação mecânica específica. Nesse contexto, encontra-se o processo
de , no qual são utilizadas chapas como matérias-primas para obter produtos com formas eestampagem
dimensões específicas, processo este que é efetivado com a utilização de prensas.
Desse modo, conforme aponta Daleffe (2008), o objetivo comum entre os diferentes processos de estampagem é
a deformação de chapas, transformando-as em produtos que apresentem dimensões precisas, formas
geométricas definidas e aplicações industriais específicas. Com isso, também cada processo de estampagem terá
parâmetros particulares relacionados aos materiais a serem produzidos.
A estampagem, como um processo de conformação mecânica, é estabelecida considerando três aspectos
principais: geometrias dos ferramentais; propriedades das matérias-primas; e coeficientes de atrito (FOLLE,
2012). Nesse contexto, a depender das particularidades de cada um desses aspectos, a estampagem será
subdividida em corte, dobra, embutimento e estiramento.
Sabendo disso, a seguir, trataremos das características gerais e das aplicações do processo de estampagem para,
na sequência, tratarmos de cada uma de suas subdivisões.
4.1.1 Características e aplicações
Geralmente, a conformação mecânica realizada pelo processo de estampagem faz uso de três ferramentas
principais, conforme definido por Oliveira (2005):
• punção: é responsável pela conformação da chapa, promovendo o movimento da chapa para o interior 
da cavidade;
• matriz: é responsável pela obtenção da geometria desejada, uma vez que a transmite para a chapa que 
está sendo conformada;
• cerra-chapas: tem como função fixar a chapa e controlar o seu escoamento.
•
•
•
- -3
• cerra-chapas: tem como função fixar a chapa e controlar o seu escoamento.
Assim, com relação à sua operacionalização, o processo de estampagem é executado com o uso de matrizes, que
são projetadas com o objetivo de proporcionar uma peça ou um produto com certas características e formas.
Figura 1 - Conformação mecânica por estampagem
Fonte: Dmitry Kalinovsky, Shutterstock, 2020.
#PraCegoVer: fotografia apresentando um processo de estampagem. Nela, um operador realiza a acoplagem de 
uma chapa plana em uma matriz de estampagem para a execução do processo.
Os processos de estampagem são implantados com a combinação de elementos comuns a diversos tipos de
ferramentas, sejam estas de corte ou então de conformação. Nesse sentido, são alguns de seus elementos a base
inferior, o cabeçote ou a base superior, a espiga, as colunas de guia, a placa de choque, a placa-guia, os pinos de
fixação etc. Além disso, há elementos específicos responsáveis por gerar cada forma desejada, como punções e
matrizes (BENAZZI JUNIOR; CAVERSAN, 2012). Na figura a seguir, é possível observar cada um desses elementos
presentes em um estampo.
•
- -4
Figura 2 - Principais componentes de um estampo
Fonte: BENAZZI JUNIOR; CAVERSAN, 2012, p. 5.
#PraCegoVer: ilustração em vista explodida de uma ferramenta de estampo. À esquerda, há uma listagem de
componentes presentes no estampo, de 1 a 12. À direita, está a ferramenta de estampo em vista explodida, com
flechas indicando cada um de seus componentes: espiga; cabeçote da ferramenta ou base superior; placa de
choque; porta-punção; punção; colunas de guia; buchas; pinos de fixação; extrator; guia das chapas; matriz; e
base inferior.
De acordo Rodrigues e Martins (2005), há diversos fatores associados ao processo de conformação de chapas
metálicas, relacionados tanto à natureza mecânica (forma e dimensões da peça, tipo de máquina, forma e
dimensões das ferramentas e condições de lubrificação) quanto aos aspectos que englobam a natureza
metalúrgica.
Além disso, cumpre ressaltar que, conforme explica Folle (2012), a chapa empregada em um processo de
estampagem é submetida a diferentes tipos de tensões e de deformações, tendo como resultado a sua geometria
final. A figura a seguir ilustra as tensões que podem ser observadas no processo de estampagem profunda.
- -5
Figura 3 - Tensões presentes no processo de estampagem profunda
Fonte: FOLLE, 2012, p. 24.
#PraCegoVer: ilustração apresentando as tensões presentes em um processo de estampagem profunda. À
direita, consta uma peça estampada cujas diferentes partes são evidenciadas em boxes dispostos à sua esquerda.
Os boxes indicam as seguintes partes: (A) elemento da borda do copo, no qual atuam tensões de estiramento
radial, de sujeição e uma compressão circunferencial; (B) elemento no dobramento superior do copo, em que
atuam tensões trativas e compressivas; (C) elemento na lateral do copo, em que atuam tensões de estiramento e
uma compressão lateral; (D) elemento no dobramento inferior do copo, no qual atuam tensões trativas e
compressivas; e (E) elemento no fundo do copo, no qual atuam tensões de estiramento radial e circunferencial.
Outro ponto a se destacar é que uma das principais questões envolvidas no processo de estampagem está
relacionada ao ferramental utilizado e à sua confecção. Nesse contexto, Rodrigues e Martins (2005) salientam
que durante a confecção desse ferramental existe a necessidade de se observar aspectos que dizem respeito à
obtenção de superfícies com características lisas, assim como é necessário garantir que as tolerâncias
dimensionais dos componentes das ferramentas sejam respeitadas. Além disso, esses fatores específicos, quando
associados à lubrificação abundante, podem reduzir, de forma expressiva, os esforços necessários ao processo de
conformação, assim como reduzem o desgaste do ferramental.
Finalmente, no que se refere às aplicações dos produtos obtidos com a estampagem, observamos que a indústria
automobilística é bastante beneficiada com esse tipo de processo. Nesse contexto, são criados componentes
diversos, como painéis para portas; capôs; estruturas laterais de carrocerias; colunas B; e reforços internos das
portas.
Tendo conhecido essas características e aplicações, a seguir nos aprofundaremos sobre os diferentes tipos de
estampagem.
- -6
4.1.2 Corte por estampagem
O , que obedece às diretrizes estabelecidas pela norma DIN 8587, é uma operação que visa àprocesso de corte
obtenção de peças ou componentes com geometrias previamente definidas. Para isso, um punção de corte, com o
auxílio de uma prensa, exerce uma pressão sobre uma chapa disposta em uma matriz.
Conforme explica Rocha (2012), o processo de corte por estampagem é realizado no instante em que a
ferramenta de corte atinge a matriz. Logo, o esforço de compressão transmitido pela prensa é convertido em
esforço de cisalhamento, gerando o corte.O autor ainda aponta que é comum que as formas obtidas pelo corte
sejam utilizadas posteriormente em outros processos de estampagem.
A fim de melhor compreender como ocorre essa estampagem, observe a figura a seguir, que apresenta os
processos de corte aberto e de corte de contorno.
Figura 4 - Estampagem – processo de corte aberto (a) e de corte de contorno (b)
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em SCHULER GROUP, 1998.
#PraCegoVer: ilustração evidenciando o processo de corte por estampagem. À esquerda, em (a), há a 
representação de um corte aberto em uma chapa, efetuado com duas lâminas, uma em sentido contrário à outra.
No centro, em (b), há a representação do corte por contorno, no qual há uma ferramenta de punção que é
pressionada sobre um objeto disposto em uma matriz. À direita, é representado o resultado do corte por
contorno.
Nesse processo, há alguns fatores considerados fundamentais para a sua realização e para o seu sucesso, como
os materiais utilizados nos componentes, as geometrias do punção e da matriz e o valor da folga entre esses
elementos. Além disso, o processo de corte por estampagem pode ser classificado em quatro grupos distintos,
apresentados na sequência.
Corte simples Ocorre quando uma porção de metal com um formato qualquer é retirada da chapa
principal.
Puncionamento Ocorre quando a operação de corte produz furos de pequenas dimensões.
Corte parcial Pode ser observado nos casos em que a porção de metal não é separada completamente
da chapa principal.
Recorte Acontece quando o corte é realizado com o intuito de extrair o excedente de material de
uma peça que já passou por um processo de conformação.
- -7
No que se refere à sua , o corte por estampagem é efetivado com a utilização de forças deoperacionalização
cisalhamento, que são aplicadas à chapa pelos cantos de corte existentes nas ferramentas. Esse processo ocorre
em três etapas: deformação plástica, redução de área e fratura.
Além disso, quando procuramos um melhor resultado na obtenção de produtos por meio do corte por
estampagem, é necessário um planejamento e um estudo para podermos definir o projeto da matriz, analisando
também como o processo irá ocorrer e quais os componentes que serão necessários. Schaeffer, Nunes e Brito
(2017) ainda apontam que a ferramenta deve atuar de forma guiada e com precisão para que o trabalho dos
punções sobre as matrizes de corte seja correto.
Um parâmetro decisivo para esse processo de estampagem é o . Por meio dele, écálculo da força de corte
estabelecida a ação de corte, bem como a carga correta a ser utilizada para a operação, que pode influenciar na
qualidade do produto obtido. Já no que se refere aos materiais a serem utilizados nesse processo, os aços
microligados, da categoria aços-ferramenta, bem como algumas ligas de ferro fundido específicas e os aços
sinterizados, podem passar pelo corte.
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
A seguir, conheceremos os demais processos de estampagem.
4.2 Estampagem: processos de dobra, de repuxo ou 
embutimento e de estiramento
Além da operação de corte por estampagem, como já verificamos, existem ainda as operações relacionadas com a
dobra, com o repuxo ou embutimento e com o estiramento. Por isso, ao longo deste tópico, conheceremos as
características específicas de cada uma delas, bem como suas funções e aplicações.
4.2.1 Processo de dobra
No , uma chapa metálica é conformada com a atuação de um punção e de uma matriz. Nesseprocesso de dobra
caso, há também o movimento do punção sobre um objeto disposto na matriz, como ocorre no processo de corte.
Contudo, conforme explica Dieter (1981), a dobra permite a confecção de segmentos curvos a partir de chapas,
como calhas, tambores e cantoneiras.
Schaeffer, Nunes e Brito (2017) explicam que o processo de dobramento, também denominado , é umbending
processo simples, e devido à sua facilidade e à sua menor complexidade, é utilizado há muitos anos na indústria.
Além disso, os autores salientam que esse processo apresenta uma importância muito grande em relação à
obtenção de componentes geometricamente simples.
Com relação à normatização da operação de dobra, é possível verificar que esse processo está estabelecido pela
norma DIN 8586. A figura a seguir traz exemplos de estampagem pelos processos de dobra em U e em V.
- -8
Figura 5 - Estampagem por processo de dobra em U (a) e em V (b)
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em SCHULER GROUP, 1998.
#PraCegoVer: ilustração representando dois processos de dobra. Em (a), à esquerda, uma chapa é deformada 
em U. Para isso, um punção atua sobre uma chapa disposta na matriz, que contém a forma U. Em (b), à direta,
uma chapa é deformada em V, haja vista que a matriz contém essa forma.
Para Marcondes (2009), a operação de dobra é responsável por uma em uma chapadeformação plástica
metálica ao longo de uma linha reta, englobando necessariamente sete componentes: o produto; os insumos (isto
é, as peças ou o material utilizado); o equipamento; o ferramental (ou seja, o punção e a matriz); a zona de
deformação; a interface; e o ambiente. Ainda segundo o autor, o processo de conformação por dobramento é a
operação estabelecida com o objetivo de obter uma curvatura cilíndrica ou cônica em rolos, chamada de
calandras.
Nesse contexto, é importante observar que quando o material é deformado abaixo de sua temperatura de
recristalização, ele é submetido, de forma inicial, a deformações elásticas para, depois, acontecerem as chamadas
deformações plásticas, até que venha a ocorrer a sua ruptura. As falhas, defeitos ou variações em relação a esse
processo podem estar relacionados com a ocorrência de uma variação de seção ou de uma alteração de
espessura, bem como com a ocorrência do retorno elástico.
Conforme explicado por Palmeira (2005), o dobramento pode ser executado por meio de maquinário ou então
manualmente. Nesse último caso, é necessária a utilização de um ferramental e de gabaritos ou então de
máquinas de simples confecção. Porém, para a execução por máquinas, são utilizadas as chamadas prensas
dobradeiras. Em todo caso, a escolha de um ou de outro tipo de operação dependerá das necessidades de
produção.
O ferramental utilizado nesse processo é muito similar àquele utilizado na estampagem profunda, composto por 
 — que pode ser mecânica ou hidráulica —, por e por . Quando da utilização das prensasprensa matriz punção
mecânicas, o cabeçote móvel é acionado por manivela ou por meio de um mecanismo excêntrico acoplado a um
trem de engrenagens, possibilitando seu rápido deslocamento. Já quando da utilização da prensa hidráulica, o
cabeçote é deslocado pelo movimento de atuadores hidráulicos de dupla ação.
Com relação às matrizes e os punções necessários ao processo, eles podem apresentar diferentes formas
geométricas, que variam conforme o formato estabelecido como resultado do processo. Na figura a seguir,
observe as diferentes matrizes e seus respectivos resultados.
- -9
Figura 6 - Tipos de dobramentos em diferentes matrizes
Fonte: MARCONDES, 2009, p. 30.
#PraCegoVer: ilustração evidenciando os vários tipos de dobramento em diferentes matrizes. Acima e da 
esquerda para a direita, são apresentados em sequência os dobramentos livre, em V, em U, em matriz de
deslizamento e com ressalto no punção. Abaixo, são apresentados os dobramentos de fundo, em matriz dupla e
em matriz giratória.
Em relação à de execução dos processos, o dobramento pode ser operacionalizado tanto natemperatura
condição a quente quanto na condição a frio. Na condição a , o material sofre uma conformação a umafrio
temperatura abaixo da faixa de temperatura responsável pela sua recristalização. Por outro lado, o processo a 
 é realizado em uma faixa de temperatura acima da temperatura de recristalização do material.quente
Nesse contexto, para González (2000), o processo de dobramento a frio possibilita um melhor acabamento
superficial, bem como resultados satisfatórios em relação ao rendimento. Como consequência, ele gera uma
maiorprodutividade em número de peças fabricadas, bem como uma menor variação dimensional. Por outro
lado, González (2000) também ressalta que no processo de dobramento a frio, há maior necessidade de gasto de
energia e maquinários com maiores potências.
Além disso, de acordo com Palmeira (2005), essa estampagem pode ser classificada de diferentes formas, a
depender do tipo de dobramento realizado. Por exemplo, quando esse processo é realizado em uma pequena
parte localizada na extremidade de uma chapa, ele pode ser denominado flangeamento. Esta e demais
possibilidades de classificação podem ser observadas na figura a seguir.
- -10
Figura 7 - Variações da operação de dobramento
Fonte: PALMEIRA, 2005, p. 5.
#PraCegoVer: ilustração apresentando dez variações das operações de dobramento: dobramento; 
flangeamento; rebordamento; enrolamento parcial e enrolamento total; nervuramento; estaqueamento;
pregueamento; abaulamento; corrugamento; e conformação de tubos por dobramento e expansão.
Ainda com relação aos termos e às definições desse processo, Costa (2010) esclarece que o curvamento de
chapas e de perfis é uma operação que tem como resultado a obtenção de formas cilíndricas ou ovais, de modo
total ou então parcial. O autor também reforça que a operacionalização do processo se dá por meio de esforços
de flexão obtidos por ferramentas manuais ou então com o uso de dispositivos e de máquinas.
Como resultado desse processo, Marcondes (2009) aponta que além da produção de diversas geometrias, o
dobramento é utilizado também com o propósito de aumentar a rigidez das peças, expandindo o momento
seccional transversal de inércia.
4.2.2 Processos de repuxo ou embutimento
O , também conhecido como estampagem profunda ou repuxo, é uma conformaçãoprocesso de embutimento
em que ocorre uma combinação entre tensões tangenciais de compressão e tensões radiais de tração. A chapa,
nesse caso, é transformada por meio de um punção e de uma matriz, sendo sujeitada com uma prensa, que a
restringe e controla o fluxo do material.
Com relação às suas especificações, esse processo é também normatizado pela norma DIN 8584-3. Já no que se
refere às suas alterações geométricas, a mudança é derivada de um deslocamento de volume do material em um
espaço tridimensional, sendo esse deslocamento realizado controladamente. Desse modo, é mantida a sua massa
e também a sua composição química original, conforme estabelecido pela norma DIN 8582.
Você quer ler?
Os processos de estampagem por repuxo ou embutimento requerem muita atenção
em relação ao material utilizado, assim como ao ferramental e às condições
operacionais. Diante desse cenário, o livro Ferramentas de corte, dobra e repuxo:
, de Sérgio da Cruz (2009), traz informações valiosas sobre oestampo
- -11
Essa operação permite obter peças com características sólidas e ocas, denominadas , a partir dacopos
conformação de uma chapa plana, conhecida como . Na , esses copos têm comoblank estampagem rasa
característica uma profundidade menor do que a metade do seu diâmetro. Por outro lado, as operações em que
essa profundidade é maior que a metade do diâmetro da peça são classificadas como .estampagem profunda
Os ferramentais necessários ao processo abrangem um , uma e um , isto é, umapunção matriz sujeitador
prensa-chapas, fazendo com que a chapa seja total ou parcialmente movida para o interior da matriz. Assim,
devido a um deslocamento do material entre a matriz e a prensa-chapas, dá-se origem a um objeto oco, com o
formato de um copo.
A prensa-chapas é responsável por evitar que o material que ainda não foi deslocado para o interior da matriz
não forme rugas. O material deslocado para o interior da ferramenta passa pelo raio da matriz e é dobrado.
Quando ele avança para o interior da matriz, ele é desdobrado, o que permite que haja um estiramento
homogêneo da espessura da peça produzida.
A principal característica do processo de embutimento é que, como destacado anteriormente, ocorrem,
simultaneamente, de tração e de compressão no material que está sendo conformado. Em torno da basetensões
do punção, o material é deformado no sentido radial, fazendo com que tensões de compressão ocorram no
sentido circunferencial, enquanto ocorre o esforço de tração no sentido radial. No raio da matriz, a face da chapa
que está em contato com a matriz sofre um esforço de compressão, enquanto a face oposta sofre esforço de
tração, como no processo de dobramento. A figura a seguir apresenta quais os estados das tensões envolvidas
nesse processo.
operacionais. Diante desse cenário, o livro Ferramentas de corte, dobra e repuxo:
, de Sérgio da Cruz (2009), traz informações valiosas sobre oestampo
dimensionamento total de matrizes, bem como sobre os estampos com sistema de
gavetas, os balancins, os punções de dobra com regulagem, os cálculos de
porcentagem útil de tira, entre diversos outros aspectos desse processo.
Você sabia?
A prensa-chapas possibilita um controle do fluxo do no sentido de suablank
movimentação para o interior da matriz, evitando, com isso, um enrugamento na
região da aba. Por isso, o controle da pressão é fundamental. Pressões elevadas
contribuem para um aumento na força do punção, provocando uma redução de
espessura na lateral do copo (REDDY; REDDY; REDDY, 2012).
- -12
Figura 8 - Estado de tensões no embutimento
Fonte: SCHAEFFER; NUNES; BRITO, 2017, p. 24.
#PraCegoVer: ilustração indicando as tensões envolvidas em um processo de embutimento. São identificadas e
destacadas três diferentes regiões de uma peça, disposta à esquerda. Para cada uma das partes destacadas, há
uma representação gráfica com as tensões que incidem sobre ela e os sentidos dessas tensões, representados por
setas.
É possível determinar as condições de espessura de uma peça embutida em função da lei da constância de
volume, já que a espessura pode ser determinada pela soma das deformações ocorridas nas outras duas
direções. Conforme estudos de Schaeffer, Nunes e Brito (2017), nas regiões em que é possível observar tensões
de tração em ambos os sentidos do plano da chapa, como no caso do fundo do copo, é possível prever o
comportamento de redução de espessura do material nessa região, já que o alongamento do material nas duas
direções não seria possível sem comprometer a sua espessura.
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
4.2.3 Estampagem por estiramento
O pode apresentar tensões de tração em um estado de deformação biaxial. Esseprocesso de estiramento
processo está relacionado com a atividade de realizar a tração de uma chapa por meio da utilização de uma
ferramenta denominada . As extremidades da chapa, por sua vez, são fixadas por meio de garras. Dessepunção
modo, Dieter (1981) explica que o estiramento consiste em tracionar uma chapa de maneira a esticar o material
sobre uma ferramenta, e ressalta, ainda, que esse é um processo muito utilizado na indústria aeronáutica para
produzir peças com grandes raios de curvaturas.
Com relação às suas especificações e à sua normatização, o processo de estampagem por estiramento é guiado
pela norma DIN 8585-1. A seguir, temos um exemplo de como o estiramento pode ocorrer.
- -13
Figura 9 - Estampagem por processo de estiramento
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em SCHULER GROUP, 1998.
#PraCegoVer: ilustração representando o processo de estampagem por estiramento. À esquerda, consta uma 
chapa com espessura S0 cujas extremidades estão apoiadas por garras. Abaixo dela, há um punção pronto para
atuar, de baixo para cima. À direita, está representada a mesma chapa apoiada em garras, porém, com espessura
S1 e com o punção já em movimento, estirando-a para cima. Por isso, lê-se na parte inferior da ilustração que S1
é maior que S0.
Tendo conhecido esses processos, na sequência, conheceremos uma outra forma de conformar metais: o
processo de calandragem.
4.3 Calandragem
A pode ser definida como um processo industrial no qual chapas laminadas de metal sãocalandragem
conformadas de modo a assumirem formatos específicos. Esseprocesso é realizado em uma máquina específica,
conhecida como , que possui de três a quatro rolos operacionais.calandra
Na sequência, conheceremos mais detalhes a respeito desse processo de conformação mecânica.
4.3.1 Calandras
De modo geral, as calandras confeccionadas com três rolos são maquinários que costumam ser utilizados em
linhas fabris, isto é, nas indústrias. Na imagem a seguir, é possível observar como elas estão configuradas e como
ocorre o processo de conformação nessas máquinas.
Figura 10 - Calandras com três rolos
Fonte: PALMEIRA, 2005, p. 26.
#PraCegoVer: ilustração do processo de calandra de três rolos. À esquerda, consta uma primeira imagem em
perspectiva isométrica com três rolos posicionados de forma piramidal, por entre os quais passa uma chapa. Ao
centro e à direita, duas imagens em vista frontal apresentam duas chapas passando por entre três rolos. No
- -14
centro e à direita, duas imagens em vista frontal apresentam duas chapas passando por entre três rolos. No
primeiro caso, os rolos estão dispostos de forma piramidal. No segundo caso, esses rolos estão dispostos de
forma diversa, estando os dois primeiros rolos um acima do outro e o terceiro mais à direita, na parte inferior.
Por outro lado, as calandras configuradas com quatro rolos apresentam certas vantagens a elas agregadas. Com
elas, há uma certa facilidade com relação ao trabalho de pré-curvamento, enquanto nas calandras de três rolos a
atividade de pré-curvamento é realizada de forma manual (PALMEIRA, 2005). Na imagem a seguir, apresenta-se
a conformação de uma chapa por meio da calandra de quatro rolos.
Figura 11 - Calandras com quatro rolos
Fonte: PALMEIRA, 2005, p. 26.
#PraCegoVer: ilustração apresentando a calandra de quatro rolos. À esquerda, consta uma primeira imagem em 
perspectiva isométrica de uma calandra de quatro rolos. Por entre esses rolos, passa uma chapa. À direita, o
mesmo processo é apresentado por uma visão frontal.
Ainda conforme Palmeira (2005), os tipos de calandra mais comuns são a calandra de passo e a calandra
piramidal. Em uma , a folga existente entre os rolos, os quais estão alinhados, é consideradacalandra de passo
ajustável. Com isso, é possível estabelecer a espessura final desejada para a chapa. Considerando essa condição
de regulagem, esse equipamento é bastante utilizado, permitindo a obtenção de peças com diâmetros menores.
No caso da , Palmeira (2005) explica que o rolo superior tem a possibilidade de ser ajustadocalandra piramidal
no intuito de exercer uma maior ou menor pressão sobre a chapa, possibilitando, com isso, uma variação em
relação ao diâmetro das peças a serem obtidas.
Na sequência, conheceremos mais detalhes a respeito do sistema das calandras.
Você quer ver?
O processo de calandragem possibilita que as chapas metálicas sejam submetidas a
deformações controladas. Esse trabalho pode ser realizado tanto em chapas finas
como em chapas com uma maior espessura. Para saber mais sobre o tema, assista ao
vídeo Calandragem de 200 mm de espessura da chapa.
Acesse
https://www.youtube.com/watch?v=F9wN80Iyymk
- -15
4.3.2 Sistema das calandras
Em seus estudos, Kosow (1982) explica o aplicado em uma calandra. Segundo o autor, essesistema de potência
sistema inicia pelo acionamento da calandra, isto é, pela ligação do motor. Posteriormente, há uma transmissão
da potência do motor para um componente denominado redutor, que possibilita uma perda de velocidade
rotacional e um aumento do torque, passado então para as engrenagens.
Uma engrenagem com um menor diâmetro é montada no eixo do redutor com a utilização de chavetas. Além
disso, são também montadas mais duas engrenagens com diâmetros maiores, responsáveis pela rotação dos dois
eixos fixos da calandra. Esses eixos, por sua vez, estão apoiados em um par de rolamentos de rolos esféricos e em
suas extremidades. Logo, um sistema de potência tem, entre seus principais componentes, o motor, o redutor, os
rolamentos, os eixos e os mancais.
Tendo conhecido o processo de calandragem e especificidades relacionadas às calandras, na sequência, veremos
outro conceito muito importante para a conformação de metais: a curva-limite de conformação.
4.4 Curva-limite de conformação
A (CLC) permite conhecer e avaliar as condições de criticidade observadascurva-limite de conformação
durante as deformações dos materiais provenientes dos processos de conformação mecânica. Ela compreende,
assim, os valores de tensões máximas e mínimas do processo.
Como sabemos, cada material tem diferentes comportamentos quando submetido a uma combinação de
deformações. Nesse contexto, Sampaio, Martins e Souza (2003) explicam que a CLC é uma importante
ferramenta que vem sendo utilizada para correlacionar o limite de conformação do material com as deformações
obtidas em escala industrial, isto é, a CLC determina uma escala laboratorial.
Em outras palavras, as CLCs têm como função prever falhas mecânicas no processo. Para isso, as deformações
sofridas pelo material são comparadas com as curvas obtidas em laboratórios. Dessa forma, destacam-se duas
técnicas para a obtenção da CLC: a técnica experimental, que está baseada na realização de ensaios práticos e
que sejam comprobatórios, e a técnica teórica, que se baseia na pesquisa e na análise de referências e trabalhos
já existentes e já publicados.
Para Arruda, Folle e Schaeffer (2008), alguns importantes fatores estão atrelados à CLC, afetando-a, de modo que
é possível haver um deslocamento para cima (limite maior de conformação) ou então para baixo (limite menor
de conformação). Esses fatores são apresentados a seguir.
Maiores espessuras.
Menores velocidades de conformação.
Menor tamanho de grão.
Menor coeficiente de atrito.
Corpo de prova.
- -16
Ainda, segundo Schaeffer, Nunes e Brito (2017), devemos considerar como fatores importantes para a avaliação
e a determinação da CLC a geometria das ferramentas, a forma do corpo de prova, os lubrificantes utilizados, a
qualidade do material a ser conformado e a sistemática implantada para a aquisição dos dados.
Com relação à aplicação de normas, a DIN EN ISO 12004-2 estabelece dois métodos para que seja possível a
determinação da curva de forma experimental: o método Nakajima, por meio do qual é possível verificar que os
corpos de prova utilizados têm tamanhos variados e, desse modo, são conformados por meio da ação de um
punção hemisférico; e o método Marciniak, que é baseado nas falhas durante a estricção do material.
Os ensaios fornecem pontos específicos para as deformações principais, sendo que esses pontos são conectados
e formam, desse modo, a curva-limite de conformação. A interseção da curva com o eixo da deformação principal
máxima é denominada ( ).limite inferior da CLC
As curvas teóricas são, portanto, estimadas. Para isso, são consideradas algumas propriedades mecânicas
pertencentes ao material, bem como ocorre a análise de critérios de instabilidade e sobre as superfícies de
fluências, conforme definido pelos estudos de Fernandes (1999).
Alguns fatores de maior influência no processo de determinação da curva e na translação da curva sobre o eixo
da deformação ( são:
• a espessura da chapa;
• a tensão de escoamento;
• o limite de resistência;
• a anisotropia;
• o coeficiente de encruamento.
Além disso, outros fatores que afetam as CLCs são o diâmetro da rede de malhas, uma vez que quanto menor o
diâmetro das malhas, maior a deformação medida, bem como a trajetória de deformação. Além disso, as CLCs
não preveem fraturas na parede ( ).wall breakage
Por fim, Juntaratin . (2012) explicam que o diagrama-limite de conformação é muito sensível a condiçõeset al
que apresentem trajetos de deformações não lineares, a exemplo de algumas aplicações industriais para peças
com geometrias muito complexas, que são normalmente operacionalizadas em estágios contínuos de
conformação. Nessas situações, o diagrama não pode ser utilizado como ferramenta que possibilite prever a
conformidade do processo.
Conclusão
Ao longo desta unidade,conhecemos os processos de estampagem de chapas e de calandragem. Conforme
pudemos observar, a depender das características e da geometria desejadas para os componentes, as chapas
metálicas poderão passar por diferentes mecanismos de conformação. Nesse sentido, também as características
metálicas importam, haja vista que há peças que podem sofrer cortes indesejados. Por fim, também conhecemos
a curva-limite de conformação, uma ferramenta importante para prever falhas.
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
• compreender o processo de estampagem, observando como os objetos são obtidos por meio dele e quais 
as suas características;
• conhecer as particularidades e o maquinário responsável pelo processo de calandragem;
• entender a importância da curva-limite de conformação e suas especificidades.
•
•
•
•
•
•
•
•
- -17
• entender a importância da curva-limite de conformação e suas especificidades.
Referências
ARRUDA, R. P.; FOLLE, L. F.; SCHAEFFER, L. Escolha do lubrificante
correto torna mais precisa a curva limite de conformação. Corte e
, São Paulo, n. 37, p. 64-76, abr. 2008.Conformação de Metais
BENAZZI JUNIOR, I.; CAVERSAN, E. G. :Tecnologia de estampagem
corte. Sorocaba: Fatec Sorocaba, 2012. 1 v.
CALANDRAGEM de 200 mm de espessura da chapa. [ : ], 2017.S. l. s. n.
1 vídeo (4 min). Publicado pelo canal DNC Técnica. Disponível em: 
. Acesso em: 5https://www.youtube.com/watch?v=F9wN80Iyymk
jan. 2021.
COSTA, M. B. S. . Duque de Caxias: EscolaTecnologia de caldeiraria
Técnica Atenew, 2010.
CRUZ, S. : estampo. 2. ed. São Paulo: Editora Hemus, 2009.Ferramentas de corte, dobra e repuxo
DALEFFE, A. . 2008.Estudo do processo de estampagem incremental em chapa de alumínio puro
Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre, 2008.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : manufacturing processes forming: classification: subdivision,DIN 8582
terms and definitions. Berlim: DIN, 2003a.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : manufacturing processes forming under combination of DIN 8584-3
tensile and compressive conditions: deep drawing; classification, subdivision, terms and definitions. Berlim: DIN,
2003b.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : manufacturing processes forming under tensile conditions: DIN 8585-1
general; classification, subdivision, terms and definitions. Berlim: DIN, 2003c.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : manufacturing processes forming by bending: classification, DIN 8586
subdivision, terms and definitions. Berlim: DIN, 2003d.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : manufacturing processes forming under sheering conditions: DIN 8587
classification, subdivision, terms and definitions. Berlim: DIN, 2003e.
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. : metallic materials: sheet and strip: determinationDIN EN ISO 12004-2
of forming-limit curves: determination of forming-limit curves in the laboratory. Berlim: DIN, 2009.
DIETER, G. E. . 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1981.Metalurgia mecânica
FERNANDES, L. F. Avaliação do critério de ruptura na simulação de estampagem baseado em curvas
. 1999. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Universidade Federal delimites de conformação
Minas Gerais, Belo Horizonte, 1999.
FOLLE, L. F. . 2012. Tese (Doutorado emEstudo do coeficiente de atrito para processos de estampagem
Engenharia) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2012.
•
https://www.youtube.com/watch?v=F9wN80Iyymk
- -18
GONZÁLEZ, P. C. S. Técnicas não convencionais para dobramento de tubos de parede fina usando
. 2000. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São Joséelastômero
dos Campos, 2000.
JUNTARATIN, J. . O uso do diagrama-limite de tensão para prever a conformabilidade de chapas.et al Corte e
, São Paulo, n. 90, p. 28-45, abr. 2012.Conformação de Metais
KOSOW, I. L. . 4. ed. Porto Alegre: Globo, 1982.Máquinas elétricas e transformadores
MARCONDES, P. V. P. Manufatura de chapas metálicas: dobramento ferramental. Revista Brasileira da
, Joinville, ano 5, n. 25, p. 27-32, set./out. 2009.Indústria de Ferramentas
OLIVEIRA, M. Algoritmos e estratégias de gestão do problema de contacto com atrito em grandes
: aplicação à estampagem de chapas metálicas. 2005. Tese (Doutorado em Ciências da Engenhariadeformações
Mecânica) – Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra, Coimbra, 2005.
PALMEIRA, A. A. . Rezende: Universidade do Estado do Rio deProcessos de dobramentos e calandragem
Janeiro, 2005.
REDDY; R. V.; REDDY, T. A. J.; REDDY; G. C. M. Effect of various parameters on the wrinkling deep drawing
cylindrical cups. , [ ], v. 3, n. 1, p. 53-58, 2012.International Journal of Engineering Trends and Technology S. l.
ROCHA, O. F. L. . Belém: IFPA; Santa Maria: UFSM, 2012.Conformação mecânica
RODRIGUES, J.; MARTINS, P. : tecnologia de deformação plástica - fundamentos teóricos.Tecnologia mecânica
Lisboa: Escolar Editora, 2005.
SAMPAIO, A. P.; MARTINS, C. A.; SOUZA, P. C. Caracterização da conformabilidade de aço livre de intersticiais. :In
CONFERÊNCIA NACIONAL DE CONFORMAÇÃO DE CHAPAS, 3., CONFERÊNCIA INTERNACIONAL DE
FORJAMENTO, 4., 2003, Porto Alegre. [...]. Porto Alegre: UFRGS, 2003.Anais
SCHAEFFER, L.; NUNES, R. M.; BRITO, A. M. G. . Porto Alegre:Tecnologia da estampagem de chapas metálicas
Imprensa Livre, 2017.
SCHULER GROUP. . Berlim: Springer Verlag, 1998.Metal forming handbook
	Introdução
	4.1 Processos de estampagem
	4.1.1 Características e aplicações
	4.1.2 Corte por estampagem
	Teste seus conhecimentos
	4.2 Estampagem: processos de dobra, de repuxo ou embutimento e de estiramento
	4.2.1 Processo de dobra
	4.2.2 Processos de repuxo ou embutimento
	Você quer ler?
	Você sabia?
	Teste seus conhecimentos
	4.2.3 Estampagem por estiramento
	4.3 Calandragem
	4.3.1 Calandras
	Você quer ver?
	4.3.2 Sistema das calandras
	4.4 Curva-limite de conformação
	Conclusão
	Referências