Post on 10-Dec-2015
description
Pontifícia Universidade Católica de Minas GeraisCurso de Engenharia Mecânica
PUC Minas Contagem
Trabalho Máquinas de Fluxo
Turbinas Pelton
Alunos: Cesar Augusto MartinsDaniel Henrique da CruzFabrício Felipe Torres RibeiroMoisés Cândido TorresRaul Almeida JorgeVinícius de Oliveira Machado
Professor: Thiago Ali
23/05/2014
2
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
ESCOPO DA APRESENTAÇÃO
• Introdução;
• Revisão Bibliográfica;
• Desenho;
• Cálculos; e
• Conclusão.
3
INTRODUÇÃO
Na busca por novos conhecimentos em processos de fabricação, estudamos o conceito e a prática do uso do processo de forjamento e aplicação de laminação de rosca na fabricação de um parafuso rosca métrica M6.
Objetivo:
Calcular a força necessária para forjar a cabeça de um parafuso cabeça sextavada, rosca métrica M6, material aço SAE 1020 e apresentar o processo de laminação para fabricação da rosca.
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
4
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
• Forjamento
Processo de conformação mecânica pelo martelamento ou pela prensagem.
• Forjamento a quente e forjamento a frio. APLICAÇÃO, VANTAGENS e DESVANTAGENS
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
5
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
• Propriedades Mecânicas aço SAE 1020
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
Qualidade
SAE
Módulo de Elasticidade
GPa
Limite de Escoamento
MPa
Limite de Resistência
MPa
Limite de Ruptura
MPa
Módulo de Tenacidad
eMPa
Módulo de Resiliência
MPa
Alongamento
(%)
Estricção(%)
1020 210 205 380 370 120 0,43 25 64
Callester Jr. 5ª edição – Tabela 6.1 e Tabela 6.2 – Página 90
6
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
• Forjabilidade AÇO SAE 1020
O aço 1020 é um tipo especial de aço carbono utilizado para propósitos gerais. Barras de aço 1020 são caracterizadas pela combinação de força e alta ductilidade, que é a habilidade do material em ser dobrado ou moldado.
• Ductilidade
- Estricção- Alongamento- Deformação
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
7
Desenho
• Parafuso M6 x 16 cabeça sextavada
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
8
Cálculos
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
• Altura inicial (h0)
9
Cálculos
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
• Deformação total (ε)
É visto que a deformação total da peça, supera a condição de ductilidade do material (SAE 1020) que é medido pela estricção, onde z = 59%.
Um passo intermediário será necessário para que não seja superado a propriedade mecânica de resistência do material quanto a ductilidade.
10
PROCEDIMENTO FORJAMENTO
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
11
Cálculos
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
Onde:Vc – Volume = 346,4102mm³Rd – Resistência a deformação = 225MPa = 22,5 kgf h0 – altura inicial = 12,25mmhm – altura intermediária = 7mm
12
Cálculos
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
Onde:Vc – Volume = 346,4102mm³Rd – Resistência a deformação = 225MPa = 22,5 kgf hm –altura intermediária = 7mmhf – altura final = 4mm
13
Matrizes
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
• Para as matrizes, é considerado uma folga de 5% em função do diâmetro da peça.
Folga matriz inferiorFolga matriz Superior Recalque
Folga matriz Superior Produto
14
Laminação da Rosca
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
-A laminação de roscas consiste em submeter à peça sob uma pressão causada por rolos laminadores específicos.
- A laminação cria um encruamento na superfície do material.
- Aumenta a dureza superficial
- Melhora a resistência do produto final.
15
Apresentação vídeo
How its made nuts and bolts
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
16
CONCLUSÃO
Através dos estudos acerca do processo de fabricação por forjamento, é visto que este processo permite uma grande fabricação de variedade de peças com as mais complexas geometrias.
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA
17
DISCUSSÃO
AGRADECIMENTOS
Dúvidas:
airtondfonseca@hotmail.com
PARÂMETROS PARA CONFORMAÇÃO DE UM PARAFUSO ROSCA MÉTRICA
M6 APLICANDO O PROCESSO DE FORJAMENTO E LAMINAÇÃO DA ROSCA