Industrialização de uma peça automóvel

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Aos meus pais, à Mariana e à sua família, por tudo que representam para mim

II O Projecto, intitulado “Industrialização de uma peça automóvel”, foi desenvolvido no Departamento de Projectos da empresa Gestamp Portugal Lda. Esta empresa do sector automóvel possui uma série de pequenos e grandes equipamentos de fabricação de componentes metálicos, cuja intensidade e carga de trabalho são considerados elevados. Ao longo dos cinco meses de projecto foram desenvolvidos uma série de trabalhos. O objectivo principal de todos eles foi o acompanhamento técnico de todo o processo de industrialização de componentes automóveis obtidos por conformação plástica, que compreende diversas etapas, nomeadamente, a definição de equipa, a análise do processo, o planeamento, o acompanhamento técnico da compra de meios, a implementação do processo, o fabrico de protótipos por corte laser, o fabrico de amostras iniciais e a apresentação de amostras ao cliente, a optimização da matéria-prima e consumos e os indicadores do processo. Assim, foram analisados todos os passos desde que se recebe o desenho da peça até à sua concretização física. O processo de industrialização é crucial para o correcto funcionamento da produção da peça, uma vez que se pode antecipar a ocorrência de eventuais problemas ou dificuldades na produção. Os componentes automóveis em análise neste trabalho foram, um suporte do limpa pára-brisas do Renault Modus, denominado de J77 e ainda uma outra peça, denominada de VW 428.

O projecto desenvolvido abordou vários temas, tais como análise do processo de produção de peças, alteração de ferramentas, análises metalográficas, medições em máquina 3D, acompanhamento do projecto, realização e ensaio da ferramenta, desenvolvimento de um sistema para orçamentação de ferramentas e aplicação do AMFE (análise dos modos de falha e efeitos).

Um dos principais problemas na industrialização de uma peça, está relacionado com o projecto da ferramenta. Na maioria dos casos, não se consegue obter peças com a qualidade pretendida no início do projecto. É sempre necessário um processo iterativo de afinação da ferramenta, exigindo muito “know-how” por parte do responsável técnico, principalmente nas peças obtidas por estampagem. O acompanhamento de projecto da ferramenta, assim como a AMFE, tem um papel fulcral na optimização do processo.

O projecto permitiu o conhecimento e toda a familiarização com o processo de industrialização de componentes, e dado o facto de estar inserido num ambiente muito competitivo, os conhecimentos técnicos dos meios, assim como a correcta orçamentação, são factores determinantes para o sucesso da empresa. Neste sentido, neste projecto foram realizados desenvolvimentos de sistemas de cálculo de preços de ferramentas, bem como um documento de registo de alterações de ferramentas. Desta forma consegue-se fazer previsões mais rigorosas dos custos nas fases de orçamentação e um melhor planeamento e controlo da realização de ferramentas até a entrada em produção de componentes, resultando numa maior agilização do “setup” da ferramenta.

III

Industrialization of an automotive part

Abstract

The present work entitled “industrialization process of an automotive part” has been performed in the Project Department of GESTAMP Portugal Lda. This company, related to the automotive industry, has small and big equipments used in the manufacturing of sheet metal components.

This work corresponds to a period of five months starting at October 2009, its main objective being the technical monitoring of the industrialization process of an automotive part. The corresponding manufacturing process has many steps, such as: team definition, process analysis, process planning, process implementation, prototype development, laser cutting of blanks. Under this work, mainly two components have been studied: a wiper support of the Renault Modus model and a seat support, named VW428 part.

The topics concerned with this work have included: the tooling development and testing, the process analysis and parts manufacturing, metallographic analysis, geometrical measurements by using coordinate measuring machine, development of a new system for tool budgeting and application of FMEA ( Failure Mode Effect Analysis).

A main concern during the industrialization process of a component is related with the tool design and manufacturing. The corresponding iterative procedure needs a great effort and know-how in several areas, thus being important a well organized team spirit, a close follow up of the process and a correct implementation methodology.

This work has permitted the direct contact with industrial world and the development of tooling and manufacturing of sheet metal components.

Under this work it was also possible to develop a system for tooling budgeting in which a module of tool modification has been incorporated, thus permitting its continuous use during the industrialization process until the production of the component.

IV Agradecimentos

Ao meu orientador na empresa, Eng. João Pinto, e ao director do Departamento de Projectos, Eng. Tiago Rocha, pelo apoio e ajuda no desenvolvimento deste projecto.

Ao orientador na FEUP, Prof. Abel Santos, pela total disponibilidade em ajudar ao longo de todo o projecto.

A todo o pessoal do Departamento de Projectos da Gestamp Portugal, que foram essenciais para adquirir conhecimentos fundamentais.

A todos os familiares e amigos que contribuíram para o sucesso deste projecto.

V

Índice

 

1. Introdução ... 1 

1.1Apresentação da Gestamp Portugal ... 1 

1.2 Projecto na Gestamp Portugal ... 2 

1.3 Estrutura e temas abordados ... 3 

2. Estampagem ... 4 

2.1 Introdução ... 4 

2.2 Modos de deformação ... 5 

2.3 Anisotropia ... 6 

2.4 Encruamento ... 8 

2.5 Análise numérica de Conformação de Chapas Metálicas ... 9 

3. O equipamento ... 13 

3.1 Prensas ... 13 

3.1.1 Prensa Hidráulica ... 13 

3.1.2 Prensa de Soldadura Pedestal ... 13 

3.1.3 Prensa Mecânica ... 14  3.2 A Ferramenta de estampagem ... 16  3.2.1 Ferramenta simples ... 17  3.2.2 Ferramenta composta ... 17  3.2.3 Ferramentas progressivas ... 18  3.3 Sistemas de Alimentação ... 18 

3.4 Sistema de recolha de sucata ... 19 

4. O processo de industrialização de uma peça ... 21 

4.1 Definição da equipa ... 21 

4.2 Análise do processo ... 21 

4.3 Planeamento ... 21 

4.4 Acompanhamento técnico da compra de meios ... 21 

VI

4.7 Fabrico de amostras iniciais ... 22 

4.8 Apresentação de amostras iniciais ... 22 

4.9 Optimização de matéria-prima e consumos... 22 

4.10 Indicadores de industrialização ... 22 

4.10.1 Cumprimento dos prazos das pré-séries e amostras iniciais ... 22 

4.10.2 Rendimento Operacional ... 23 

4.10.3 Custo real / previsto ... 23 

4.10.4 Índice de Qualidade do Veículo ... 23 

5. Análise Modal de Falhas e Efeitos - AMFE ... 25 

5.1 Introdução ... 25  5.2 Tipos de AMFE ... 25  5.3 Aplicação do AMFE ... 26  5.4 Funcionamento Básico ... 26  6. Industrialização do componente J77... 28  6.1 Introdução ... 28  6.2 Definição da equipa ... 29  6.3 Análise do processo ... 29  6.4 Planeamento ... 34 

6.5 Acompanhamento técnico de compra de meios ... 35 

6.6 Fabrico de peças por corte laser ... 37 

6.7 Fabrico de amostras iniciais ... 39 

6.9 Apresentação de amostras iniciais ... 45 

6.10 Optimização de matéria-prima e consumos... 46 

6.11 Controlo do processo ... 47 

7. Desenvolvimentos realizados ... 49 

7.1 Desenvolvimento de uma fórmula de cálculo de orçamentos ... 49 

7.2 Ficha de registo de alterações de bandas ... 53 

8. Conclusões e trabalhos futuros ... 54 

9. Referências ... 55 

Anexo 1 ... 57 

Anexo 2 ... 59 

1. I

A po Mecâ este do se Um p empr quan todas da fo 1.1A A Ge empr autom divis A Ge centr Gesta Em estra Espa está d Qual Recu

Introdu

ossibilidade ânica da Fa projecto fo ector autom projecto un resa de sist nto o de Pr s as problem orma mais c Apresentaç estamp Por resa multin móvel, arm sões industr estamp Aut ros de inves amp Vigo, c 1995 houve atégico, asse anha, foi fun

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ración Gest oción. A GP países, con estamp Port o administra oduzidas pelo g alações fab e no bom Vila Nova d mo: Admini anutenção, ompras e In estrado Inte Porto em em da Gestam Mecânica, a l num depa pleto de de sível, usand ão da Corpo ctores do tamp é form P pertence à ta com 56 c tugal esteve ação e diver grupo Gestamp bris da Gest relacionam de Cerveira stração, Pro Projectos e nformática. egrado em mpresa, perm mp Portugal ao ser reali artamento esafios. Ab do o saber e oración Ges aço, comp mada por d à última div centros pro e intimamen rsos departa p tamp Vigo. mento entre a. A Gestam odução, Fer e Melhoria 1 Engenharia mitiram que – indústria izado numa tão técnico bordaram-se e o engenho stamp, uma onentes de ois grandes visão citada. odutivos e 9 nte ligada à amentos. . Num acto Portugal e mp Portugal rramentaria, a Contínua, a e a a o e o a e s . 9 à o e l , ,

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strializar as Projecto n ojecto “Ind ca de todos do por conf nciais no pr nuir as hipó o alvos de e fase no pro acionadas a ologia assim e pequena e mpresa tem 00 funcionár nsere-se no rige uma e peças de ac na Gestamp dustrializaçã as etapas e formação pl rojecto e no óteses de er studo aprof ocesso de f s diferentes m como os t e média est vindo a cre rios. o Departam equipa de p cordo com a Figura 1.2 – p Portuga ão de uma p envolvidas n lástica de c o processo d rro. O estud fundado, com fabricação d s variáveis empos e cu tampagem. escer muito mento de Pr profissionai as exigência Fotografia da al peça automó no processo chapa. Com do produto, do da banda m o intuito de uma peç do proces ustos da opç A nave 2 p desde a sua rojectos, cuj is, que tem as dos clien a Gestamp P óvel” teve c o de produç m este méto com a final a de chapa de aumenta a é muito i sso. É nesta ão escolhid possui dive a criação e, jo director m como obj ntes. ortugal como object ão de um c do pretende lidade de au e desenvolv ar a fiabilida mportante, a fase que da. ersos equipa neste mom é o Eng. bjectivo, orç tivo princip componente e-se determ umentar a fi vimento da ade dos pro

já que é aq se analisa 2 amentos de mento, conta José Tiago çamentar e pal a análise e automóvel minar falhas fiabilidade e ferramenta ocessos.

qui que são a o tipo de 2 e a o e e l s e a o e

3 estudos foram desenvolvidos. O principal objectivo foi acompanhar todos os procedimentos necessários a industrialização de uma peça e propor algumas melhorias.

1.3 Estrutura e temas abordados

O presente relatório apresenta-se estruturado com os seguintes capítulos:  Introdução (capítulo actual);

 Estampagem – Descrição sucinta das principais características e propriedades necessárias;

 Equipamento – Descrição do equipamento utilizado na fábrica;  Industrialização – Descrição das principais etapas do processo;

 AMFE – Descrição do processo de Análise de Modos de Falhas e Efeitos;

 Industrialização do componente J77 - Estudo do processo de industrialização ligado à peça J77;

 Projectos e melhorias - Desenvolvimento de uma fórmula capaz de gerar uma valor aproximado do preço de uma ferramenta e desenvolvimento de um documento padrão para registo de alterações a realizar nas ferramentas;

 Conclusões e trabalhos futuros – Conclusões sobre o processo de industrialização, a empresa e os projectos realizados.

2. E

2.1 I A es fabri de um um l utiliz e dec A est qual de u punç Rodr A est cadên valor maio 2005

Estamp

Introdução stampagem, car peças c m dos proc leque muit zadoras: a a corativas, et Fig tampagem p uma esboç um cerra-ch ção, dando o rigues 2005 tampagem p ncias média r depende d ores cadênci 5].

pagem

o também d om uma sup cessos de tr o alargado automóvel, a tc. (figura 2 gura 2.1 – Exem pode defini ço plano de hapas, para origem a um ]. pode consid as podem fa da complex

ias uma ali

esignada po perfície não ransformaçã de indústr a aeroespac .1). mplos típicos d r-se como u material m o interior ma peça oca derar-se um acilmente a xidade da pe mentação c or embutidu o planificáv ão mais imp

rias, de en cial e aeroná de peças obtida um processo metálico é fo de uma m a com geom processo te atingir a ord eça que se contínua da ura, é um p vel, a partir portantes, c ntre as qua áutica, a de as por estampa o tecnológic orçado a es atriz, em c metria defin ecnológico d dem das 500 está a prod banda de c processo tec de chapa m cujo campo is se desta produtos al agem [J. Rodri co de transf coar contro consequênci nida pelo pu de elevada p 00 peças/ho duzir, press chapa à fer cnológico q metálica plan o de aplicaç acam como limentares, igues 2005] formação d oladamente, ia da actua unção e pel produtivida ora. Natural supondo no rramenta [J. 4 que permite na. Trata-se ção abrange o principais domésticos e chapa, no pela acção ação de um a matriz [J. ade, onde as mente, este s casos das . Rodrigues 4 e e e s s o o m . s e s s

Exist   Os d cerra defor sufic chap conse chap impe Os d deter espes

tem dois tip

Embutid positivo alongam perpendi Embutid positivos chapa. Figura 2.2 – dois modos p a-chapas. As rmação é, f cientemente as, o mod eguir o efei as, saliênci edir o desliz dois modos rminante na ssura final d pos fundame

dura por ext (tracção e mento negat

icular à ante dura por exp s (tracção e Deformação principais d ssim, se não fundamental elevada de do de defo ito de bloqu ias na matri zamento da de deform a espessura da peça (fig entais de mo ensão – nes aumento de tivo (comp erior. pansão – ne e aumento no plano da c de deformaç o existir cer lmente, por e modo a im rmação é, ueamento, é iz ou no ce chapa. mação em em a final do gura 2.3b) é odos de def ste modo de e comprime pressão e d este modo de comprim chapa em fun ção em emb rra-chapas o r extensão, f mpedir o de fundament é vulgar uti erra-chapas, mbutidura produto ob é, necessaria formação em e deformaçã ento) numa diminuição de deforma mento) em nção dos mo butidura dep ou a pressão figura 2.2a. slizamento talmente, p lizar-se, par designado descritos an btido. Assim amente, infe m embutidu ão, a chapa direcção do de compr ação, a chap todas as d dos de defor pendem dire o deste for in Se a pressã da chapa en por expansã ra além de s freios, qu nteriorment m, na defo erior à chap ura: sofre um al o plano da c rimento) n pa sofre alo direcções d rmação [Santo ectamente d nsuficiente, ão do cerra entre a matr ão, figura uma pressã ue podem re te têm uma ormação em pa que lhe d 5 longamento chapa e um na direcção ongamentos do plano de os 2005]. da acção do , o modo de a-chapas for iz e o cerra 2.2b. Para ão do cerra-estringir ou a influência m expansão deu origem. 5 o m o s e o e r a a -u a o .

embu que n tende 2.3 A O co lamin ficam do m conso da di Uma Essa ser m ser c estru em m [Cad Para de tr direc utido cilínd na gola, de e a aumenta Anisotropi omportamen nagem e co m direcções material, cu oante a dire irecção em q a característ anisotropia modificada completame utura cristali metais com dell & Hosfo

determinar racção em cção. A figu drico, a espe evido as ten ar (figura 2. Figur ia nto anisotró om os tratam s cristalinas ujas conseq ecção da sol que se está tica importa a é causada por recrista nte elimina ina do meta estrutura he ord 1993]. r o índice de amostras re ura 2.4 retra essura desta nsões de co 3a) [J. Rodr ra 2.3 – Princip ópico das c mentos térm com orient quências são licitação, or a solicitar a ante aprese , principalm alização dur ada do mate al ou liga. E exagonal do e anisotropia etiradas na ta como são as zonas é i ompressão e rigues 2005 ipais modos de chapas está, micos poste ntação prefe o: valores riginando p a chapa [J. R entada pelas mente, pela rante o reco erial. O grau Em geral, a o que em m a de uma de direcção d o retirados o igual à espe existentes n 5]. e deformação [S , geralment eriores usad erencial exis diferentes ortanto, def Rodrigues 2 s chapas la textura cris ozimento d u de anisotr a anisotropi metais com e eterminada de laminage os provetes essura inici nesta zona, Santos 2005]. te, relaciona dos na sua p stirá compo da tensão formações q 2005]. aminadas é stalográfica do metal. M ropia é estri ia desenvolv estrutura cúb chapa, deve em, 45º e 9 de uma cha ial da chapa a espessur ado com a produção. S ortamento a limite de e que depende a anisotrop a. Esta orien Mas, dificilm itamente rel lve-se mais bica de corp e realizar-se 90º em rela apa. 6 a, enquanto ra da chapa técnica de Sempre que anisotrópico elasticidade em também pia normal. ntação pode mente, pode lacionado à fortemente po centrado e um ensaio ação a essa 6 o a e e o e m . e e à e o o a

Uma defor Os p defor a determina rmação na l provetes de rmações em F da chapa p largura (εw) prova (figu m função da Fi Figura 2.4 – Re ode apresen e a deforma r ura 2.5) são tensão apli igura 2.5 – Def

etirada dos cor

ntar anisotr ação na esp r = = ( ( o sujeitos a cada. formações ao l rpos de prova d ropia planar pessura (εt), ) ) (1) um ensaio longo do corpo da chapa. r, determina descrita na de tracção, o de prova. ada pela ra seguinte ex , onde são 7 zão entre a xpressão: medidas as 7 a s

8 infinito. Ou seja, a deformação ocorreria só na largura e no comprimento. As ligas de titânio comercial apresentam valores de r que variam entre 3 e 7 [Cadell & Hosford 1993]. Já os materiais isotrópicos apresentam r igual a 1.

O valor de r, geralmente, varia com a direcção em relação à direcção de laminagem. É comum caracterizar-se um material pelo coeficiente de anisotropia normal médio, ̅, descrito na seguinte expressão [Cadell & Hosford 1993]:

̅ = ₀ ₄₅ ₉₀ (2)

Uma outra característica importante observada em chapas laminadas é o aparecimento de “orelhas” nas bordas de copos embutidos. Este fenómeno deve-se à diferença do valor de r para cada direcção da chapa que originou o copo [J. Rodrigues 2005]. Cadell afirma [Cadell & Hosford 1993] que nas direcções que apresentam um valor de r menor ocorrerá um maior engrossamento da chapa durante o processo de estampagem. Assim, a altura do copo para aquela região será menor. Os tamanhos das orelhas apresentadas e a direcção em que elas se formam estão relacionadas com o coeficiente de anisotropia planar, ∆r, e pode ser definido por:

∆r = ₀ ₉₀ ₄₅ (3)

As chapas com valores positivos de ∆r formam orelhas a zero graus e a noventa graus em relação à direcção de laminagem, e as chapas com valores negativos de ∆r formam orelhas a ±45º. Quanto maior for o módulo de ∆r, maior será o tamanho das orelhas [Cadell & Hosford 1993].

2.4 Encruamento

A taxa de encruamento de um material pode ser quantificada através de coeficiente de encruamento, n, obtido a partir de diferentes modelos matemáticos. Este coeficiente não é mais do que um indicador sobre a capacidade intrínseca do material em repartir as deformações quando sujeito a um gradiente de tensão, sendo habitual em estampagem definir-se um coeficiente de encruamento médio, , ponderando os diferentes coeficientes de encruamento no plano da chapa, definido pela seguinte expressão:

9 laminagem [J. Rodrigues 2005].

Para melhor compreender a influência do coeficiente de encruamento médio na deformação, considere-se um provete de tracção uniaxial onde se vai analisar a progressão da deformação de um modo incremental. Deste modo, um incremento da tensão aplicada irá provocar numa região localizada do provete uma redução de secção, a qual passará a funcionar como um defeito geométrico, pois a deformação passa a ter tendência a localizar-se nessa zona. No entanto, o encruamento que o material sofreu durante a deformação conduz ao aumento da tensão limite de elasticidade dessa zona, sendo esse acréscimo tanto mais elevado quanto maior for o coeficiente de encruamento. Então, sempre que a tensão associada a este último efeito superar a que resulta da redução da secção, a deformação plástica prosseguirá numa região exterior a esta e a deformação plástica irá repartir-se globalmente pelo provete. No caso concreto da estampagem este fenómeno faz-se sentir essencialmente na zona do canto do cunho, onde o aumento do coeficiente de encruamento favorece os modos de deformação em expansão aí existentes, promovendo uma repartição mais alargada e mais homogénea das deformações, oferecendo, por isso, uma maior resistência ao aparecimento da estricção e de todos os inconvenientes que lhe são associados [J. Rodrigues 2005].

2.5 Análise numérica de Conformação de Chapas Metálicas

Muitos produtos metálicos, usados vulgarmente, são obtidos por meio da conformação mecânica das chapas. Este tipo de conformação caracteriza-se pelo estado permanente de deformação da chapa metálica. O estado permanente ou deformado plasticamente é atribuído à aplicação de uma força externa à chapa metálica, que deve ser suficientemente alta para assegurar que, depois de removida, haja uma conservação da forma desejada [Keeler 2003] Segundo Kobayashi [Kobayashi 1989], numa operação de conformação mecânica, o projecto consiste essencialmente em:

 Estabelecer as relações cinemáticas (formas geométricas, velocidades, taxas de deformação e deformações) entre a parte não deformada e a parte deformada;

 Estabelecer os limites críticos de conformabilidade, isto é, determinar se é possível executar a operação de conformação sem causar algum defeito de superfície ou interno (afinamentos, enrugamentos, fracturas, etc.);

 Prever as forças e tensões necessárias para executar a operação de conformação. Essa informação é necessária para o projecto da ferramenta e para seleccionar o equipamento apropriado, com força adequada e capacidade de energia para executar a operação de conformação.

A figura 2.6 ilustra as principais variáveis no processo de conformação de metais e as suas relações. O processo requer a especificação das leis de escoamento do metal, tensões, transferência de calor, condições de lubrificação, técnicas de aquecimento e arrefecimento, manuseamento do material, projecto da matriz e equipamento de conformação.

Fi Sem do m adeq de de grand pape Um g vário méto elem avan Esta com igura 2.6 – Inte o conhecim material e g quadamente efeitos. Log de preocupa l da modela grande núm os processos odo do limi mentos finito nços em aná tecnologia grande exa eracção entre v mento da in geometria d as matrizes go, a mode ação na tec ação numéri mero de mét s de confor ite superior os, cujo des

álise e simu possibilita ctidão, justi variáveis signi nfluência de da peça da s e equipam lação do pr cnologia de ica do proce todos aprox rmação. Os e inferior, senvolvimen ulação de p uma anális ificando o s ificativas no pr e variáveis, a mecânica mentos nece rocesso par conformaç esso [Kobay ximados de métodos m o método nto e aplica processos d se do compo seu emprego rocesso de conf tais como a do proces ssários, ou ra a simulaç ção metálica yashi 1989] análise tem mais conhec de Hill e, ação possib e conforma ortamento d o [Kobayash formação dos m condições d sso, não se prever e pr ção comput a moderna. . sido desen cidos são o mais recent ilitou um d ação de met do material hi 1989]. metais [Kobay de atrito, pr eria possíve revenir o ap tacional tem A figura 2 nvolvido e a método do ntemente, o

dos mais sig etais nos últ ao longo d 10 yashi 1989] ropriedades el projectar parecimento m sido uma 2.7 indica o aplicado em os blocos, o método de gnificativos timos anos. do processo 0 s r o a o m o e s . o

Figura Segu essen confo Um quan defic Os pr        As su   a 2.7 – Diagram undo Keele ncial para a formação de material qu ndo se muda ciência na lu rocessos de Quinage Estampa Embutid Estirame Hidrocon Conform Outros. uas caracter A peça tr As defor nas secçõ ma de blocos p er [Keeler a produção e um materi ue é facilm am as condi ubrificação e conformaç em de chapa agem; dura ou estam ento de chap nformação mação a vácu rísticas fund rabalhada é rmações, us ões transver para o projecto 2003], um de peças de ial específic ente confor ições de con e variação d ção de chapa as e calandra mpagem pr pas; e conforma uo, electrom damentais sã é uma chapa sualmente, c rsais da cha o e controlo do ma boa perc e qualidade co seja prev rmado por ntorno, tais das propried as metálicas agem; rofunda;

ação por elas magnética e ão: a ou uma pe causam mu apa; o processo na c cepção da e. Não há q visível para um determ como velo dades da ma s dividem-s stómeros; por explos eça fabricad udanças sign onformação do conformab ualquer índ todas as co inado proce cidade, ferr atéria-prima se em: ão; a a partir de nificativas n os metais [Kob bilidade do dice que per

ondições de esso pode v ramentas de a. e uma chapa na geometri 11 bayashi 1989]. s metais é rmita que a e produção. vir a falhar esalinhadas, a metálica; ia, mas não

é a . r , o

12  As suas diferenças baseiam-se no modo como as deformações se compõem, ou seja, pela predominância de deformações de tracção ou de compressão ou combinação de ambas [Kobayashi 1989].

3. O

3.1 P A pr corte máqu prens conh dispõ das f nece 3.1.1 A en prens curso e é p 3.1.2 As p ou m As pr

O equip

Prensas rensa é uma e, tais como uinas existe sas mecân hecimento d õe de um ca ferramentas ssária comp 1 Prensa Hi nergia das p sas normalm o de trabalh ouco utiliza 2 Prensa de prensas pneu mais cilindro rensas desc

pament

a máquina f embutir, co entes na Ge icas, hidrá das caracter aderno de en s, este cader pilada [Gest idráulica prensas hid mente mais ho. A Gestam ado. Figura 3. e Soldadura umáticas ou os pneumáti critas são us

to

ferramenta p ortar, quinar estamp Port áulicas ou rísticas das ncargos ond rno de enca tamp 2002]. dráulicas pro lentas, mas mp Portuga 1 – Prensa hid a Pedestal u de soldadu icos que rea adas exclus projectada r ou furar. N tugal. Assim pneumátic prensas é de estão as argos facilit . rovém exclu s conseguem al dispõe ap dráulica existen ura pedesta alizam o mo sivamente p sobretudo p Nesta secçã m, quanto a cas (máquin fundament principais c ta todo o pr usivamente m obter for penas de um nte na GESTA l (figura 3.2 ovimento d para operaçõ para operaç o descrevem ao tipo de fu nas de so tal, para tal característic rocesso, já de uma un rças iguais a m equipamen MP PORTUG 2) funcionam e subida e d ões de solda ções de con m-se princip funcionamen oldadura pe al a Gestam cas. Na hora que tem a nidade hidr ao longo de nto destes ( GAL am por actua descida da adura. 13 nformação e palmente as nto existem edestal). O mp Portugal a do fabrico informação ráulica. São e todo o do (figura 3.1), ação de um ferramenta. 3 e s m O l o o o o , m .

3.1.3 As p 3.3). linea É de const Se o 3 Prensa M prensas mec A energia ar alternado e referir qu tantes. Momento ( Mecânica cânicas base fornecida p e energia. ue, neste ti Figu (M) é igual Figura 3.2 eiam-se no p por um mot ipo de mec ra 3.3 – Variaç à Força (F) 2 – Prensa de s princípio do tor eléctrico canismo, a ção da força n x Braço (b soldadura pede o sistema m o em rotaçã velocidade o sistema “bie ), então, estal mecânico “b ão é transfo e e energia la-manivela” biela-manive ormada em a disponíve 14 ela” (figura movimento

eis não são

4 a o

Em t tende Os c mesa pode Quan duplo figur na G termos práti e para infini componente a, as guias, e visualizar n nto ao tipo o montante ras 3.5, e 3. Gestamp Por icos, o pont ito. es mecânico o motor, o v na figura 3. Fig de quadro e (4 coluna 6 respectiva rtugal: 250, to crítico de os principai volante de i 4. gura 3.4 – Anat existem vá as) e as pre amente. Ao 400 e 630 T = → ∅ ⇒ e trabalho é s de uma p inércia, a bi tomia de uma árias configu ensas de qu o nível da fo TON. ⇔ → + ∞ , então, o P prensa são o iela e o sist prensa de qua urações. As uadro em “ orça de trab onto Morto o quadro ou ema travão-atro colunas s mais com “C”, como alho existem o Inferior, o ou estrutura -embraiagem muns são as pode obse m três tipos 15 onde a força , o carro, a m, como se prensas de rvar-se nas s de prensas 5 a a e e s s

3.2 A A fer móve equip troca base rápid divid Figura 3.5 A Ferrame rramenta en el, e a parte pamentos es a rápida de que encaix da troca de didas em fer 5 Prensa de 4 c enta de est ncontra-se i e inferior ou stão ligados ferramenta xam nos pi ferramentas rramentas si Fig colunas tampagem nstalada na u matriz, pr s por meio d s (SMED) inos de cen s, diminuind imples, com gura 3.7 - Ferr m a prensa, e é resa à mesa de fixadore existente na ntragem ex do o tempo mpostas e pr ramenta, matr F é composta , como se p es hidráulico a fábrica. A xistentes na o de setup. A rogressivas. iz e fixadores h Figura 3.6 Pren pela parte pode verific os, que faze As ferramen prensa. Es As ferramen hidráulicos nsa em “C” superior, pr car na figura em parte do ntas têm un ste facto pe ntas podem 16 resa à parte a 3.7. Estes o sistema de s rasgos na ermite uma m, ainda, ser 6 e s e a a r

3.2.1 As fe usada funci 3.2.2 As f opera ferra 1 Ferramen erramentas as, ou prati ionamento b 2 Ferramen ferramentas ação de em amentas prog nta simples simples efe icamente in básico desta nta compos s composta mbutidura e gressivas e F ectuam apen nexistentes as ferramen Figura 3.8 – E ta s, esquema e uma oper ocupam pra Figura 3.9 – Es nas uma op nas indústr ntas. Esquema de um atizadas na ração de co aticamente squema de um peração de c rias dos dia

ma ferramenta a figura 3.9 orte. São b o mesmo es a ferramenta c conformaçã as de hoje. simples 9, efectuam astante mai spaço que a composta ão ou corte. A figura 3 m, normalm ais económi as ferrament 17 São pouco .8 ilustra o mente, uma icas que as tas simples. 7 o o a s

As f produ opera 3.10. 3.3 S O sis prens    Figura ferramentas uto acabado ação de mo . Sistemas d stema de al sa pode, ain Alimenta Alimenta Alimenta a 3.11 Aliment progressiv o. Correspon odo progres Fig de Aliment limentação nda ter três t ação contín ação autom ação manua tação contínua vas são a fo ndem a uma ssivo, dão o gura 3.10 – Esq tação tem como tipos de sist nua por bobi mática e robo al. a por bobine de forma mais a combinaç origem ao p quema de uma objectivo f temas de ali ine de chapa otizada (figu e chapa eficaz de ção de vário produto fina a ferramenta p fornecer o m imentação: a (figura 3.1 ura 3.12); Figura 3.12 Al converter b s módulos ( al, como se progressiva material de 11); limentação aut bobine de (1 a 3) que, er observad trabalho da tomatizada e r 18 chapa num operação a do na figura a prensa. A robotizada 8 m a a A

O sis rotati impo 3.4 S O tap passa para vez q maio stema de al ivo da bobi ortância, vis Sistema de pete rolante a por um tú contentore que caso est or tráfego na

limentação ine, um end sto que gara

Fi e recolha d e (figura 3.1 únel subterr s específico te não exist a planta da f contínua (f direitador d ante a planez igura 3.13 – Es de sucata 14 e 3.15) d râneo que ab os. Este tipo tisse, teria d fábrica, assi Figuras 3.14 e figura 3.13) de chapa e u za da chapa squema de um destina-se a abrange a m o de sistem de ser feito im como um e 3.15 – Tapete ) é, normalm um alimenta a e uma corr m sistema de ali a recolher a maior parte d ma facilita m por empilh m maior núm e de recolha de mente, com ador. Este c recta altura imentação a sucata que das prensas muito a extr adores, o qu mero de ope e sucata mposto por conjunto é de alimenta e cai das pr s e encamin racção de s que acarretar erários. 19 um suporte de extrema ação. rensas. Este nha a sucata sucata, uma ria com um 9 e a e a a m

dispo para temp onível. Este rapidament po, o retorno es contentor te serem tra o monetário res (figura 3 ansportados o do valor da Figura 3.16) estão . Desta form a sucata. a 3.16 – Conte preparados ma, a empre ntor de sucata s para ser ac esa pode ter

a coplados a r, num curto 20 um camião o espaço de 0 o e

21

4. O processo de industrialização de uma peça

O processo de industrialização de uma peça é muito extenso e requer o cumprimento de alguns objectivos, para que seja bem sucedido. Existe um conjunto de fases necessárias e bem definidas para levar a cabo o fabrico de uma peça com êxito. A Gestamp Portugal tem um plano bem definido para este processo [Gestamp 2002] que é definido pela norma UNE-ISO/TS16949:2002 e que inclui as exigências da norma NP EN ISO 9001:2008.

O processo de industrialização começa quando é adjudicado um trabalho, isto é, quando o orçamento proposto por parte da Gestamp Portugal é o escolhido pelo cliente.

4.1 Definição da equipa

Nesta etapa inicial, o técnico de orçamentação apresenta o projecto a industrializar e, seguidamente, é nomeado o chefe de projecto, assim como os responsáveis dos departamentos que farão parte da equipa. Após a formação da equipa, o dossier comercial é entregue e discutido.

4.2 Análise do processo

O chefe de projecto convoca uma reunião onde são analisados os dados do dossier comercial, os objectivos, as etapas a cumprir e rever exequibilidade do projecto, previamente analisado pelo cliente. Finalmente, é arquivado o dossier do projecto.

4.3 Planeamento

O chefe do projecto desenvolve um plano, conforme os objectivos e datas acordadas com o cliente. Este plano é difundido por todos os membros da equipa e analisado pelos mesmos. Nesta fase, também são analisadas as instalações e equipamento necessário ao projecto.

4.4 Acompanhamento técnico da compra de meios

O chefe de projecto acompanha, em conjunto com o departamento de compras, o cumprimento dos prazos dos fornecedores. O departamento de projectos responsabiliza-se pelo apoio técnico necessário aos restantes departamentos, bem como pela pilotagem, integração e aprovação dos diferentes meios.

22 A direcção em conjunto com o chefe de projectos assegura a presença de todos os elementos necessários, meios técnicos, meios humanos, documentais e logísticos, para colocar em funcionamento a produção em série.

4.6 Fabrico de peças por corte laser

Nesta fase, o fabricante da ferramenta corta umas peças a laser para poder experimentar o módulo de estampagem. Esta fase é muito importante, uma vez que permite obter peças muito próximas do resultado final, que facilitam a afinação do módulo de corte e são importantes para o cliente final, uma vez que possibilitam experimentar as mesmas no produto final.

4.7 Fabrico de amostras iniciais

O departamento de produção assegura os recursos necessários para o fabrico de um lote de amostras iniciais. Nesta fase é necessário afinar todos os equipamentos, assim como a ferramenta, o que por vezes pode ser um processo moroso.

4.8 Apresentação de amostras iniciais

Nesta fase, verifica-se se o lote de peças fabricado cumpre os requisitos impostos pelo do cliente e, em seguida é feito o relatório e o plano de vigilância. As peças são enviadas ao cliente para obter a sua homologação.

4.9 Optimização de matéria-prima e consumos

O departamento de projectos em cooperação com os outros departamentos e fornecedores optimizam os recursos humanos envolvidos, bem como a matéria-prima.

4.10 Indicadores de industrialização

Os indicadores são um meio de controlo do processo de industrialização, uma vez que demonstram o estado do processo, através de valores. Estes valores permitem ainda uma análise crítica de todo o processo, permitindo ver as necessidades e as possíveis melhorias a realizar. Normalmente, os valores de referência para estes indicadores variam de empresa para empresa.

4.10.1 Cumprimento dos prazos das pré-séries e amostras iniciais

Este indicador avalia a eficácia do projecto durante a sua industrialização e nas posteriores alterações do produto, quanto ao cumprimento das datas definidas pelo cliente. Em cada projecto ou alteração de produto registam-se as datas previstas para homologação de cada produto implicado, assim como a data real de realização. A antecipação de uma entrega será

23

4.10.2 Rendimento Operacional

O rendimento operacional permite indicar o rendimento obtido na industrialização dos diferentes processos do projecto. Em cada projecto registam-se os valores representativos das cadências reais de cada produto e, é comparado com a cadência estimada na fase de orçamentação. Este rendimento é analisado seis meses após o inicio da vida de cada projecto. O rendimento é calculado da seguinte forma:

Í = é ê

é ê

4.10.3 Custo real / previsto

O objectivo é dispor de um indicador de gestão económica relativo ao investimento em meios de fabricação necessários para a industrialização do projecto. Em cada projecto registam-se os custos de compra dos diferentes meios de fabricação: ferramentas, meios de controlo e máquinas específicas. Este indicador é analisado no encerramento de cada projecto e é obtido da seguinte forma:

Í =

× 100

4.10.4 Índice de Qualidade do Veículo

O objectivo é dispor de um indicador de qualidade durante a industrialização ou alteração do produto. Em cada projecto ou alteração de produto registam-se percentualmente os índices de qualidade do produto. Este índice é calculado no encerramento de cada projecto ou alteração de produto e é analisado se corresponde à seguinte forma:

24 documentação envolvida.

25

5. Análise Modal de Falhas e Efeitos - AMFE

5.1 Introdução

A metodologia de Análise do Modo e Efeito de Falha, conhecida como FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), é uma ferramenta que busca, em princípio, evitar por meio da análise das falhas potenciais e propostas de acções de melhoria, que não ocorram falhas no projecto do produto ou do processo. Esta ferramenta foi desenvolvida na época da Segunda Guerra Mundial, actualmente utilizada como uma ferramenta da qualidade automóvel, onde as falhas de desenvolvimento de um produto ou de um processo de fabrico são planeadas e corrigidas antes do lançamento de um produto.

Nesta dimensão da qualidade, a fiabilidade, tem-se tornado cada vez mais importante para os consumidores, pois a falha de um produto, mesmo que prontamente reparada pelo serviço de assistência técnica, é totalmente coberta por termos de garantia. Além disso, cada vez mais são lançados produtos em que determinados tipos de falhas podem ter consequências drásticas para o consumidor, tais como aviões e equipamentos hospitalares, nos quais o mal funcionamento pode significar até mesmo um risco de vida ao usuário.

Apesar de ter sido desenvolvida com um enfoque no projecto de novos produtos e processos, a metodologia AMFE, pela sua grande utilidade, passou a ser aplicada de diversas maneiras. Assim, é actualmente utilizada para diminuir as falhas de produtos e processos existentes e para diminuir a probabilidade de falha em processos administrativos. Tem sido empregue também, em aplicações específicas, tais como análises de fontes de risco, em engenharia de segurança e na indústria de alimentos.

A norma QS 9000 especifica o AMFE como um dos documentos necessários para um fornecedor submeter uma peça/produto à aprovação do construtor. Este é um dos principais motivos da divulgação desta técnica. No entanto, deve implementar-se o AMFE numa empresa, não só pela uma exigência do cliente, mas também para obter melhores resultados [D.H. Stamatis 2003].

5.2 Tipos de AMFE

Esta metodologia pode ser aplicada, tanto no desenvolvimento do projecto do produto, como no desenvolvimento do processo. As etapas e a maneira de realização da análise são as mesmas, diferenciando-se somente quanto ao objectivo. Assim, as análises AMFE são classificadas em dois tipos:

 AMFE DE PRODUTO: na qual são consideradas as falhas que poderão ocorrer com o produto dentro das especificações do projecto. O objectivo desta análise é evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projecto. É normalmente denominada também de FMEA de projecto.

26 execução do processo, ou seja, o objectivo desta análise é evitar falhas do processo, tendo como base, as não conformidades do produto com as especificações do projecto. Existe ainda um terceiro tipo, menos comum, que é o AMFE de procedimentos administrativos. Neste analisam-se as falhas potenciais de cada etapa do processo, com o mesmo objectivo que as análises anteriores, ou seja, diminuir os riscos de falha [D.H. Stamatis 2003].

5.3 Aplicação do AMFE

Pode aplicar-se a análise AMFE com os seguintes propósitos:

 Para diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projectos de novos produtos ou processos;

 Para diminuir a probabilidade de falhas potenciais (que ainda não tenham ocorrido) em produtos/processos já em operação;

 Para aumentar a fiabilidade de produtos ou processos já em execução por meio da análise das falhas que já ocorreram;

 Para diminuir os riscos de erros e aumentar a qualidade em procedimentos administrativos [D.H. Stamatis 2003].

5.4 Funcionamento Básico

O princípio da metodologia é o mesmo, independentemente do tipo de AMFE e da aplicação, (AMFE de produto, processo ou procedimento) e de ser aplicado para produtos/processos novos, ou já em operação. A análise consiste basicamente na formação de um grupo de pessoas que identificam, para o produto/processo em questão, as suas funções, os tipos de falhas que podem ocorrer, os efeitos e as possíveis causas desta falha. Em seguida, são avaliados os riscos de cada causa de falha por meio de índices e, com base nesta avaliação, são tomadas as acções necessárias para diminuir estes riscos, aumentando a fiabilidade do produto/processo.

Finalmente, o grupo, para cada causa de falha, atribui índices para avaliar os riscos e, por meio destes riscos, discute medidas de melhoria.

As falhas são analisadas de acordo com 3 parâmetros: 1-Severidade da falha (gravidade ou impacto da falha);

2-Ocorrência da falha (freqüência de acontecimento da falha);

3-Detecção (forma com que a falha é detectada preventiva ou corretivamente).

Desta forma, cada falha pode ser quantificada através do cálculo do RPN (Risk Priority Number), multiplicando-se as avaliações de Severidade pela Ocorrência e pela Detecção.

27 Como um produto ou processo que está em constante evolução, o AMFE nunca é finalizado. É importante mantê-lo sempre actualizado, para que represente a situação actual do desenvolvimento do produto ou processo. Desta maneira, as falhas de campo, reclamações de clientes, falhas internas, desperdícios, etc., estarão sempre em declínio, atendendo ao princípio básico da melhoria contínua [D.H. Stamatis 2003].

6. I

6.1 I Uma estág 6.1), toma serão Ante previ orçam indus cuida peça ferra const orçam de u merc Após proje

Industr

Introdução a vez que o gio, optou-s

mas que tin ada com vi o analisadas Figura 6.1 – eriormente à isto da pe mentos da strialização ado especia , bem como amenta de trutor da m mentação, p um ano para cado. s a adjudica ecto, para se

ializaçã

o período de se por anali nha muitas sta a poder s com detalh Peça em desen à industriali ça. Este o concorrênc propriamen al, visto que

o toda a log estampagem mesma é pois o proce a ser aplica ação da peç e poder inic

ão do c

e industriali isar uma pe semelhança r acompanh he todas as e nvolvimento J7 ização de um orçamento é cia. Caso o nte dito. É e é necessár gística envo m, que ger subcontrata esso de indu ado. Desta ça, o cliente iar a industr

compon

ização de um eça que esta

as com uma har todo o etapas que e 77 uma peça, é é entregue o orçamento importante rio calcular olvida. Nes ralmente é ado. O fac ustrialização forma, é n e entrega um trialização.

nente J7

ma peça é ava no iníc a já em prod processo d envolvem a necessário ao cliente o seja o es e referir, qu r todos os c te orçamen feito de f ctor tempo o geralment necessário p m dossier c

77

superior ao io da sua in dução (figu de industria a industrializ Figura 6.2– P criar um or e, que com scolhido, in ue o orçame custos que e to é também forma intui tem um e requer no prever as va com toda a o tempo de ndustrializa ura 6.2). Est alização. Se zação. Peça em produ rçamento c mpara com nicia-se o p ento inicial envolvem o m incluído itiva, uma papel imp o mínimo um ariações de informação 28 duração do ação (figura ta opção foi endo assim, ução J77 om o preço os outros processo de requer um o fabrico da o preço da vez que o portante na m o período e preços do o acerca do 8 o a i , o s e m a a o a o o o

6.2 D O téc Neste de re não é etapa Após proje ferra depa 6.3 A Este seme optar produ ainda forne logís nece Fig Definição d cnico de orç e caso, a pe eferência J7 é suficiente as finais de s a apresen ecto. Neste amentas e artamento de Análise do projecto co elhanças ent r por modifi ução de um a é produzi ecimento d stica envolv ssário const gura 6.3 – Sob da equipa çamentação eça em estu 77. Esta peç para acomp industrializ ntação, da p e caso, é um técnic efine um co o processo onsistiu na tre a peça em ficar a actua ma nova fer ida, pôs-se e peças, pa vidos chego truir uma no reposição das apresentou do foi um s a não será a panhar todo zação. peça a indu constituída co de con onjunto de p alteração d m produção l ferramenta rramenta (c em hipótes ara permiti ou-se a con ova ferrame duas peças, a v u o projecto suporte do l a única a se o o processo ustrializar, por um ntrolo dime pessoas para de uma peça o e a que es a. Os custos cerca de 50 se a produç ir alterar a nclusão qu enta. vermelho a peç a industrial limpa pára-b er estudada, o. Portanto, definiu-se técnico de ensional. É a acompanh a que se en tá em desen s desta alter 0%). Atend ção de um s ferramenta ue seria inv ça em desenvo lizar. brisas do m , uma vez q serão anali a equipa q orçamenta É importan ar cada proj ncontra em nvolvimento ração são m endo ao fa stock sufici a. Após a a viável esta lvimento e a ve modelo Rena que o tempo isadas outra

que irá aco ação, um nte referir jecto. fabricação. o, (figura 6. muito mais b acto que a a iente, que g análise dos opção, por erde a peça em 29 ault Modus, o de estágio as peças nas ompanhar o técnico de que cada . Devido às .3) podia-se baixos que a actual peça garantisse o s custos de rtanto, será m produção 9 , o s o e a s e a a o e á

foi u como Segu usado um sof o pode obse uidamente, f oftware de s ervar-se na f Figura foi executad Fig simulação, o figura 6.4. a 6.4 – Peça em da a opção d gura 6.5 – Plan o FormingS m desenvolvime de “forming nificado da peç Suite, de mo ento introduzid g” para obte ça J77 sobrepo odo a obter da no software er o planific sto na peça o planifica e ado (figura 30 do da peça, 6.5) 0 ,

Final peça Com consu desen O cli de fa lmente, foi (figura 6.6) m estes valor umos de ma nvolviment iente envia u abricação da obtido o pl )

res, foi real atéria-prima o é muito se um mapa co a ferramenta lanificado c Figur lizado o orç a, assim com emelhante à om as etapa a. com as dime ra 6.6 – Planifi çamento ini mo a sucata à anterior, c as (tabela 6. ensões do q icado da peça icial da ferr a produzida contudo, é m 1) e, com b quadrado on ramenta e fo a. Como já f maior e mais ase neste fo nde pode se foi possível foi referido s pesada, ce oram definid 31 er inserida a analisar os , a peça em erca de 50g. das as datas a s m s

Com em A impo a em ferra impo No p consu realiz mo pode veri Abril de 20 ortante cum mpresa. Com amentas, ma ostos pelo cl projecto da umos de m zadas e as c ificar-se na 10. Neste m mprir estes p m base nest as tendo o liente. a nova fer matéria e do consequente tabela, o pr mapa, o clie razos, uma te mapa fo cuidado de rramenta fo o processo. es melhorias rojecto teve ente definiu vez que os oi criado um antecipar a oram feitas A tabela se s. e início em u as datas d s atrasos, no m outro, em as entregas s várias alt eguinte (tab Setembro d de entrega d ormalmente m conjunto uma seman terações, c bela 6.2) m de 2009 e fin das várias a acarretam com o for ana, em rela com vista a mostra as m 32 nalizar-se-á amostras. É custos para rnecedor de ação prazos a melhorar modificações 2 á É a e s r s

33

Modificações Melhorias -Diminuição dos passos de corte -Diminuição do tamanho da ferramenta;

-Possibilidade de utilização de prensa de menor capacidade;

-Diminuição do comprimento da banda; -Diminuição do preço da ferramenta; -Os passo totais da ferramenta passaram de 15 para 13;

-Diminuição da sucata;

-Alteração da dobra da patilha (dobrada em 2 operações)

-Maior qualidade da dobra; -Repetibilidade;

-Melhor compensação do retorno elástico; -Rápida afinação da ferramenta;

-Dobra feita com o punção e não com o cerra-chapas.

As melhorias propostas resultam de um conhecimento aprofundado, por parte de quem acompanha o processo, acerca das propriedades do material, anisotropia e encruamento. Este domínio permite prever avarias na ferramenta e possíveis défices de qualidade nas peças. Na figura 6.7, é possível visualizar a diminuição do tamanho da banda, devido ao agrupamento das operações de corte.

Fig 6.4 P Nesta os de empr Visto valor plane Nesta (figu clien gura 6.7 – Com Planeamen a fase, são esenhos em resas e os va o que, a em r apresenta eamento e c a fase, foi t ura 6.8), ten nte, de forma mparação de ba nto enviados, p m 2D e 3D d alores const mpresa A ap ado pela em concretizaçã também neg ndo o cuidad a a minimiz

andas (em cim

para os habi da peça para tam na tabe Tabela 6.3 – presentou u mpresa A ão da ferram gociado com do de deixa zar possívei Empres A B C ma a da peça em ituais constr a orçament ela 6.3. – Orçamentos um melhor p pode ser menta anteri m o constru ar uma sema is atrasos. sa m desenvolvim rutores de f ação. A fer

das várias emp

preço, o pr justificado ior. utor de ferra ana de inter Preço 115000 136000 140000 ento, em baixo ferramentas rramenta foi presas ojecto foi-l pela expe amentas, o c rvalo em rel o 0€ 0€ 0€ o a da peça em s da Gestam i orçamenta lhe entregue eriência ad calendário lação ao ca 34 m produção) mp Portugal, ada por três e. O menor dquirida no do projecto alendário do 4 , s r o o o

6.5 A O m mate alime uma As p de q forne anali desen 6.9) e Acompanh material é es erial chegou entação da p recepção do propriedades qualidade d ecedor. Não isou-se o nvolviment e o ensaio d Figu hamento té scolhido me u na forma d prensa. Aqu o material, p s da chapa s da empresa o foi possív material d o. Em segu de tracção fe ura 6.8 – Calen écnico de c ediante as e de bobine, c uando da ch preenchend são conferid a que, post vel analisar da peça e uida são apr feito na Gest ndarização de compra de exigências i chapa de aç hegada do v do-se um for das com en teriormente o material em produç resentados o tamp Portug construção da e meios impostas pe ço enrolada, veículo de tr rmulário de saios de tra serão com da peça em ão, que é o certificado gal (figura 6 a ferramenta elo cliente. , permitindo ransporte a e controlo. acção, realiz mparados c m desenvolv é semelhan o que acom 6.10). No caso em o um fácil t empresa, fo zados no de com o cert vimento. Se nte ao da mpanha a ch 35 m estudo o transporte e foi realizada epartamento tificado do endo assim, peça em hapa (figura 5 o e a o o , m a

F Figura 6 Figura 6.10 – E 6.9 – Certificad Ensaio de tracç do da chapa re ção referente a elativo a peça J ao material da J77 em produç peça J77 em p ção produção 366

forne Devi proce crava No m um r do m quali 6.6 F O co peça numa da fe peça const ecedor de ch ido ao facto esso de dob agem, neste momento da elatório def material rec idade exigid Fabrico de onstrutor de s na sua ofi a máquina d erramenta e s é importa trutor. hapa estava o da peça em bra, também e caso a norm F a recepção finido pela G cebido, par da. e peças po ferramenta icina. Para de corte las e obter peça ante, visto q am correctas m estudo n m foi analis ma da Rena Figura 6.11 – P da matéria-Gestamp Po ra evitar po r corte las as, conforme obter as pri er (figura 6 as próximas que garante s. necessitar de sada a norm ault 39 - 02 Porca de crava -prima ou d ortugal (ane ossíveis err ser e definido n imeiras peç 6.12). Desta s do resulta e a progress e uma porc ma requerida - 829 / - - A ar utilizada na de compone exo 1). Dest ros por pa no mapa da as, o constr a forma, pod ado final (f são do dese a (figura 6. a pelo clien A. peça J77 entes como a forma, ex arte do forn s datas, fez rutor cortou de ensaiar o figura 6.13) envolvimen .11) cravad nte para a o a porca, é xiste sempre rnecedor, e z uma peque u o planifica o módulo de ). A constru nto da ferra 37 a durante o operação de preenchido e um registo garantir a ena série de ado da peça e dobragem ução destas amenta pelo 7 o e o o a e a m s o

As p comp 6.14) Porta Figura 6.12 peças obtida paradas com ). No proje anto, a ferra 2 – Chapa cort as por corte m o desenho ecto, a peç amenta requ Figura 6

ada por laser

e laser fora o do cliente ças ainda n uer ainda alg

6.14 – Análise t am analisad e e de se ver não estão d gumas afina tridimensional Figura 6.13 das na máqu rificar se es dentro de t ações. l da peça obtid 3 – Peça final o uina 3D, co stão dentro todas as to

da por corte las

obtida por cor

om o intuit das tolerân olerâncias p ser 38 te laser o de serem ncias (figura pretendidas. 8 m a .

eleva O de form fabri corta está b 6.7 F Com acom previ inicia ter um será adora. esenvolvime ma a assegu cado, conse adas por las

bastante ava Figura 6. 15 – Fabrico de mo referido mpanhar o fa isto para me ais de uma ma espessu conformada ento da fer urar o cump egue-se exp er. Como p ançada, um Módulo de co e amostras anteriorme fabrico de am eados de Fe outra peça ura elevada a uma rosca rramenta fo primento do perimentar o ode verifica a vez que o

rte, parte infer

s iniciais ente, devido mostras inic evereiro. Co , a VW428 e um embut a plasticame Fig oi seguido os prazos. o módulo d ar-se nas fig os punções e rior o à data d ciais da peç onsequentem (figura 6.1 utido com al ente. gura 6.17 – Peç técnico por Como o m e conforma guras 6.15 e e as matrize Figura 6. de conclusã ça J77. O fa mente, acom 17). Esta pe lguma profu ças VW428 r parte da módulo de c ação plástica e 6.16, a con s estão mon 16 – Módulo c ão do estág abrico das am mpanhou-se eça apresent undidade, n Gestamp P corte é o ú a, recorrend nstrução da ntados.

corte, parte sup

gio, não se amostras ini e o fabrico d ta a particu no qual, post 39 Portugal, de ltimo a ser do a bandas ferramenta perior rá possível ciais estava de amostras ularidade de teriormente 9 e r s a l a s e e

Pron movi Após produ foi n na m a gar ferra exclu produ Para dispo das p nic (figura 6 imento circu s a montage ução de peç necessário te mesma. Poste rantir a máx amenta e da uída a ope uziam peça analisar a ositivo perm peças, duran 6.18). Este ular, realiza em da ferram ças. Uma ve er um cuida eriormente, xima planit a chapa, pa eração de r as sem defei qualidade d mitiu, atravé nte a sua pro

dispositivo ando desta f Figura 6.1 menta e afin ez que, a ch ado acrescid foram exec tude da cha ara facilitar roscagem. E tos. das peças fo és de calibr odução, é as o transform forma, a ros 18 – Cabeça de nação dos p hapa para e do na hora d cutados os a apa. Nesta f r a estampa Esta opera oi utilizado res, verifica ssegurada p ma o movim sca por conf

e roscagem Pro parâmetros d sta peça ap de a colocar ajustes nece fase, é nece agem. Nas ção só foi um dispos ar algumas por este disp

mento linea formação pl onic da prensa e resentava u r na ferrame essários no essária uma primeiras t incluída a itivo de con dimensões positivo de c ar da ferram lástica do m enrolador, i uma espessu enta, para e endireitado a lubrificaç tiragens de após verifi ntrolo (fig. da peça. A controlo. 40 menta num material. iniciou-se a ura elevada, evitar danos or, de forma ão extra da e peças, foi car que se 6.19). Este A qualidade 0 m a , s a a i e e e

Dura ensai medi resul ponto ainda tabel possí nece ante o ensai ios da Ges ição de vár ltados das m o nos três e a um códig la, aparece ível fazer um ssário, reali Figur io foram re stamp Portu rios pontos medições são eixos, o valo go de cores uma risca v ma rápida a izam-se ace Tabela 6.4 – T ra 6.19 – Mesa ecolhidas v ugal. Neste da peça e o apresentad or real, o v : quando o verde, caso análise visua rtos na ferra Tabela com va a de controlo di várias peças local exis e a sua com dos sob a fo valor teórico o ponto está o contrário, al. Após a a amenta. alores de mediç imensional da s, que foram tem duas m mparação c orma de tab o, a tolerânc á dentro da aparece um análise de to

ções com valid

peça VW428. m enviadas máquinas 3 com o dese bela (tabela 6 cia e o desv a tolerância ma risca ver odas as varia dação através d para o lab 3D que pos enho de de 6.4), com a vio. A tabel a, na parte rmelha. Des ações dimen de cores 41 boratório de ssibilitam a finição. Os a posição do la apresenta superior da sta forma é nsionais, se e a s o a a é e

por repet que s tolerâ Com figur duran vezes, as tibilidade. A se verifique ância, e na mo esta peç ras 6.22 e 6 nte o ensaio peças pode Assim, não e um só em t figura 6.21 Figura Figura a é roscad 6.23, de mo o foi retirad em respeita é importan todas as peç é ilustrada a 6. 20 – Exemp 6.21 – Exempl da, o cliente do a verific da, aleatoriam ar as toler nte que o de ças. A figur a medição d plo de uma pe lo de uma peça e exigiu um car o estado mente, uma râncias mas esvio seja n ra 6.20 ilust de uma peç ça VW428 for a VW428 dentr ma análise o da peça e a peça para s, no entan negativo ou tra a mediçã a dentro das a de tolerância ro de tolerânci metalográf se esta res se realizar u nto, pode positivo, é ão de uma p s tolerância a ia fica, repres speita a norm uma análise 42 não existir é necessário peça fora de as. sentada nas ma. Assim, e à rosca. O 2 r o e s , O

Figura 6.22 – Medições dos vários d Figura 6.23 – diâmetros de r – Medição do c osca e da altur comprimento d ra do dente exi de rosca igidas na norm 43 ma 3

Na ta No f parte ferra abela 6.4 po final do ens e do departa amenta. CARACTE Ø d Ø Mino hma meffm d m angu ode verificar

aio foi retir amento de ERISTICA d or D1 ax min min ulo  r-se o cump Tabela 6.5 – rada a band ferramentar Figur CRITÉ ACEI ≥ 6,647 < Ø 6,98 max 1 min 1 d mi primento da – Verificação d da (figura 6 ria, com o ra 6.24 – Band ÉRIOS DE ITAÇÃO 8mm Ø Minor D1 < 82mm 14,40mm 10,40mm min in 60º as dimensõe da norma VW 0 .24), para p intuito de p da da peça J77 VA OB 8,0 6,7 13, 11, 12, 60 s exigidas p 010 45 poder ser fe propor afina ALOR BTIDO 07 mm 79 mm 94 mm 15 mm 99 mm 0,37 º pela norma.

eita uma ins ações ou m RESULTA OK OK OK OK OK OK 44 specção por melhorias na ADO 4 r a

45 Após o ensaio fez-se um relatório com os dados de relevantes para cada departamento (anexo 2).

Como pode constatar-se na quantidade de tarefas a realizar na ferramentaria, descritas no relatório, conclui-se que para o correcto funcionamento de uma ferramenta, são necessárias inúmeras afinações e alterações do projecto inicial. Estas alterações são cruciais para o correcto funcionamento da ferramenta e para a qualidade das peças.

6.9 Apresentação de amostras iniciais

Mais uma vez, devido ao facto da conclusão do projecto ser anterior à apresentação das amostras iniciais da peça em desenvolvimento, não foi possível assistir à mesma. Assim, foram analisados os requisitos desta etapa. Pretende-se, no final do ensaio da ferramenta, peças com uma classificação de 100%, ou seja, que estejam dentro das tolerância requeridas e com bom acabamento superficial. Para este efeito, é utilizado uma gama de controlo (anexo 3) e uma mesa de medições, para garantir o controlo dimensional, assim como a correcta afinação da ferramenta. Quando as peças cumprem o controlo dimensional da mesa, são medidas na máquina 3D, para garantir o cumprimento das tolerâncias, da repetibilidade e para guardar um registo das medições. Desta forma, quando as peças cumprem todos os requisitos é feito um lote de peças definido pelo cliente que, posteriormente, lhe será entregue.

Nesta fase realizam-se os registos dos parâmetros da prensa (figura 6.25), para que quando seja necessário produzir as peças, o setup seja o mais rápido possível, evitando paragens de máquina muito prolongadas.

6.10 Ante Norm Este chap da pe conte minim aque utiliz Optimiza eriormente à malmente, a facto facil a. As emba eça, isto é, entores são mizar o esp la que perm zados. Figura 6.2 ação de ma à produção a bobine tem lita a certif alagens ond se uma peç escolhidos paço utilizad mite minimiz 5 – Parâmetro atéria-prim intensiva m o compri ficação dos de são coloc ça é frágil, s em função do. Como e zar o fluxo os da prensa 63 ma e consu de peças, s imento de c lotes, assi cadas as peç são coloca o do taman existem pren de matéria 30T para a pro umos são analisad chapa neces im como a ças são esc adas em peq nho do lote nsas com a (Figura 6.2 odução da peça dos todos o sário ao lot diminuição olhidas med queno núme de peças a mesma cap 6), diminuin a J77 os recursos te de peças o dos desp diante as pr ero num co a produzir, pacidade, a indo assim, 46 utilizados. a produzir. erdícios de ropriedades ntentor. Os de forma a escolhida é os recursos 6 . . e s s a é s

F 6.11 Desd melh (Ane uma Figura 6.26 – F Controlo de o inicio horia contín exo 4). Send forma críti Fluxo de matéri do proces do process nua. No cas do assim, du ca, adoptan ia desde a sua sso so de indu so da peça urante todo ndo soluções entrada até ao ustrialização J77 foi des o projecto s s, de forma o armazename o, é aplicad senvolvido serão analis a a que estas nto referente a do o AMFE um AMFE sadas as falh s não se rep a peça J77 em E com a id E adaptado has e os seu pitam no fut 47 produção deologia de ao produto us efeitos de turo. Todas 7 e o e s

48 Consequentemente, o processo vai evoluindo, as falhas são minimizadas ou mesmo antecipadas. Este tipo de metodologia aplicada permite que o processo seja cada vez mais competitivo e menos propenso a erros.

7. D

7.1 D Dura prim orçam acim capaz dispa preço Para maqu dificu mas Num o com

Desenv

Desenvolv ante o proce meiro preço à mentos. O ma ou abaixo z de dar u aridade de p o mínimo. obter a f uinação, pr uldade. Par atendendo à ma primeira mparativo (t

volvime

imento de esso de orça à ferrament processo t o do valor um primeir preços de f fórmula for reço da m ra obter um à diversidad análise apli tabela 7.1)

entos re

uma fórm amentação ta. Este proc

orna-se ass correcto. D ro preço d ferramentas ram utilizad matéria-prim ma melhor ap de das peças icou-se a fór Tabela 7.

ealizado

mula de cá verificou-se cesso é real sim pouco Desta forma de referênc s de peças s das alguma ma, equipam proximação s produzida rmula nas d .1 – Comparaç

os

álculo de o e alguma d lizado de fo fiável, calc , surgiu a n ia. O intui semelhantes as variávei mentos norm o poderiam as, optou-se diversas ferr ção de orçamen rçamentos ificuldade n orma intuitiv culando-se necessidade ito desta f s e, ao mes

is, tais com malizados

ter sido inc por uma ve ramentas já ntos s na hora de va e com b os orçame de criar um fórmula é smo tempo mo o peso e um coe cluídas mai ersão mais s orçamentad 49 atribuir um ase noutros entos muito ma fórmula diminuir a , garantir o o, horas de ficiente de s variáveis, simples. das e fez-se 9 m s o a a o e e , e