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Máquinas Ferramentas Introdução ao Estampos. Elementos Comuns e Específicos Folga punção matriz e força de corte 1 Prof. Sérgio Rabelo O curso abordará com maior ênfase: 1° bimestre: • Conformação • Estampagem 2° bimestre: • Usinagem • Convencional e CNC Principais processos de fabricação: Introdução aos Processos de Fabricação Processos de estampagem Entre os processos de conformação de chapas um dos mais relevantes é o de estampagem A determinação do ciclos de operações depende: Formato, qualidade e tamanho das peças Espessura e resistência do material Equipamento (prensa) Os estampos são compostos de: Elementos comuns: base, cabeçote, colunas de guia, espiga etc Elementos específicos: responsáveis pelo formato da peça Punção e matrizes Para reduzir os custos de produção, as empresas em geral tendem a limitar os elementos comuns a poucos tipos normalizados 3 Prof. Sérgio Rabelo Exemplos de peças estampadas Prof. Sérgio Rabelo4 Exemplos de ferramentas Prof. Sérgio Rabelo5 Ferramenta de corte e dobra progressiva - simulação Ferramenta de corte e dobra progressiva - real Ferramenta de corte dobra e repuxamento - real https://www.youtube.com/watch?v=WGXdoUWaiC4 https://youtu.be/TIiuepdHn2I https://youtu.be/10vNgC4LpkQ Nomenclatura (fonte: Estampos – Protec) Prof. Sérgio Rabelo6 Estampos de corte Prof. Sérgio Rabelo7 Estampos de corte Prof. Sérgio Rabelo8 Estampos de dobra Prof. Sérgio Rabelo9 Estampos de repuxo Prof. Sérgio Rabelo10 Estampos de repuxo Prof. Sérgio Rabelo11 Elementos Comuns Prof. Sérgio Rabelo12 Bases Colunas de guia Espigas Parafusos e pinos Bases Inferior Material: Placa de Ferro Fundido ou Aço laminado Espessura ≥ 25 mm Superior do Cabeçote Material: Placa de Ferro Fundido ou Aço laminado Espessura ≥ 20 mm A fixação à mesa se dá pelas ranhuras T, via porcas e parafusos Bases pesadas são dotadas de alças para manuseio 13 Prof. Sérgio Rabelo Bases Dimensões 14 Prof. Sérgio Rabelo Garantem o alinhamento das bases Material: Aço 1040/1045, temperado e retificado Aço 1010/1020, cementado, temperado e retificado Mínimo de 2 Encaixe na base de no mínimo 1,5 15 Prof. Sérgio Rabelo Colunas de Guia Colunas de Guia Dimensões 16 Prof. Sérgio Rabelo Fixa o cabeçote ao martelo da prensa Material: Aço 1040/1045 Aço 1010/1020, cementado, Rosqueamento com trava (para e ≥ 25 mm) 17 Prof. Sérgio Rabelo Espigas Espigas Dimensões 18 Prof. Sérgio Rabelo Parafusos: Fixação dos componentes Pinos: Elementos de referência e alinhamento Cilíndricos Cônicos (1:50) 19 Prof. Sérgio Rabelo Parafusos e Pinos de Fixação Punções e Matrizes Constituem os elementos principais da ferramenta, pois transformam a chapa em produto final Também chamados de Macho e Fêmea São feitos de aço carbono ou aço liga 20 Prof. Sérgio Rabelo Punções de corte Tipos mais comuns: 21 Prof. Sérgio Rabelo Diâmetro mínimo em função da resistência do material a ser cortado ≥ e, se Sus ≤ 400 MPa ≥ 15e, se Sus ≥ 400 MPa Embuchamento Punções de corte Terminações: 22 Prof. Sérgio Rabelo Os punções com fio de corte inclinado diminuem os esforços de corte, porém curvam as peças cortadas Punções de corte Fixações: 23 Prof. Sérgio Rabelo Matrizes Características da Matrizes de corte Ângulo de saída:facilita a saída de material Folga: responsável pelo perfeito corte entre matriz e punção 24 Prof. Sérgio Rabelo T = (3 – 4).e para e ≤ 2 mm 1,5.e para e ≥ 2 mm Matrizes Tipos: Corte inclinado Buchas Enxertadas Bucha excêntrica 25 Prof. Sérgio Rabelo Matrizes Fixações: 26 Prof. Sérgio Rabelo Matrizes Extratores e Sujeitadores 27 Prof. Sérgio Rabelo matrizes Prof. Sérgio Rabelo28 Folga entre Punção e Matriz Os punções e matrizes podem gerar peças cortadas ou furos. O processo de corte inicia-se com deformação elástica, depois plástica seguindo um plano de cisalhamento, por último o material se destaca Para que o corte tenha um aspecto satisfatório, sem rebarbas é necessário que as trincas de destacamento se encontrem Por esta razão, deve existir uma folga entre o punção e a matriz. Adicionalmente, pode-se reduzir a força de corte, aumentar a durabilidade do estampo 28 Prof. Sérgio Rabelo29 Folga entre Punção e Matriz 29 Prof. Sérgio Rabelo30 Folga entre Punção e Matriz 30 Valores de folga Dependem da espessura da chapa, da resistência do material e da qualidade de trabalho Regra geral: f = h/20 para aço doce f = h/16 para aço médio f = h/14 para aço duro Prof. Sérgio Rabelo31 Folga entre Punção e Matriz 31 Tabela de folgas Prof. Sérgio Rabelo32 Folga entre Punção e Matriz 32 Nas operações de corte, os punções são minorados da folga Nas operações de furação, as matrizes são majoradas da folga As matrizes de corte terão dimensões correspondentes ao limite inferior da tolerância das peças Os punções de furação terão dimensões correspondentes ao limite superior da tolerância das peças Conclusão: As dimensões exatas das matrizes e punções dependem → tolerância do produto, folga e tolerância da matriz ou punção Prof. Sérgio Rabelo33 Folga entre Punção e Matriz 33 Exemplo: Corte Determinar as dimensões do punção e da matriz (qualidade de trabalho IT6) para cortar uma chapa de alumínio duro com: e = 2 mm = 50 mm h11 Disco: =50 h11 → 50,000 + 0,000 - 0,160 Matriz: : = 49,84 H6 → 49,840 + 0,000 + 0,016 Folga: f = 0,06 (tabela) Punção: 49,84 – 0,06 = 49,78 h6 → 49,78 + 0,000 - 0,016 Prof. Sérgio Rabelo34 Folga entre Punção e Matriz 34 Exercício: Furação Determinar as dimensões do punção e da matriz (Qualidade de trabalho IT6) para furar uma chapa de alumínio duro com: e = 2 mm = 50 mm H11 Disco: =50 H11 → 50,000 + 0,160 + 0,000 Punção : = 50,16 h6 → 50,160 + 0,000 - 0,016 Folga: f = 0,06 (tabela) Matriz: 50,16 + 0,06 = 50,22 H6 → 50,22 + 0,016 + 0,000 Prof. Sérgio Rabelo35 Cálculo da Força de Corte O cálculo do esforço de corte em estampos é importante para determinar: A capacidade nominal do equipamento necessário Dimensionar os elementos do estampo, principalmente o punção e matriz Prof. Sérgio Rabelo36 Fórmula Básica O esforço de corte pode ser calculado utilizando-se a resistência específica de corte e a área de cisalhamento Onde: P = esforço de corte k = resistência específica de corte k = (0,7 – 0,8). Sut Sut = tensão última a tração p = perímetro de corte da peça h = espessura da chapa hpkP ..= Exercícios Determine o esforço de corte para a peça estampada a seguir: Dados: Material: Aço ABNT 1020 Sut = 480 MPa 37 Prof. Sérgio Rabelo Prof. Sérgio Rabelo38 Folga entre Punção e Matriz 38 Exercício de sala Determinar as dimensões dos punções e das matrizes para confeccionar a arruela cujo desenho é dado a seguir. Também calcule a força de corte necessária. h = 3 mm Material = latão Sut = 350 MPa Tabelas de tolerância ISO Prof. Sérgio Rabelo39 Eixos Tabelas de tolerância ISO Prof. Sérgio Rabelo40 Furos Revisão da aula Prof. Sérgio Rabelo41 Telecurso profissionalizante Telecurso 2000 - estampos de corte e dobra https://www.youtube.com/watch?v=yCxjzFPtCiQ&list=PLWLYZ_2X89ZGOl12vgkw_toeKZj2ySZyl&index=70