Aula2-Corte_dobra

SEP 0277 – Processos de Conformação e Não-Convencionais

SEP 0277 – Processos de Conformação e Não-Convencionais

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

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Aula 2 – Corte e dobra de chapas

Prof. Eraldo Jannone da Silva

Aula 2 – Corte e dobra de chapas

Prof. Eraldo Jannone da Silva

Estrutura da apresentação

• Corte em chapas através de facas

• Dobra

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• Processos podem ser divididos em função das diferentes operações que é submetido o metal na matriz:

– Separação da matéria

1. Conformação para chapas

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– Modificação da forma do metal

1.1- Separação da matériaCorte: separação total Entalhe: separação

parcial

Puncionamento: figuras geometricas: punção - matriz

Recorte: segunda operação de corte

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Transpasse: operação de corte associada à operação de deformação (enrijecimento em chapas muito finas)

Adaptado de Benazzi Jr., I., 2007, Tecnologia de Estampagem, Centro Paula Souza, Apostila, 97p.

1.2- Modificação da formaDobramento: mudança de direção da orientação do material

Repuxo: peças ocas (material: chapas ou placas planas )– penetração do material na matriz forçado pelo punção

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Extrusão: deformar o material através de esforços de compressão

Cunhagem: obtenção de figuras em alto e baixo relevo através de amassamento do material

Adaptado de Benazzi Jr., I., 2007, Tecnologia de Estampagem, Centro Paula Souza, Apostila, 97p.

1.3 Trabalho em metais

• Generalidades do trabalho em metais:

– Métodos amplamente aplicados, devido:• Capacidade de produção

• Baixo preço de custo

• Intercâmbialidade

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• Intercâmbialidade

• Leveza e solidez de peças obtidas

– Melhoramentos obtidos graças à:• Melhoria dos materiais a serem trabalhados;

• Melhoria dos materiais das ferramentas;

• Estabelecimentos de dados e normas técnicas

2. Corte de chapas• Princípio do processo de corte:

– Ferramenta apresenta duas cunhas cortantes movendo-se uma contra a outra

– Separação do material ocorre por cisalhamento sem a formação de cavacos

7Figura 2.1 – Processo de corte

2. Corte de chapas

• Tipos de corte em chapas através de facas:– Facas paralelas de seção retangular

– Facas paralelas de seção trapezoidal

– Facas inclinadas

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– Facas inclinadas

– Facas de inclinação variável

– Facas circulares

– Facas paralelas fixas em tambores rotativos.

2. Corte de chapas

1.Tanque de óleo,bloco hidráulico

9Fonte: Veja Máquinas e Equipamentos Industriais

1.Tanque de óleo,bloco hidráulico2.Linha de luz para alinhamento de corte

3.Faca4.Painel de controle

5.Cilindro principal6.Cilindro de retorno rápido

7.Barreira protetora8.Motor do encosto traseiro

9.Garganta10.Parada de emergência

2.1 Facas paralelas de seção retangular

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Figura 1.1 – Corte em chapas através de facas paralelas de seção retangular.

(1.1)

(1.7)

(1.8)

Oliveira, J.F.G., 2003, Corte em chapas através de facas, EESC-USP, Apostila, 24p.


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Figura 1.1 – Corte em chapas através de facas paralelas de seção retangular.

(1.1)



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Pressão específica de corte Kc

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kc=f(ε,τ) τ=f(z)



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16



17



Trabalho específico de corte

(1.15)

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2.2- Facas paralelas de seção trapezoidal

20Compensar o momento de giro


2.2- Facas paralelas de seção trapezoidal

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2.3- Facas inclinadas

(1.22)

(1.23)

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23



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Evitar também o escorregamento

das chapasOliveira, J.F.G., 2003, Corte em chapas através de facas, EESC-USP, Apostila, 24p.


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β = Diminuir o ângulo de giro da chapa


2.4- Facas de inclinação variável

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2.5- Facas circulares

(1.25)

Utilizadas no

corte de tiras

de chapas

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2.6- Facas paralelas fixas em tambores rotativos

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2.6- Facas paralelas fixas em tambores rotativos

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3. Dobramento• Principais características do processo:

– Material sofre deformações além do limite elástico

-Esforços de tração com redução de espessura (externamente) e compressão (internamente)

– Fibra interna do material na qual não sofre alongamento (linha neutra)

– Espessura entre a linha neutra e a superfície interna = 0.3 a

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– Espessura entre a linha neutra e a superfície interna = 0.3 a 0.5 t (0.4t para efeitos de cálculo)

Cálculo do comprimento original do material (L)

L= 2π(r+0,4t)(α/360)

α

3. Dobramento

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α

• Cálculo da força de dobramento

M = momento fletor

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Usualmente: σσσσd = 2 σσσσr (exceto para dobras à 90o (la/e ≤ 10)

Benazzi Jr., I., 2007, Tecnologia de Estampagem, Centro Paula Souza, Apostila, 97p.

• Efeito mola:

– Retorno elástico do material, mesmo este tendo sido submetido além do limite elástico

– Retorno é maior para:• Raios de dobramentos menores;

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• Raios de dobramentos menores;

• Chapas mais espessas

• Materiais temperados

• Cálculo do comprimento desenvolvido:

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• Raio mínimo de dobra

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• Dobras em perfil “U”

– Forças dependem da construção da ferramenta (folga punção-matriz e entrada na matriz e nos pontos de apoio);

– Folgas escolhidas visando evitar estiramento do material;

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estiramento do material;

– Raios internos de dobra deve ser no mínimo iguais a espessura da chapa;

– Forças para planificar o fundo podem alcançar até duas vezes e meia a força de dobramento normal

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