Buscar

CONFORMAÇÃO MECANICA

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 115 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 115 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 115 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Conformação 
de Chapas
Instituto Tecnológico de Aeronáutica
Divisão de Engenharia Mecânica
MT-717: Introdução a materiais e processos de 
fabricação
Dr. Ronnie Rego
Dr. Alfredo R. de Faria
2
Fechamentos5.
Processos Não-Convencionais de Conformação de Chapas4.
Conformabilidade3.
Processos Convencionais de Conformação de Chapas2.
Introdução1.
Agenda
3
[Aulas #4 e #5] Processos de Conformação Mecânica
Laminação Trefilação
ExtrusãoForjamento
4
[Aulas #6 e #7] Plasticidade
� Equações de Levy-Mises
� Critério de Escoamento
� Anisotropia





 +−=




 +−=




 +−= )(
2
1
,)(
2
1
,)(
2
1
213331223211 σσσσ
εεσσσ
σ
εεσσσ
σ
εε dddddd
5
[Aula#1] Processos de Conformação Mecânica
Esforço no material
Movimento da ferramenta
Movimento do material
Forjamento ExtrusãoLaminação Trefilação
Dobramento
Cisalhamento
� Alteração de forma com volume e massa conservados
EstiramentoEmbutimento
(Estampagem profunda)
Calandragem
6
� Aplicações na Indústria Aeronáutica
Motivação: Indústria Aeronáutica
7
� Chapas conformadas em toda a estrutura da aeronave
Motivação: Indústria Aeronáutica
8
Motivação: Indústria Aeronáutica
9
Motivação: Indústria Automotiva
10
Processos de Fabricação: Estrutura do Curso
Plasticidade
Fundamentos da 
Conformação
Tecnologias de 
Conformação
Processos 
Não-Convencionais
� Comportamento 
mecânico
� Tipos de Falhas
� Análise de tensão 
e deformação
� Relações plásticas
� Escoamento 
plástico
� Classificação
� Modelos 
preditivos
� Influências: atrito, 
temperatura; taxa 
de deformação e 
anisotropia.
� Ensaios de 
conformabilidade
� Trefilação
� Laminação
� Forjamento
� Extrusão 
� Estampagem
� Estiramento
� Repuxamento
� Soldagem a Ponto
� Metalurgia do Pó
F
dx
11
� Conceituação dos processos de conformação de chapas
� Objetivos Específicos:
1. Prover definições fundamentais sobre as convencionais tecnologias para 
processos de conformação de chapas
2. Introduzir os conceitos de conformabilidade, para avaliação de desempenho 
das tecnologias discutidas
3. Apresentar novas alternativas (processos não convencionais) à
conformação de chapas
Objetivo da aula
12
1. DIETER, G. E. Mechanical Metallurgy - SI Metric Edition. Mc Graw-Hill Book Co., Singapore, 
1988. 
2. HOSFORD, W.F.; CADDELL, R.M. Metal Forming Mechanics and Metallurgy. Prentice-Hall 
Inc., Toronto, 1983.
3. DOEGE, E.; BEHRENS, B. Handbuch Umformtechnik – Grundlagen, Technologien, 
Maschinen. Springer, Berlin, 2010. 
4. BRESCIANI FILHO, E.; ZAVAGLIA, C.A.C.; BUTTON, S.T.; GOMES, E.; NERY, F.A.C. 
Conformação Plástica dos Metais. 4.ed. Editora da Unicamp, Campinas, 1991.
5. TSCHAETSCH, H. Metal Forming Practise. Springer, Berlim, 2006.
Processos de Fabricação I (MTP-34): Literatura de Referência
1 2 3 54
13
Fechamentos5.
Processos Não-Convencionais de Conformação de Chapas4.
Conformabilidade3.
Processos Convencionais de Conformação de Chapas2.
Introdução1.
Agenda
14
� Processo de produção de 
produtos de diferentes formatos 
a partir de chapas planas
� Resultado da integração de 
estiramento e contração 
localizados
� Em geral conduzido por indução 
de estados de tração
� Redução de seção não é o 
objetivo primário e deve ser 
monitorado para evitar falhas 
(estricção)
Conformação de Chapas
15
� Processo de produção de 
produtos de diferentes formatos 
a partir de chapas planas
� Alta qualidade geométrica
� Elevadas propriedades 
mecânicas e microestruturais
� Baixo Custo
– Alta Produtividade
Conformação de Chapas
16
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
17
� Processo de conformação de uma chapa definido pela cavidade formada 
entre o encontro de um punção contra sua matriz
� Estampagem Simples: Profundidade pequena (menor que metade do ØBLANK)
� Estampagem Profunda (Embutimento): Alta relação profundidade/diâmetro
Conformação de Chapas: Estampagem
BEAD
PUNÇÃO
MATRIZ
PRENDEDOR ANTI-RUGAS
CHAPA (BLANK)ANEL 
FIXADOR
18
� Processo de conformação de 
uma chapa definido pela 
cavidade formada entre o 
encontro de um punção 
contra sua matriz
1. Punção: parte dinâmica do 
ferramental
2. Matriz: Parte estacionária 
do ferramental
3. Prendedor Anti-Rugas 
(sujeitador): promove o 
atrito que garante o estado 
trativo no flange do blank
Conformação de Chapas: Estampagem
19
� Processo de conformação de 
uma chapa definido pela 
cavidade formada entre o 
encontro de um punção 
contra sua matriz
� Aplicações em segmentos de 
alta produtividade
– Processo rápido
– Ferramental de elevado 
custo
– Vantajoso face à
soldagem, fundição, etc.
– Indústria automotiva, 
aeronáutica, 
metalomecânica, etc.
Conformação de Chapas: Estampagem
20
� Estampagem a Quente: promove aumento da ductilidade 
� Menor força de laminação, Maiores deformações; Alta variação dimensional
� Estampagem a Frio: promove aumento do encruamento e refinamento de grão
� Menores deformações; Maior resistência mecânica, Baixa variação dimensional
Conformação de Chapas: Estampagem
21
� Mecanismo do Processo 
(exemplo: blank circular)
� Ação do punção: chapa se 
deforma na direção da cavidade 
da matriz; flange movimenta em 
direção à cavidade.
1. Flange: 
� Compressão circunferencial
– Tendência a rugas
– Pressão de sujeição: permitir 
movimento (↓) sem 
aparecimento de rugas (↑)
� Tração: estiramento radial
� Atrito entre blank e ferramental
Conformação de Chapas: Estampagem
22
� Mecanismo do Processo 
(exemplo: blank circular)
2. Região de Dobramento: 
� Estado de tração na região 
externa ao dobramento
� Estado de compressão na região 
interna ao dobramento
� Atrito entre blank e ferramental
Conformação de Chapas: Estampagem
23
� Mecanismo do Processo 
(exemplo: blank circular)
3. Lateral: 
� Tração ao longo da lateral 
(estiramento)
� Compressão perpendicular à
superfície (afinamento)
� Atrito entre blank e ferramental
Conformação de Chapas: Estampagem
24
� Mecanismo do Processo 
(exemplo: blank circular)
4. Fundo do Copo: 
� Compressão exercida pela 
extremidade do punção
� Transmitido ao copo por tração 
na direção radial 
� Atrito entre blank e ferramental
Conformação de Chapas: Estampagem
25
� Mecanismo do Processo 
(exemplo: blank circular)
Conformação de Chapas: Estampagem
26
� Estampagem progressiva:
� Múltiplos estágios sequenciais de conformação e corte
� Ferramental com diferentes geometrias: conformação gradual
Conformação de Chapas: Estampagem
27
1. Forma e dimensões da chapa
2. Taxa de Estampagem
3. Máquina de conformação (Tipo de prensa)
4. Geometria do ferramental
5. Pressão Anti-rugas (Força no anel fixador)
6. Material e sua microestrutura (propriedades mecânicas)
7. Lubrificação
8. Temperatura de trabalho
9. Velocidade do processo
10. Força de estampagem
Estampagem: Fatores de Influência
Quantificação por 
relações geométricas 
e de deformação
28
Estampagem: Fatores de Influência
29
Estampagem: Fatores de Influência
PD
D0=β
30
� Equipamento: Prensa Mecânica
� Limitada pelo curso
� Conversão de movimento rotativo em alternativo
� Mais rápido e menor custo; Menores cargas de trabalho; menor precisão
Estampagem: Fatores de Influência
31
� Equipamento: Prensa Hidráulica
� Limitado pela carga
� Pressão hidráulica acumulada movimenta pistão em cilindro
� Controle da velocidade, maior precisão, maiores cargas; Mais lento e mais 
caro
Estampagem: Fatores de Influência
32
� Geometria do Ferramental
� Raios do punção e da matriz
� Folga entre punção e matriz
Estampagem: Fatores de Influência
33
� Geometria do Ferramental
� Geometria do bead
Estampagem: Fatores de Influência
34
Estampagem: Fatores de Influência
DP
D0
(Exemplo de chapa circular)
35
� Microestrutura do material
� Anisotropiaplanar: formação de orelhas nas bordas da chapa
Estampagem: Fatores de Influência
36
Estampagem: Fatores de Influência
� Força de Estampagem
P: Carga total no punção
Dp: diâmetro do punção
D0: diâmetro inicial do blank
h: espessura do blank
σ0: escoamento médio do blank
H: força no anel fixador
μ: coeficiente de atrito
B: força para dobrar e endireitar 
blank
37
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
38
� Processo em que esforços são aplicados em duas direções para promover 
deformação via flexão, resultando em duas superfícies concorrentes
Conformação de Chapas: Dobramento
39
� Processo em que esforços são aplicados em duas direções para promover 
deformação via flexão, resultando em duas superfícies concorrentes
Conformação de Chapas: Dobramento
40
Conformação de Chapas: Dobramento
Dobramento livre Dobramento em V
Dobramento em U
Dobramento com ressalto no punção
Dobramento em matriz de deslizamento
Os ângulos da curvatura são 
determinados pelo curso do punção. É
exigido o controle exato do curso do 
punção para obter o ângulo desejado da 
curvatura.
No dobramento em V (V-bending), a 
folga entre o punção e a matriz é
constante (igual à espessura da chapa
O dobramento em U é feito em dois eixos paralelos de 
dobramento na mesma operação. Uma almofada é usada 
para forçar o contato da chapa com o fundo do punção.
No dobramento com ressalto na ponta do 
punção a tensão compressiva é aplicada à
região de dobra para aumentar a 
quantidade de deformação plástica. Isto 
reduz o efeito mola (springback).
Conhecido também como flangeamento. O 
comprimento do flange pode facilmente ser 
mudado e o ângulo da curvatura pode ser 
controlado pelo curso do punção.
41
� Equipamento: Prensas dobradeiras, dobradeiras manuais e ferramental
Conformação de Chapas: Dobramento
42
� Fatores de influência
� Capacidade elástica do material
� Raio interno mínimo 
� Comprimento a ser desenvolvido
� Forças de operação
Conformação de Chapas: Dobramento
� Raio interno mínimo
– Definição: mínimo valor de raio para 
que não haja trincas no processo
– Varia com material e histórico de 
processamento (grau de encruamento)
43
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
44
� Processo de obtenção de formas geométricas específicas através da 
penetração de um punção ou lâmina contra a chapa
� Compressão se converte em tensão de cisalhamento (esforço cortante)
� Deformação plástica até a ruptura: separação brusca de uma porção da chapa
Conformação de Chapas: Corte
45
� Processo de obtenção de formas geométricas específicas através da 
penetração de um punção ou lâmina contra a chapa
� Compressão se converte em tensão de cisalhamento (esforço cortante)
� Deformação plástica até a ruptura: separação brusca de uma porção da chapa
Conformação de Chapas: Corte
46
� Tipos de processos e equipamento: 
1. Por lâmina de corte (shearing, tearing): Guilhotina
Conformação de Chapas: Corte
47
� Tipos de processos e equipamento: 
1. Por lâmina de corte (shearing, tearing): Guilhotina
2. Por punção e matriz (punching, blanking): Prensa mecânica ou hidráulica
Conformação de Chapas: Corte
48
� Mecanismo do Processo
1. Aproximação da lâmina ou punção
2. Penetração da lâmina ou punção
3. Conversão da compressão em 
tensão de cisalhamento
4. Deformação até a ruptura
Conformação de Chapas: Corte
49
� Efeito da deformação na superfície cisalhada
Conformação de Chapas: Corte
REPUXO
ZONA DE 
RUPTURA
ALTURA 
DA 
REBARBA
CISALHAMENTO
Rebarba
50
� Folga entre lâminas
Corte: Fatores de Influência
Influência da folga na superfície fraturada: valor 
percentual relativo à espessura da chapa
51
� Folga entre 
lâminas
� Efeito do 
material
� Efeito sobre a 
deformação 
(microdureza)
Corte: Fatores de Influência
52
� Folga entre lâminas: Corte Convencional x Corte Fino (Fine Blanking)
� Corte fino: folga micrométrica + controle da velocidade de corte
Corte: Fatores de Influência
CONVENCIONAL FINO
53
� Força de corte / Potência do equipamento
Corte: Fatores de Influência
54
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
55
� Processo de aplicação de força trativa para estirar o material sobre uma 
ferramenta com a forma do produto final
Conformação de Chapas: Estiramento
56
� Processo de aplicação de força trativa para estirar o material sobre uma 
ferramenta com a forma do produto final
Conformação de Chapas: Estiramento
57
� Mecanismo do Processo
� Chapa é inicialmente acomodada sobre o punção (bloco modelo)
� Pistão hidráulico: movimenta o punção (bloco modelo) contra a chapa
– Não há matriz (fêmea) no ferramental
� Garras prendem extremidades da chapa, para garantir a deformação plástica
Conformação de Chapas: Estiramento
58
� Processo de aplicação de força trativa
para estirar o material sobre uma 
ferramenta com a forma do produto 
final
� Deformação plástica sem compressão
– Previne a formação de rugas na 
parte interna da chapa
Conformação de Chapas: Estiramento
DOBRAMENTO
ESTIRAMENTO
59
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
60
� Passagem de chapa entre 
três rolos para produzir 
formatos curvados
� Curvaturas cilíndricas, 
cônicas ou de raio variável
Conformação de Chapas: Calandragem
61
� Passagem de chapa entre 
três rolos para produzir 
formatos curvados
� Curvaturas cilíndricas, 
cônicas ou de raio variável
� Pode ser aplicado a 
materiais diferentes de uma 
chapa (tubo e perfis)
Conformação de Chapas: Calandragem
62
� Passagem de chapa entre 
três rolos para produzir 
formatos curvados
� Curvaturas cilíndricas, 
cônicas ou de raio variável
� Pode ser aplicado a 
materiais diferentes de uma 
chapa (tubo e perfis)
� Ajuste de curvatura e 
espessura da chapa: 
aproximação dos rolos
Conformação de Chapas: Calandragem
63
� Passagem de chapa entre 
três rolos para produzir 
formatos curvados
� Curvaturas cilíndricas, 
cônicas ou de raio variável
� Pode ser aplicado a 
materiais diferentes de uma 
chapa (tubo e perfis)
� Ajuste de curvatura e 
espessura da chapa: 
aproximação dos rolos
� Aeronáutica: revestimentos 
e cintas de emenda da 
fuselagem
Conformação de Chapas: Calandragem
64
� Produção de produtos de diferentes formatos a partir de chapas planas
A. Estampagem
B. Estiramento
C. Repuxamento
D. Dobramento
E. Corte
F. Calandragem
Conformação de Chapas
A
B
C
D
E
F
65
� Chapa é conformada contra um molde em movimento rotativo pela ação 
de compressão de um rolete
Conformação de Chapas: Repuxamento
66
� Chapa é conformada contra um molde em movimento rotativo pela ação 
de compressão de um rolete
� Ferramental: madeira, plástico ou metal: Baixo custo
� Equipamento: ferramental é fixado a um torno, em alta rotação: Processo 
lento
Conformação de Chapas: Repuxamento
67
� Chapa é conformada contra um molde em movimento rotativo pela ação 
de compressão de um rolete
Conformação de Chapas: Repuxamento
68
� Chapa é conformada contra 
um molde em movimento 
rotativo pela ação de 
compressão de um rolete
� Produtos repuxados
– Luminárias, Panelas, 
Fundos de Tanques, 
Componentes de 
satélites
Conformação de Chapas: Repuxamento
69
1. Rugas
2. Estricção
3. Springback
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
1 1
32
70
Deformação Excessiva: Deformação Plástica
� Instabilidade Plástica� A partir de dP = 0 e σ = P/A
� Do conceito de Volume constante:
� Do conceito de deformação
� Portanto:
Critério de Instabilidade
71
� Minimizar risco de geração de 
estricção: redução da força de sujeição
� Extremo → Possibilidade de formação 
de rugas no flange
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
72
� Além das trincas e rugas…
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
Excesso de 
Metal no Raio
Afinamento 
Localizado
� Copo muito profundo
� Raio do punção 
pequeno
� Chapa muito fina
� Folga insuficiente 
entre punção e matriz
Orelhas
� Anisotropia planar 
excessiva
� Texturização
“Casca de laranja”
73
� Springback (Efeito Mola)
� Retorno elástico da chapa após liberação da força de conformação
– Principalmente em Estampagem e Dobramento
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
74
� Springback (Efeito Mola)
� Retorno elástico da chapa após liberação da força de conformação
– Principalmente em Estampagem e Dobramento
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
(h)
Razão de Springback
75
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
76
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
Exemplo
77
� Falhas em ferramental de estampagem
Conformação de Chapas: Tipos de Falha
78
Fechamentos5.
Processos Não-Convencionais de Conformação de Chapas4.
Conformabilidade3.
Processos Convencionais de Conformação de Chapas2.
Introdução1.
Agenda
79
� Como então avaliar e predizer o limite para que não haja falhas?
� Ensaios de Estampabilidade: Avalia a capacidade de a chapa ser conformada 
sema a aparição de falhas
– Swift
– Olsen/Erichsen
– Fukui
– Nakazima
� Curva Limite de Conformação: Registra o limite para a aparição de falhas, em 
função das deformações principais no ponto
Conformabilidade
80
� Ensaio Swift
� Punção Cilíndrico
� Não há grande força de fixação
– Apenas deformação de 
embutimento
� Resultado avaliado
– Maior diâmetro do copo 
sem que haja ruptura ou 
estricção localizada
Conformabilidade: Ensaios de Estampabilidade
81
� Ensaio Olsen / Erichsen
� Punção Esférico
� Fixação forçada
– deformação de 
estiramento
� Resultado avaliado
– Erichsen: Altura na ruptura
– Olsen: Carga na ruptura
� Olsen e Erichsen também 
divergem quando aos valores 
de diâmetro da esfera
– Olsen: pol (America)
– Erichsen: mm (Europa)
Conformabilidade: Ensaios de Estampabilidade
82
� Ensaio Fukui
� Punção Esférico
� Grande abertura entre 
fixações
– Estiramento + 
Embutimento
� Desenvolvimento de copo 
cônico como resultado
Conformabilidade: Ensaios de Estampabilidade
83
� Ensaio Nakazima
� Punção semi-esférico
� Utilização de borracha
– Elimina atrito entre chapa 
e ferramenta
� Várias chapas de mesma altura 
e espessura, mas de larguras 
diferentes
� Resultado: profundidade até a 
ruptura
Conformabilidade: Ensaios de Estampabilidade
84
� Ensaios de Estampabilidade 
� Desafio associado à
capacidade de reproduzirem 
condições reais de 
estampagem
� Ainda contribuem para má
reprodutibilidade:
– Pressões diferentes de 
fixação
– Diferença de rugosidade 
das matrizes e dos 
punções
– Qualidade diversificada do 
lubrificante
Conformabilidade: Ensaios de Estampabilidade
Estiramento [%]
10 20 30
E
m
b
u
ti
m
e
n
to
 [
%
]
10
20
30
SWIFT
FUKUI
OLSEN / ERICHSEN
85
� Curva Limite de Conformação (Diagrama de Keeler-Goodwin)
� Forma gráfica de registro da combinação de deformações que leva à falha no 
processo de conformação de chapas
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
86
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
87
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
88
� Diferentes posições para os diferentes estados de deformação
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
89
� Diferentes posições para os diferentes estados de deformação
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
90
� Indicação do estado de 
deformações de 
diferentes pontos em 
chapa estampada
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
91
� Pode ser explorada como registro 
da evolução do processo
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
92
� Indicação do estado de 
deformações de 
diferentes pontos em 
chapa estampada
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
93
Conformabilidade: Curva Limite de Conformação
94
Fechamentos5.
Processos Não-Convencionais de Conformação de Chapas4.
Conformabilidade3.
Processos Convencionais de Conformação de Chapas2.
Introdução1.
Agenda
95
� Estampagem incremental
� Conformação por Elastômero
� Hydroforming
Processos Não Convencionais
96
� Estampagem incremental
� Movimento progressivo de uma ferramenta de ponta hemisférica ou esférica 
sobre uma chapa, seguindo uma trajetória pré-definida
Processos Não Convencionais
97
� Estampagem incremental
� Movimento progressivo de uma ferramenta de ponta hemisférica ou esférica 
sobre uma chapa, seguindo uma trajetória pré-definida
Processos Não Convencionais
98
� Estampagem incremental
� Deformação superior aos típicos limites de conformabilidade
– Carregamento é majoritariamente na direção normal
– Elementos em flexão bidirecional: carregamento não-monotônico
Processos Não Convencionais
99
� Estampagem incremental
� Profundidades elevadas
� Formatos flexíveis
Processos Não Convencionais
100
� Estampagem incremental
� Processo lento
� Alto custo do equipamento 
(CNC ou braço robótico)
Processos Não Convencionais
101
� Estampagem incremental
� Conformação por Elastômero
� Hydroforming
Processos Não Convencionais
102
� Conformação por Elastômero
� Pressão hidráulica expande um lençol de borracha contra as chapas metálicas, 
forçando-as contra as cavidades das matrizes
– “Prensa de Borracha”
Processos Não Convencionais
Elastômero
Blank (peça 
planificada)
Mesa da máquina
Gabarito de conformação
103
� Conformação por Elastômero
� Versatilidade: Fabricação de chapas com geometrias complexas
Processos Não Convencionais
104
� Conformação por Elastômero
� Baixo Custo: 
– Apenas uma ferramenta de geometria dedicada é necessária
– Diferentes espessuras a partir do mesmo ferramental
Processos Não Convencionais
105
� Conformação por Elastômero
� Um dos principais processos da indústria aeronáutica no Brasil
Processos Não Convencionais
“Prensa de Borracha” da Embraer
1- Diafragma de Borracha (Membrana)
2- Mesa Superior
3- Chapa
4- Punção
106
� Conformação por Elastômero: Fabricação de Tubos
Processos Não Convencionais
107
� Estampagem incremental
� Conformação por Elastômero
� Hydroforming
Processos Não Convencionais
108
� Hydroforming (Hidroconformação)
� Combinação de deslocamento de pistão e pressão hidráulica para a 
conformação até a sua forma final (chapa encontra matriz)
� Conformação de corpos ocos em complexas geometrias 
Processos Não Convencionais
109
� Hydroforming 
(Hidroconformação)
� Combinação de 
deslocamento de 
pistão e pressão 
hidráulica para a 
conformação até a 
sua forma final (chapa 
encontra matriz)
Processos Não Convencionais
110
� Hydroforming (Hidroconformação)
� Assim como na conformação por elastômero:
– Processo promove maior uniformização das tensões ao longo da chapa
Processos Não Convencionais
111
� Hydroforming (Hidroconformação)
� Assim como na conformação por elastômero:
– Esforços de atrito são minimizados
Processos Não Convencionais
112
� Hydroforming (Hidroconformação)
� Conformação de corpos ocos em complexas geometrias: Tubos
Processos Não Convencionais
113
Fechamentos5.
Processos Não-Convencionais de Conformação de Chapas4.
Conformabilidade3.
Processos Convencionais de Conformação de Chapas2.
Introdução1.
Agenda
114
Objetivos Específicos
Definições 
Fundamentais
1
Conformabilidade
2
Processos 
Não-Convencionais
3
BEAD
PUNÇÃO
MATRIZ
PRENDEDOR ANTI-
CHAPA (BLANK)ANEL 
FIXADOR
115
Processos de Fabricação: Estrutura do Curso
Plasticidade
Fundamentos da 
Conformação
Tecnologias de 
Conformação
Processos 
Não-Convencionais� Comportamento 
mecânico
� Tipos de Falhas
� Análise de tensão 
e deformação
� Relações plásticas
� Escoamento 
plástico
� Classificação
� Modelos 
preditivos
� Influências: atrito, 
temperatura; 
taxa de 
deformação e 
anisotropia.
� Ensaios de 
conformabilidade
� Trefilação
� Laminação
� Forjamento
� Extrusão 
� Estampagem
� Estiramento
� Repuxamento
� Soldagem a Ponto
� Metalurgia do Pó
F
dx

Outros materiais