2021_2 Conformação e Fundição- Slides

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Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Fabricação Mecânica
Profº Paulo Mariot
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
INTRODUÇÃO:
Diversos processos de Fabricação, podem ser utilizados na manufatura de um 
produto.
Processos de Fabricação Mecânica
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Fabricação Mecânica
INTRODUÇÃO:
Alguns Fatores que destacam na escolha do processo:
Tipo de produção.
Tolerância dimensional do produto.
Qualidade superficial.
Custo.
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Processos de Fabricação Mecânica
Acabamento superficial conforme 
processo de Fabricação selecionado.
Avanço
fz = 0,02mm/aresta 
ae =0,50mm Ra = 4.430 µm
Fig. a: Sentido de Corte Concordante
Sentido deavaliação 
da rugosidade
Avanço
fz = 0,02mm/aresta 
ae =0,50mm Ra = 3.210 µm
Fig. b: Sentido de Corte Discordante
Sentido deavaliação 
da rugosidade
Conformação e Fundição
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Processos de Conformação Mecânica
• Conformação é o processo mecânico, onde se obtém peças, 
através dos tipos de esforços aplicados.
 Compressão direta.
“Forjamento e Laminação”
 Compressão indireta.
“Trefilação, extrusão de tubos ou fios, estampagem profunda”
Conformação e Fundição
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Processos de Conformação Mecânica
• Conformação é o processo mecânico, onde se obtém peças, 
através dos tipos de esforços aplicados.
 Tração.
“Estiramento de chapas”
 Cisalhamento.
“Corte de chapas”
 Dobramento.
“Calandragem”
Calandragem 
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Processos de Conformação Mecânica
Conformação e Fundição
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Exercício processos de Fabricação
Exercício: Através da ILUSTRAÇÃO preencha a tabela abaixo.
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Processos de Conformação Mecânica
Conformação:
Basicamente os processos de conformação podem ser classificados em:
 Laminação:
Forjamento:
 Extrusão:
Trefilação:
Estampagem:
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Laminação
LAMINAÇÃO:
Neste processo de conformação mecânica, o metal é forçado a passar entre dois 
cilindros, girando em sentido oposto, com a mesma velocidade periférica.
https://www.youtube.com/watch?v=KRn73gKQ2YU
Conformação e Fundição
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Laminação
Condição de Trabalho:
Trabalho a QUENTE permite o menor esforço mecânico para mesma 
quantidade deformação, melhorando sua tenacidade.
Não permite dimensões de estreitas tolerâncias. 
Valor mínimo de atrito de 0,2μm.
Trabalho a FRIO pode alterar sensivelmente as propriedades mecânicas : 
diminuindo sua ductilidade aumentando sua resistência e dureza.
Valor mínimo de atrito de 0,05 a 0,10μm.
Acima de 0,4 Tfusão
Abaixo de 0,4 Tfusão
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Laminação
Condição de Trabalho:
Trabalho a QUENTE Vantagens:
• Vantagens da laminação a quente: 1) Refino de grão; 
2) Eliminação de vazios; 
• Desvantagens: 1. Após a laminação a quente, as inclusões não metálicas no 
aço (principalmente sulfeto e óxidos e silicatos) são pressionadas em fatias 
finas e ocorre um fenômeno em camadas (sanduíche). 
2. Tensões residuais causadas pelo resfriamento desigual.
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Laminação
Condição de Trabalho:
Trabalho a Frio:
• Vantagens 1) Maior aumento de resistência; 
2) Melhor acabamento superficial; 
(por não formar óxidos na superfície);
• Desvantagens: 1. Fragilização do material;
2. Tensões residuais causadas por acumulo de discordâncias;
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Laminação
1N = 0,1Kgf
logo:
365 Mpa = 36,5 Kgf
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Laminação
O ângulo de contato é dado pela equação:
Calculo de Carga média de Laminação
DIETER (1976).
Onde: h0 x V0 = h1 x V1
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Laminação
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Laminação
Conformação e Fundição
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Exercício laminação
EXERCÍCIOS:
Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma 
chapa de alumínio de (hi) =10 mm para (hf)=9mm a espessura, cuja largura da chapa
(w) é 100 mm e o raio do cilindro 280mm. Sendo µ = 0,06 o coeficiente de atrito entre o 
cilindro e o metal a ser laminado e vf = 0,17 m/s. Adotar 65 MPa de resistência a 
compressão.
Pede-se para determinar:
a) A pressão de laminação.
b) A velocidade de entrada.
c) O arco de contato (L) do produto laminado
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Exercício laminação
EXERCÍCIOS:
Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma 
chapa de alumínio de (hi) =10 mm para (hf)=9mm a espessura, cuja largura da chapa
(w) é 100 mm e o raio do cilindro 280mm. Sendo µ = 0,06 o coeficiente de atrito entre o 
cilindro e o metal a ser laminado e vf = 0,17 m/s. Adotar 65 MPa de resistência a 
compressão.
www.convertworld.com
Conformação e Fundição
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Exercício laminação
EXERCÍCIOS:
Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma 
chapa de alumínio de (hi) =10 mm para (hf)=9mm a espessura, cuja largura da chapa
(w) é 100 mm e o raio do cilindro 280mm. Sendo µ = 0,06 o coeficiente de atrito entre o 
cilindro e o metal a ser laminado e vf = 0,17 m/s. Adotar 65 MPa de resistência a 
compressão.
www.convertworld.com
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Exercício Laminação
EXERCÍCIOS:
Através do processo de Laminação a frio com lubrificante, pretende-se reduzir uma 
chapa de alumínio de (hi) =40 mm para (hf)=26,63mm a espessura, cuja largura inicial 
é 100 mm. Sendo o coeficiente de atrito entre o cilindro e o metal de µ = 0,15 a ser 
laminado a velocidade de entrada nos laminadores e vo = 0,25 m/s. O material adotado 
nos cilindros deste laminador Aço Inox 304 com diâmetro de 300mm.
Pede-se para determinar:
a) A velocidade de saída.[m/min]
b) O arco de contato (L) do produto laminado.[mm]
c) A pressão de laminação.[kgf]
d) Qual redução produzida no produto em %.[%]
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Processo de Conformação Mecânica
TIPOS DE LAMINADORES:
Abrange inúmeros tipos, dependendo cada um deles do serviço que executa. 
Podendo ser classificados em a quente ou a Frio, dependendo da temperatura 
de trabalho do metal.
 Laminadores Duo
 Laminadores Trio
 Laminadores Quádruo
 Laminadores Universal
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Laminação
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Engenharia Mecânica
Laminadores Duo: Composto por dois cilindros de mesmo diâmetro, girando
em sentido oposto, coma mesma velocidade periférica e colocados um sobre outro.
Laminação
Conformação e Fundição
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Laminadores Trio: Compostos por três cilindrosdispostos um sobre outro, a
Laminação
chapa passa entre o cilindro inferior e intermediário, retornando entre intermediário 
e superior. Muitos laminadores trio dispõe de mesa elevatória ou basculante para 
passagem da chapa entre os cilindros.
Laminadores Quáduo: Composto por quatro cilindros dispostos um sobre
outro, denominado dois cilindros de trabalho e dois de apoio. Estes laminadores são
empregados na laminação e relaminação em chapas que necessitam espessura 
uniforme em toda seção transversal.
Conformação e Fundição
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Laminação
Laminadores Sendzimir:
Os cilindros de trabalho são suportados, cada um deles, por dois cilindros de 
apoio. Este sistema permite grandes reduções de espessura em cada passagem 
através dos cilindros de trabalho.
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Laminação
PRODUTOS DA LAMINAÇÃO:
Normalmente uma chapa de material dúctil ou seção de chapa
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Laminação
DEFEITOS COMUNS NA LAMINAÇÃO:
• Flexão dos Cilindros: 
Causas: Rigidez excessiva do material Efeitos: - Dobramento de borda
- Baixa planicidade da chapa;
Correções: - Passe extra; 
- Aumento da tensão de escoamento do cilindro
- Cilindrosligeiramente convexos ;
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Laminação
DEFEITOS COMUNS NA LAMINAÇÃO:
• Bandas de Lüders: Causas: Limite de escoamento descontínuo;
É explicado pelo travamento das 
discordâncias pelos solutos 
presentes na matéria prima, 
como cementita ou fase β;
Efeito das Bandas 
de Lüders em 
chapa de cobre 
Correção: - Passe de encruamento (a frio); 
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Exercícios Laminação
1) Qual a vantagem de utilizar cadeiras de laminação tipo duo reversível ou 
retorno por cima?
2) Para laminação continua, todas as mesas devem rotacionar na mesma 
velocidade?
3) Qual processo de laminação que causa o maior encruamento no
material?
4) Cite os tipos de esforços, provocados nos processos de conformação 
para obter um produto manufaturado?
5) Por que se realiza a laminação a frio ?
6) Quais as vantagens da laminação a frio com relação a laminação a 
quente ?
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Processo de Conformação
FORJAMENTO:
O forjamento é o processo de conformação mecânica, dando forma ao produto 
através da prensagem ou martelamento. Podendo ser forjamento livre, através 
de golpes rápidos, ou pela prensagem através das prensas em velocidades 
lentas em matrizes aberta ou fechada.
Prof. Paulo Mariot
https://www.youtube.com/watch?v=WKsJPmcGaEk&t=15s
Conformação e Fundição
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Forjamento
TRABALHO MECÂNICO A QUENTE:
Neste processo ocorre a deformação plástica , empregando o menor esforço
mecânico quando comparado com o processo a frio. A estrutura do metal é
refinada, melhora a tenacidade, elimina a porosidade. Entretanto, a desvantagem
deste processo é: exige ferramental com boa resistência ao calor, o que pode
afetar o custo da operação. Pode correr a oxidação e formação de camada de
óxidos.
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Forjamento
TRABALHO MECÂNICO A FRIO:
Neste processo ocorre a deformação plástica aparecendo o encruamento do 
material. Aumentando sua resistência mecânica , dimensões dentro de tolerâncias 
estreitas e melhor acabamento superficial.
Conformação e Fundição
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Forjamento
MÁQUINAS DE FORJAMENTO:
Os equipamentos de forjamento podem ser classificados, de acordo com principio
de operação, em: martelos e prensas de forjamento. Com o martelo de
forjamento, podem ser forjadas grandes variedades de formas e tamanhos de
peça. E possível girar a peça entre golpes sucessivos, coloca-la em diferentes
cavidades e cortar a forma final com pequenas perdas de material. Normalmente
uma peça é forjada com varias pancadas repetidas. Um martelo de forjamento,
dependendo de seu tamanho e capacidade, pode aplicar de 60 a 150 impactos
por minuto.
Martelo de ForjamentoPrensa de Forjamento
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Forjamento
MÁQUINAS DE FORJAMENTO:
Martelo de dupla ação:
Diferenciam-se dos martelos de queda livre (1) pelo sistema de levantamento 
e queda da massa cadente. Neste caso a energia e fornecida não somente 
pelo peso da massa, causada por um acionamento pneumático ou hidráulico. 
Os martelos de dupla-ação são preferidos aos martelos de queda livre 
quando se trata do forjamento em matriz.
https://www.youtube.com/watch?v=aa1FodLkbi4&t=21s
(1) https://www.youtube.com/watch?v=nBspuKqG9Sw
Conformação e Fundição
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Forjamento
MÁQUINAS DE FORJAMENTO:
Martelo de contragolpe
Caracteriza-se por duas massas que se chocam no meio do percurso com a 
mesma velocidade, sendo que a massa superior e acionada por um sistema 
pistão-cilindro. A massa inferior, ligeiramente menor que a superior (cerca de 5%) 
é acoplada normalmente a superior por meio de cabos.
https://www.youtube.com/watch?v=m9LwmhGlaw0
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PRENSAS PARA FORJAMENTO:
Forjamento
PRENSAS HIDRÁULICAS: E o único tipo de prensa que aplica uma pressão uniforme com uma 
velocidade de deformação quase constante. Esse equipamento e de forca restrita: sua capacidade 
de executar uma operação de forjamento e limitada pela sua máxima capacidade de carga.
Fonte: Bianchi, D. (2020) 
Conformação e Fundição
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PRENSAS PARA FORJAMENTO:
Forjamento
PRENSAS EXCÊNTRICAS: As prensas mecânicas excêntricas são muito usadas para forjar pecas
de tamanhos médios e pequenos, devido a facilidade de manuseio e ao baixo custo de operação. A
aplicação de forca sobre o material e comandada por um excêntrico, sendo, por isso, essa maquina
conhecida como de curso limitado.
PRENSAS DE FRICÇÃO: As prensas de fricção possuem dois pratos de fricção unidos axialmente 
a uma arvore. O sentido de rotação da arvore pode ser invertido de modo que a rosca sem-fim 
possa subir e descer. A descida da massa giratória desenvolve alta energia cinética que e usada 
para executar o trabalho de conformação. Essas máquinas são indicadas para cunhar moedas, 
medalhas e objetos similares, em aço ou em metais duros.
https://www.youtube.com/watch?v=G5khaiTN6mk
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Forjamento
PRENSAS DE FRICÇÃO
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Forjamento
https://www.youtube.com/watch?v=WKsJPmcGaEk&t=15s
PRENSA EXCÊNTRICA
https://www.youtube.com/watch?v=xkSjZTq3c4Q
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Forjamento
PROJETO PRELIMINAR DE UMA MATRIZ DE FORJAMENTO.
1. Escolha da linha de aparte;
2. Desenho da peça para forjamento;
3. Cálculo da contração;
4. Obtenção das dimensões da rebarba;
5. Escolha do bloco;
6. Obtenção da matéria prima necessária;
7. Estimativa da carga de forjamento.
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Forjamento
Produto Final
Produto preparado para 
(matriz forjamento)
sobremetal
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Forjamento
Produto Final
Forjamento Sequencial
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Engenharia Mecânica
LINHA DE APARTE E TOLERÂNCIA DIMENSIONAIS DE PEÇAS FORJADAS :
Forjamento
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Forjamento
DESENHO DO PRODUTO:
MINIMO Sobremetal conforme normal DIN7523.
Ângulo de Saída
Para regiões internas de 5° a 7°
Para regiões externas de 7° a 8°
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RAIO DE CONCORDÂNCIA
Forjamento
Calculo de contração:
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Forjamento
DIMENSÕES DA REBARBA.
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DIMENSÕES DO BLOCO:
Forjamento
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Forjamento
MATRIZ FECHADA
Inventor, Solidworks etc
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Forjamento
7. Estimativa da força de forjamento
Valores de "k” para cálculo da força em forjamento com prensa
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Forjamento
Trabalho elementar do trabalho (dt) 
dT= P.dh
Resistência a deformação a quente de Aço
Deformação R (Kgf/mm2)
% Ação do Martelo Ação de Prensa
0 a 10 10- 15 4 - 6
10 a 20 25 - 20 6 - 12
20 a 40 20 - 30 12 - 22
40 a 60 30 - 36 22 - 28
acima 60 36 - 50 28 -38
h
V .R (ln h0 )
P=
∆h
Onde:
P = Força de forjamento em (Kgf)
V = Volume do corpo em mm3
R = Resistência real à deformação em (Kgf/mm2)
h = Altura inicial do corpo em (mm)0
h1 = Altura final do corpo em(mm)
= h0 - h1
MATRIZ ABERTA
∆h
TABELAS
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Engenharia Mecânica
Simulação CAD: Esforços e Temperaturas: Software Simufact Forming® 
Forjamento
Fonte: Marques, A. S. (2013)
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Simulação CAD: Escoamento: Software Simufact Forming® 
Forjamento
Escoamento do material: simulação (a) x real (b); (Fonte: Marques, A. S., 2013).
Em muitos casos é necessário recozimento para alívio de 
Tensões;
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DEFEITOS DE FORJAMENTO
Forjamento
Causas
- Heterogeneidades no material (billet);
- Erro no projeto da matriz;
- Erros de dimensionamento do billet;
Fonte: Schaeffer et al. (2011).
Conformação e Fundição
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DEFEITOS DE FORJAMENTO
Forjamento
Causas
- Falta de canais de saídade gases;
- Erros de dimensionamento/cálculos;
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PRODUTOS FORJADOS
Forjamento
Características
- Alta relação entre resistência e produtividade;
- Peças mais precisas precisam de usinagem posterior;
- Materiais: Ligas de Aço, Cobre , Alumínio, Magnésio;
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Processos de Conformação Mecânica
EXTRUSÃO:
ou tarugo (de secção circular) sob a pressão de um pistão acionado pneumática ou 
hidraulicamente, através da abertura de uma matriz, formando um produto alongado 
com o perfil da matriz.
Prof Paulo Mariot
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Extrusão
TIPOS DE EXTRUSÃO:
•Quanto ao tipo de movimento do material em relação a ferramenta:
– Extrusão Direta;
– Extrusão Indireta ou Inversa;
– Extrusão lateral;
•Quanto a temperatura de trabalho:
– Quente;
– Frio;
• Quanto ao método de aplicação da carga:
– Extrusão convencional;
– Extrusão por impacto;
– Extrusão hidrostática;
Prof Paulo Mariot
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Extrusão
DIRETA:
No processo de extrusão direta, o tarugo é colocado em uma câmara e impelido através da 
matriz por ação de um êmbolo. Um “disco de pressão” é colocado no fim do pistão ou êmbolo 
em contato com o tarugo.
https://www.youtube.com/watch?v=Y75IQksBb0M
https://www.youtube.com/watch?v=Bc7o_sEdX8U
Exemplo Perfil de alumínio
Conformação e Fundição
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Extrusão
INVERSA (INDIRETA):
Neste caso ocorre o inverso a extrusão direta, é a matriz que se desloca em relação ao tarugo. 
Pois, na extrusão inversa o pistão ou êmbolo é furado e ligado à matriz, enquanto a outra 
extremidade da câmara é fechada. Freqüentemente, o pistão e a matriz são mantidos 
estacionários, e a câmara movimentada com o tarugo. Na extrusão inversa, por não se ter 
movimento entre a câmara e o tarugo, as forças de atrito são muito menores e as pressões 
requeridas para extrusão são bem menores do que na extrusão direta.
https://www.youtube.com/watch?v=WU_iSQa37aA
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Extrusão
EXTRUSÃO HIDROSTÁTICA
Este processo é caracterizado por empregar um fluido sob pressão para empurrar o material 
através da matriz, o que evita qualquer tipo de fricção nas paredes da câmara. Neste 
processo, o diâmetro do tarugo é menor que o diâmetro da câmara, que é preenchida pelo 
fluido. Como a pressão para a operação de extrusão é proveniente de um meio fluido, que 
envolve o tarugo, não há fricção entre parede e tarugo. Em geral a pressão transmitida ao 
tarugo através de um pistão é da ordem de 1.400 MPa.
Desvantagem: Processo com maquinário mais
complexo;
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
GEOMETRIA DAS MATRIZES:
Extrusão
A geometria (a) utilizada para: Alumínio puro; Al Mn; Al MgSi.
A geometria (b) utilizada para : Al Cu Mg; Al Mg; Al ZnMg.
A geometria (c) utilizada para: Ligas de Zinco
A geometria (d) utilizada para :Aços
Conformação e Fundição
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Extrusão
OUTRAS VARIÁVEIS DO PROCESSO
– Temperatura do tarugo;
– Velocidade de deslocamento do pistão;
– Tipo de lubrificante;
– Velocidade de extrusão;
Temperatura de Extrusão
–Não deve ser muito alta para evitar gasto excessivo de energia, desgaste de elementos 
da máquina de extrusão e oxidação excessiva do tarugo;
–Os tarugos (ou lingotes) de diâmetros menores exigem menor força de extrusão, mas a 
perda de temperatura se dá em velocidade maior;
–O recipiente é comumente aquecido, mas para a extrusão de metais com temperaturas 
elevadas de trabalho, a temperatura do recipiente permanece abaixo dessa temperatura 
para evitar a perda de resistência mecânica e o excessivo desgaste.
– Quanto maior for a velocidade de extrusão, menor será a perda de temperatura, pois
menor é o tempo de contato entre o tarugo e o recipiente.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Extrusão
Conformação e Fundição
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Extrusão
Pressão de Extrusão
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Extrusão
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Exercício Extrusão:
1) Que tipos de produtos são fabricados pelo processo de extrusão?
2) Escreva (V) para verdadeiro e (F) para as afirmações apresentadas abaixo. 
( ) Rolos de arame, cabos e fios elétricos são produtos fabricados por extrusão. 
( ) O alumínio pode ser extrudado em uma grande quantidade de perfis.
( ) A temperatura de aquecimento do tarugo deve ser a mais alta possível
3) Explique a diferença entre a extrusão direta e indireta.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Exercício Extrusão:
Deseja-se fabricar a tampa cilíndrica de aço conforme projeto abaixo conformando o 
tarugo a quente (1100oC) . Pede-se:
a) Dimensões do tarugo
b) O processo empregado
c) A força de extrusão
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Exercício Extrusão:
Temperatura: (1100oC) .
a) Dimensões do tarugo
b) O processo empregado
c) A força de extrusão
A
A
A
A
A
c) Força de Extrusão
a) Dimensões do tarugo
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Engenharia Mecânica
Processos de Conformação Mecânica
Trefilação:
A trefilação é uma operação em que a matéria prima é puxada contra uma matriz 
(chamada fieira) em forma de funil por meio de uma força de tração aplicada do lado 
de saída da matriz. O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças 
compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material. È um processo 
realizado normalmente a frio.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Conformação Mecânica
Trefilação:
A trefilação é uma operação em que a matéria prima é puxada contra uma matriz 
(chamada fieira) em forma de funil por meio de uma força de tração aplicada do lado 
de saída da matriz. O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças 
compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material. È um processo 
realizado normalmente a frio.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Produtos:
Arames, tubo de cobre, fios elétricos.
VANTAGENS:
 Grandes reduções de seção;
A precisão dimensional que pode ser obtida é maior do que em qualquer outro processo 
exceto a laminação a frio, que não é aplicável às bitolas comuns de arames;
A superfície produzida é uniformemente limpa e polida;
https://www.youtube.com/watch?v=QKAg1yMZIpY
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Preparação da matéria prima:
A preparação da matéria-prima para a trefilação se da em operações de trabalho a quente. O 
aquecimento do metal a trefilar provoca a formação de camadas de óxidos (carepa) em sua 
superfície. 
Esses óxidos devem ser retirados, pois, caso contrario, reduzem a vida da fieira e ficam 
inclusos no produto trefilado, prejudicando a sua qualidade.
O processo de decapagem consiste de três etapas básicas:
a) imersão dos fios em tanque de solução acida decapante;
b) lavagem com jato de água fria e,
c)lavagem adicional em tanques com água aquecida, contendo aditivos neutralizastes da ação 
acida.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
FIEIRA:
A fieira é o dispositivo básico da trefilação. A geometria da fieira é dividida em quatro zonas
(1) de entrada;
(2) de redução ( = ângulo de abordagem);
(3) guia de calibração ou zona de acabamento;
(4) de saída.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Equipamentos:
Pode-se classificar os equipamentos para trefilação em dois grupos básicos:
a)Trefiladoras de bancada – utilizadas para produção de componentes não bobináveis, como 
barras e tubos;
b)Trefiladoras de tambor – utilizada para produção de componentes bobináveis, ou seja, 
arames.
As trefiladoras de tambor ainda podem ser classificadas em três grandes grupos:
 Simples (1 só tambor) - para arames grossos;
 Duplas - para arames médios;
Múltiplas (contínuas) - para arames médios a finos.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
https://www.youtube.com/watch?v=RW-aZh8AX68
Trefila de Bancada Trefila de Tambor
Conformaçãoe Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Geometria de Fieiras (matrizes):
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Tensão de Trefilação:
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Defeitos na Trefilação:
Chevrons
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Chevrons: Correção do ângulo α
Faixa ótima de trabalho
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Trefilação
Exercícios:
1- Porque os materiais utilizados na Fieira possuem alta dureza? 
2- Diferencie a trefilação de bancada e a de tambor?
3 Em qual região da Fieira que ocorre maior aquecimento?
4 Preencha os nomes conforme indicação dos balões na fieira abaixo?
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Conformação Mecânica
ESTAMPAGEM
Prof. Paulo Mariot
https://www.youtube.com/watch?v=y3z7je1UGdY
1) Punção
2) Base de Fixação
3) Anel de Fixação 
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Conformação Mecânica
ESTAMPAGEM
Prof. Paulo Mariot
https://www.youtube.com/watch?v=y3z7je1UGdY
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
ESTAMPAGEM:
Estampagem
https://www.youtube.com/watch?v=38mKW6K-1U0
A estampagem é um processo de conformação mecânica, realizado geralmente a 
frio que compreende um conjunto de operações, por intermédio das quais uma 
chapa plana é submetida a transformações de modo a adquirir uma nova forma 
geométrica, plana ou oca.
Basicamente pode ser:
CORTE
DOBRA
ESTAMPAGEM PROFUNDA
https://www.youtube.com/watch?v=2KZRQSI8GkQ
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Processos de Conformação Mecânica
Estampagem
Prof. Paulo Mariot
https://www.youtube.com/watch?v=woMELHmq3UI
https://www.youtube.com/watch?v=OKUT9rwhlnw
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
CORTE:
O processo corresponde em obter formas geométricas determinadas, a partir de 
chapas, submetidas a ação de uma ferramenta ou punção de corte, aplicada por
Estampagem
intermédio de uma prensa.
FC = p x e x Tc x 1,2 
Onde:
FC=Força de Corte 
p= perímetro
e= espessura da chapa
Tc= Tensão de cisalhamento (Kgf/mm2)
Material Recozido Não recozido
Aço 0,1 % Carbono 25 32
Aço 0,4 % Carbono 45 56
Aço 0,8 % Carbono 72 90
Alumínio 7-9 13-16
Bronze fosforoso 32-40 40-60
Cobre 18-22 25-30
Zinco 12 20
Tensão de cisalhamento para várias ligas (Kgf/mm2)
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
Tabela para 
determinar 
comprimento
e largura da tira.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
FOLGA NO PUNÇÃO:
Quando é necessário obter contornos externos, a placa-matriz leva a medida nominal 
da peça e a folga fica no punção.
No caso de contorno interno, o punção leva a medida nominal e a folga se acrescenta 
a placa-matriz.
Para aço doce e latão: 
Para aço semi-duro: 
Para aço duro:
F = e / 20
F = e / 16
F= e / 14
Exemplo: Para o corte de um aço contendo 0,07% C e espessura igual a 1 mm, a folga
é de 0,05 mm
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
Exercício:
a) Determine o perímetro do produto.
b) Área.
c) Determine a força de corte.
Material alumínio Tensão de ruptura 15 Kgf/mm2
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Exercício:
Estampagem
Determine:
1 Qual o perímetro do produto?
2 Área?
3 Qual a força de corte utilizando 
material com 25 Kgf/mm2 de tenção 
de ruptura?
4A espessura da matriz de corte. 
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Influência do material do Blank: Estudo de caso
Estampagem
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Influência do material do Blank: Estudo de caso:
Estampagem
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Influência do material do Blank: Estudo de caso:
Estampagem
Blank que não gerava 
desgaste
Blank que gerava 
desgaste
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem - Dobra
As operação de DOBRA em geral ocupam um lugar importante no ciclo produtivo 
dos estampos, pois, muitos produtos depois de sofrerem a primeira operação de 
corte devem se submeter a uma ou varias deste operações.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem - Dobra
Recuperação elástica: a peça dobrada tende, por elasticidade, a recuperar sua forma 
inicial. Este fenômeno deve ser previsto e adequado no projeto da matriz.
Para evitar o cisalhamento da chapa deve-se calcular o valor mínimo do raio interno no 
produto:
Para materiais macios ou recozidos: 1 a 2 vezes sua espessura 
Para materiais rígidos : 3 a 4 vezes sua espessura
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Engenharia Mecânica
Estampagem – Dobra
Linha Neutra
Conformação e Fundição
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Estampagem - Dobra
Fd = 2 x Td x b x s²
3 x L
Onde:
Fd = força de dobra ( Kgf )
Td = Tensão de flexão necessária para a deformação 
permanente (Kgf / mm²)
b = comprimento da chapa ( mm) 
s = espessura da chapa ( mm )
L = distancia entre os apoios ( mm )
OBS: Td = 3 x Tr
Tr = Tensão de ruptura a 
tração ( Kgf / mm² )
Vide tabela orientativa ao lado
para os valores das tensões 
de ruptura.
• Fator importante: Considerar a recuperação elástica
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Estampagem - Dobra
• Recuperação elástica
• (E)= modulo de elasticidade;
• h= espessura do blank; 
 A anisotropia afeta a recuperação elástica do blank. 
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Estampagem - Dobra
• Casos de Defeitos no dobramento
R0 = 5 mm R0 = 12 mm
Fonte: Moura-Both (2019)
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem - Repuxo
O Embutimento ou repuxo consiste basicamente a formar em prensas recipientes
tais como, canecas, tubos, etc, partindo-se de uma chapa plana e conservando o
produto final na mesma espessura que chapa inicial.
FOLGAS ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ:
A diferença “f”entre o diâmetro do punção e o diâmetro da matriz deve ser:
-para chapas até 1mm, (f = 2 x e)
-para chapas mais espessas, f = 2 x e + t
onde t = 40% da tolerância máxima da laminação
ESTAMPAGEM PROFUNDA:
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Estampagem - Repuxo
Disco=
d
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Estampagem - Repuxo
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem - Repuxo
ESTAMPAGEM PROFUNDA:
Numero de Estágios necessários: 
N = X
0,5
X = h 
dm
onde:
N= números de estágios necessários
X= relação entre altura e diâmetro médio. 
dm = diâmetro médio do produto.
X = 90
74
x = 1,21 golpes
(espessura)
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
SIMULAÇÃO
https://www.youtube.com/watch?v=UzsqHvo5Ih0
https://www.youtube.com/watch?v=r96yIFtE32k
https://www.youtube.com/watch?v=Y6tDEtbyFfA
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
SIMULAÇÃO: Relatório dimensional
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem - Embutimento
• Defeitos no Embutimento
Tensão excessiva ou folga muito pequena 
tensão de travamento: baixa/ ideal
Estrias
Fonte: Machado (2016)
• IMPORTANTE: Relação entre ductilidade
e velocidade de embutimento.
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Estampagem
Produtos
Conformação e Fundição
Engenharia Mecânica
Metalurgia 
do Pó (MP)
Processo onde a matéria prima parte de pós metálicos ou cerâmicos
junto com um agente aglutinante (normalmente polimérico);
• Precisão dimensional
• Complexidade do projeto
• Elimina rebarbas/usinagem 
	Processos de Fabricação Mecânica
	Número do slide 2
	Processos de Fabricação Mecânica
	Processos de Fabricação Mecânica
	Processos de Conformação Mecânica
	Processos de Conformação Mecânica
	Processos de Conformação Mecânica
	Número do slide 8
	Processos de Conformação Mecânica
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Exercício laminação
	Exercício laminação
	Exercício laminação
	Exercício Laminação
	Processo de Conformação Mecânica
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Laminação
	Exercícios Laminação
	Processo de Conformação
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	ForjamentoForjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Forjamento
	Processos de Conformação Mecânica
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Extrusão
	Exercício Extrusão:
	Exercício Extrusão:
	Exercício Extrusão:
	Processos de Conformação Mecânica
	Processos de Conformação Mecânica
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Trefilação
	Número do slide 82
	Número do slide 83
	Estampagem
	Número do slide 85
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem
	Número do slide 94
	Estampagem - Dobra
	Estampagem – Dobra�Linha Neutra
	Estampagem - Dobra
	Estampagem - Dobra
	Estampagem - Dobra
	Estampagem - Repuxo
	Número do slide 101
	Estampagem - Repuxo
	Estampagem - Repuxo
	Estampagem
	Estampagem
	Estampagem - Embutimento
	Estampagem
	Metalurgia do Pó (MP)