CIMATEC
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FERRAMENTARIA
FERRAMENTARIA
( CORTE, DOBRA E REPUXO DE METAIS )
( CORTE, DOBRA E REPUXO DE METAIS )
CIMATEC
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FERRAMENTARIA
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( CORTE, DOBRA E REPUXO DE METAIS )
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Salvador Salvador
2006 2006
Copyright
Copyright©©©©©©©©2006 por SENAI DR BA. Todos os direitos reservados2006 por SENAI DR BA. Todos os direitos reservados
Área Tecnológica de Fabricação Área Tecnológica de Fabricação Núcleo de Usinagem e Conformação Núcleo de Usinagem e Conformação Elaboração: Francisco José Mendes Freire Elaboração: Francisco José Mendes Freire Revisão Técnica: Raimundo Paranhos Revisão Técnica: Raimundo Paranhos
Revisão Pedagógica: Nilzete Alves de Castro Revisão Pedagógica: Nilzete Alves de Castro Normalização: Sueli Madalena Costa Negri Normalização: Sueli Madalena Costa Negri
Catalogação na fonte
Catalogação na fonte(NIT – Núcleo de Informação Tecnológica)(NIT – Núcleo de Informação Tecnológica) ___________________________________________________________ ___________________________________________________________
SENAI- DR BA.
SENAI- DR BA. FerramentariaFerramentaria: corte, dobra e repuxo de metais.: corte, dobra e repuxo de metais. Salvador, 2006.
Salvador, 2006. 117 p. 117 p. il. (Rev.00)il. (Rev.00)
1.
1. Ferramentaria Ferramentaria l. l. títulotítulo
CDD 671.3 CDD 671.3 _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ SENAI Cimatec SENAI Cimatec
Av.orlando Gomes, 1845 – Piatã Av.orlando Gomes, 1845 – Piatã Salvador – Bahia - BA Salvador – Bahia - BA Tel.: (71) 3462.6500 Tel.: (71) 3462.6500 Fax. (71) 3462.9524 Fax. (71) 3462.9524 www.senai.fieb.org.br www.senai.fieb.org.br
SUMÁRIO
Apresentação
1. ESTAMPO DE CORTE 07 2. PLACA BASE 21 3. ESTAMPOS DE CORTES 24 4. PUNÇÕES 25 5. PILOTO CENTRADORES 26 6. PINOS DE GUIA 28 7. CORTE EM FERRAMENTARIA 30 8. ESFORÇO DE CORTE 34 9. PASSO DE ESTAMPO 37 10. SISTEMA DE AVANÇO 3811. DISPOSIÇÃO DA PEÇA NA TIRA 44
12. LOCALIZAÇÃO DA ESPIGA 51
13. ESTAMPOS DE METAL DURO 55
14. EMPREGO DO CERROMATRIX 56
15. COLUNAS E BUCHAS 58
16. BASE COM COLUNA E BUCHAS 61
17. PARAFUSO TIPO ALLEN PARA DE CABEÇA CILÍNDRICA 64
18. MOLAS PARA ESTAMPOS 65
19. ESTAMPOS DE DUPLO EFEITO 67
20. NORMA DIN-1624 71
21. PRENSAS 72
22. SISTEMAS DE SEGURANÇA 80
23. ESTAMPO DE DOBRA, CURVA E ENROLAR 81
24. FENÔMENOS DA DOBRA 83
25. CÁLCULO DO DESENVOLVIMENTO DA LINHA NEUTRA 84
26. ESFORÇO DE DOBRA 88
27. SISTEMA DE DOBRADORES 91
28. ESTAMPO DE EMBUTIR 95
29. FENÔMENOS DO EMBUTIMENTO 96
30. FOLGA ENTRE PUNÇÃO E MATRIZ 98
31. RAIOS DE EMBUTIR 99 32. DESENVOLVIMENTO DO EMBUTIMENTO. 100 33. LUBRIFICAÇÃO 104 34. ESFORÇO DE EMBUTIMENTO 105 35. EMBUTIDORES 106 36. ESTAMPOS PROGRESSIVOS 109
37. DUREZA DAS PEÇAS 114
38. AÇOS ESPECIAS PARA FERRAMENTARIA 115
39. TABELA PERIÓDICA 116
APRESENTAÇÃO
Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contínua do padrão de qualidade e produtividade da indústria, o SENAI BA desenvolve programas de educação profissional e superior, além de prestar serviços técnico e tecnológicos. Essas atividades, com conteúdos tecnológicos, são direcionadas para indústrias nos diversos segmento, através de programas de educação profissional, consultorias e informação tecnológica, para profissionais da área industrial ou para pessoas que desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de trabalho.
Este material didático foi preparado para funcionar como instrumento de consulta. Possui informações que são aplicáveis de forma prática no dia-a-dia do profissional, e apresenta uma linguagem simples e de fácil assimilação. É um meio que possibilita, de forma eficiente, o aperfeiçoamento do aluno através do estudo do conteúdo apresentado no módulo.
1. ESTAMPO DE CORTE
É o conjunto de peças ou placas que, associado e adaptado às prensas ou balancis executa operações em chapas, para a produção de peças em série(figura 1).
Conjuntos Principais.
É formado por dois conjuntos de peças ou placas que se denominam superior e inferior. Conjunto Superior.
É a parte móvel do estampo, que é fixada ao cabeçote da prensa pela espiga, realizando movimentos verticais descendentes e ascendentes (fig1)
Nomenclatura
1 – Alojamento da espiga 5 – Conjunto superior
2 – Mandril 6 – Placas de fixação
3 – Conjunto inferior 7 - Mesa
4 – Cabeçote Conjunto Inferior.
É à parte do estampo que é fixada na mesa da prensa ou balancis por meio de parafusos e placas de fixação (fig1).
Placa Superior
É uma placa de aço1020 a 1030, ou de ferro fundido, na qual é fixada a espiga e tem por finalidade unir, por meio de parafusos, a placa de choque e a placa porta punção.
Tipos.
a A placa superior mais simples está representada na figura 1.
b Os estampos de corte, guiados por colunas, são mais favoráveis, no que se refere á sua capacidade
de produção e
durabilidade (fig.2).
Observação.
Existe outro tipo de placa superior usado em prensas automáticas. Sua fixação é feita por meio de parafusos de fixação.
Espiga
É a peça cilíndrica, de aço 1020 a 1030 que introduzida e presa no alojamento do cabeçote, sustenta o conjunto superior (fig1)
Nomenclatura.
1 – Cabeçote 2 – Alojamento 3 - Espiga 4 – Parafuso de fixação 5 – Mandril 6 – Conjunto superior 7 – Base do cabeçoteTipos
Cilíndrica
Adapta-se, mediante a uso de buchas cortadas, a diversos cabeçotes (fig2).
Tem o inconveniente de não oferecer uma boa fixação
Cilíndrica Com Rebaixo Cônico
Para cabeçote com alojamento para espiga padronizada; tem a vantagem de permitir boa fixação (fig 3 e 4 )
Funções da Parte Cônica da Espiga.
A parte cônica da espiga tem duas funções: Ao apertar o parafuso, a pressão exercida nesta parte, eleva a espiga forçando o encosto da placa superior no cabeçote da prensa.
As rebarbas formadas pelo parafuso na parte cônica da espiga, não chegam a atingir o alojamento no mandril, permitindo uma correta fixação.
Observação
O rasgo “G” da (fig 5 ) é feito para dar aperto ou afrouxar a espiga da placa superior, por meio de uma chave radial.
TABELA DE DIMENSÕES DA ESPIGA
Capacidade da prensa. D. A. B. C. R. D1 Métrica Fina. E. F. G. 10 tf/cm². 20 tf/cm². 25 13 23 13 3 14 x 1,518 x 1,5 20 2,5 5 30 tf/cm². 38 19 34 19 4 27 x 1,5 30 4 8 50 tf/cm². 50 25 46 25 5 36 x 1,5 40 5 10 80 tf/cm². 73,5 31 57 31 6 44 x 1,5 50 6 12 Placa de Choque.É uma placa de aço 1060 a 1070, temperada e retificada, que tem função de receber choques produzidos pelas cabeças dos punções, no momento em que estes furam ou cortam a chapa, evitando que os mesmo penetre na placa
superior. Sua espessura varia conforme o material a ser cortado.
Tipos:
Os mais comuns são:
Placa de choque inteiriça.
Quando tem o mesmo tamanho que a placa superior (fig. 1).
Placa de choque.
Em partes, usa-se quando o estampo é de grande dimensão e pode deformar-se no tratamento térmico (fig 2)
Disco Postiço. Disco Postiço.
Usa-se quando a placa superior é de grande dimensão para obter economia do material Usa-se quando a placa superior é de grande dimensão para obter economia do material (fig 3).
(fig 3).
Placa Porta Punções. Placa Porta Punções.
É uma placa de aço 1020 a 1030 situada logo abaixo da placa de choque ou da placa superior e É uma placa de aço 1020 a 1030 situada logo abaixo da placa de choque ou da placa superior e fixa-se a esta por meio de parafusos, sua função é sustentar punções, centradoras, cunhas e as fixa-se a esta por meio de parafusos, sua função é sustentar punções, centradoras, cunhas e as colunas de guia quando forem necessárias (fig. 1)
colunas de guia quando forem necessárias (fig. 1)
Nomenclatura: Nomenclatura:
1.
1. Placa de corte.Placa de corte. 2.
2. Alojamento para cabeça de punções.Alojamento para cabeça de punções. 3.
3. Placa porta punções.Placa porta punções. 4.
4. Alojamento de punções.Alojamento de punções.
Os alojamentos para colocar os punções podem ser usinados ou realizados Os alojamentos para colocar os punções podem ser usinados ou realizados manualmente.
manualmente. Ajuste.
na placas porta-punções deve ser H7 e h6, em prensa excêntrica o ajuste é H7 e g6. na placas porta-punções deve ser H7 e h6, em prensa excêntrica o ajuste é H7 e g6.
Observação. Observação.
Para o projeto de uma placa porta-punção, deve-se considerar: Para o projeto de uma placa porta-punção, deve-se considerar:
aa Espessura adequada para prender os punções.Espessura adequada para prender os punções.
bb Suficiente penetração dos parafusos para suportar o esforço de separação dosSuficiente penetração dos parafusos para suportar o esforço de separação dos punções.
punções. PLACA-GUIA.
PLACA-GUIA.
É uma placa de aço 1020 a 1030 que tem a função de guiar os punções e pilotos É uma placa de aço 1020 a 1030 que tem a função de guiar os punções e pilotos centrados, nas cavidades, nas cavidades cortantes da matriz.
centrados, nas cavidades, nas cavidades cortantes da matriz.
A espessura da guia varia conforme o tamanho do estampo, o curso e a função dos A espessura da guia varia conforme o tamanho do estampo, o curso e a função dos punções.
punções.
Os punções deverão receber, na guia, um ajuste deslizante H7 e g6, em caos de grande Os punções deverão receber, na guia, um ajuste deslizante H7 e g6, em caos de grande produção de peças, pode-se estudar a possibilidade de encaixa peças postiças ou buchas produção de peças, pode-se estudar a possibilidade de encaixa peças postiças ou buchas temperadas nas guias, evitando-se assim o desgaste prematuro (fig. 1).
Tipo. Tipo.
Fixa. Fixa.
Monta-se no conjunto inferior por meio de parafusos e pinos de guias (fig. 2) Monta-se no conjunto inferior por meio de parafusos e pinos de guias (fig. 2)
Presa Chapa. Presa Chapa.
Monta-se no conjunto superior, guiada por colunas, quando existe o perigo de deformar a tira, Monta-se no conjunto superior, guiada por colunas, quando existe o perigo de deformar a tira, no momento em que os punções realizam as operações. Seu movimento é regulado por meio de no momento em que os punções realizam as operações. Seu movimento é regulado por meio de parafusos limitadores e com molas, para que funcione com expulsor do retalho (fig. 3).
Nota.
A guia prensa chapa é geralmente utilizada em estampos progressivos. Guias Laterais.
São duas peças de aço 1040 a 1060, nas laterais da placa-matriz. Podem ser temperadas e revenidas. Sua função é guiar a tira de material a corta (fig 1 )
Dimensões.
A espessura das guias se 20% maior do que a da tira a corta.A distância entre esta deve ser igual à largura da tira a corta mais uma pequena folga que facilite o movimento da mesma. O comprimento pode ser igual ao da placa-matriz, mas recomenda-se construí-las mais
compridas, colocando-lhes um suporte, o que lhes rigidez e,ao mesmo tempo, serve de apoio à tira.
Fixação.
As guias laterais são fixadas entre a placa–guia e a placa–matriz, por meio de parafusos e dois pinos de guia
Observação.
Quando a tira a corta é de pouca espessura, as guias podem ser substituídas por um canal na placa (fig 2), que deverá ser de 1,5 a 2 vezes a espessura da tira.
Placa Matriz.
É uma de aço indeformável, temperada, revenida e retificada; é provida de cavidade que têm a mesma secção dos punções e cuja função é reproduzir peças pela ação dos mesmos
Tipos:
Inteiriças
Quando são construídas de uma só peça (fig1).
Seccionadas.
Quando são construídas de várias peças
Quando as dimensões são muito pequenas e apresentam dificuldade de construção (fig 5e6) ,as peças postiças são encaixadas na placa matriz
Compostas.
Faz-se este tipo para facilitar a construção e reparação da placa-matriz. Classificam-se em:
Placas-matrizes, com peças postiças (fig 7e 8).
Ângulo De Saída
Quando se fazem as cavidades da placa-matriz, estas não são de medidas uniformes porque vão se alargando de forma inclinada, para facilitar a saída das peças.
Com saída no início da aresta cortante - Para estampos de menor produção, e quando o material a cortar é muito macio e de grande espessura, a inclinação começa na aresta cortante da matriz (fig. 10)
Com secção de corte paralela – Esta forma é a que se usa normalmente. Neste caso, a cavidade tem uma parte paralela chamada secção de corte, que tem de duas a três vezes a espessura da chapa a corta, iniciando-se daí uma inclinação de 1° a 3°, (fig. 11).
Com secção de corte inclinada - É semelhante a anterior, porém a secção de corte ou parte ativa se faz
ligeiramente cônica (meio grau),
É usada para placas matrizes de pouca precisão e materiais duros (fig. 12).
Em caso de furos, faz-se saída utilizando-se uma broca de diâmetro maior (fig. 13).
Nos furos de pequeno diâmetro, a secção de corte é ligeiramente cônica, para diminuir o esforço do punção e facilitar a saída do retalho. Obtém-se esta conicidade por meio de um alargador cônico(fig. 14).
2. PLACA BASE
Tipo e Fixação.
É uma placa que serve de apoio á placa matriz e fixa a esta por meio de parafusos e pinos de guias. É constituída de aço 1020 a 1030 ou ferro fundido. Quando o produto obtido sai pela parte inferior da matriz, a placa base terá uma cavidade maior, para facilitar sua saída. Tipos:
Simples.
É a mais econômica pela sua forma de construção, seu tamanho é maior que as outras placas, para permitir sua fixação na mesa da prensa (fig. 1).
Semi-embutida.
Este sistema tem a vantagem de reforçar lateralmente a placa matriz, permitindo reduzir suas dimensões (fig. 2).
Embutida.
Para placa matriz submetida a grandes esforços laterais ou quando sua construção apresentar perigos de ruptura (fig. 3).
Universais.
Constroem-se para adaptar placas matrizes de diferentes medidas. A forma de fixação pode ser direta ou com régua de ajuste, por meio de parafusos (fig. 4).
Com lacunas.
São usadas nos estampos de alta produção e constroem-se com colunas guias de dimensões normalizadas (fig. 5).
Sistema de Fixação.
Para fixação de placa base na mesa da prensa, procede-se de duas maneiras:
por meio de parafusos, diretamente na placa base (fig. 6).
Dimensões. Dim. N° A B C D E F G 1 290 215 165 150 75 11 15 2 290 215 190 150 75 11 15 3 290 215 215 150 75 11 15 4 320 245 175 180 75 14 15 5 320 245 200 180 100 14 19 6 320 245 230 180 100 14 19 7 370 290 235 205 130 17 19 8 370 290 240 205 130 17 22
3. ESTAMPOS DE CORTES.
Punções.
São peças de aço liga, temperado e revenido, que efetuam o corte ao introduzir nas cavidades da placa-matriz, dando forma ao produto.
Tipo.
Simples.
Quando sua forma não apresenta dificuldade de construção (fig. 1). Com postiços.
Quando apresenta partes frágeis que serão submetida a grande esforços (figs. 2 e 3).
Seccionadas.
Constroem desta forma, quando são de grandes dimensões e também para facilitar sua construção e reparação (figs. 4 e 5).
4. PUNÇÕES
Sistemas de Fixação
Simples
Quando a espiga e o punção forma uma única peça (figs 6 e 7).
Com cabeça remanchada.
Fixa diretamente á placa porta punção ou por meio de uma bucha (figs. 8 e 9).
Com cabeças usinadas. – (figs. 10 e 11)
Observação:
Quando a secção de corte não é cilindrada, deve-se determinar sua posição para evitar ruptura do punção (fig.11).
Outros Tipos de Fixação.
Além dos tipos comuns existem outros que se utilizam em caso especiais.
Punção semi-embutido é preso por parafuso e pino
de guia para posiciona-lo (fig. 12).
Quando os punções são de pouca espessura, fixam-se por meio de pinos de guia perpendiculares à sua posição; o conjunto embute-se na placa porta punção (fig. 13).
Quando os punções tem uma base de apoio suficiente, pode-se fixá-lo a placa porta-punção por meio de parafusos e, no mínimo, dois pinos de guia(fig14)
Vantagens
Não é necessário embutir o punção na placa. Permite economia na construção do punção
Os pilotos centradores são pinos que permitem posicionar a tira, já furada, sobre a cavidade da matriz, para se obter um produto com boa precisão.O material indicado para sua construção é o aço-prata que se deve ser temperado e revenido
Tipos.
Pilotos fixos no punção, com ajuste forçado duro H7 m6 (figs 1e2)
Empregam-se nos casos em que os furos a centrar encontram-se dentro do contorno da peça a corta.
Pilotos fixos na placa porta-punção com cabeça remachada (fig5).
Empregam-se quando a peça a fabricar não tem furos. Neste caso os pilotos devem ser colocados lateralmente sobre o retalho da tira.(fig6)
Detalhes de Construção (fig7). R = D.
r = 0,3.
e = espessura da tira 0,5 d = 2/3 D.
D = menor que o furo a centrar de acordo com a tolerância desejada.
6. PINOS DE GUIA.
São peças cilíndricas geralmente de aço-prata temperadas e revenidas .Sua função.
é posicionar as placas de um conjunto, ou peças entre si, eliminando a folga do parafusos de fixação (fig. 1).
O ajuste nas diversas placas deve ser H7 j6 (fig 2)
Empregam-se, no mínimo, dois pinos de guia, localizados o mais distante possível entre si, tendo-se em conta a segurança da placa-matriz (fig 3).
Tabela
Ø mm 3 - 6 6 - 12 12 – 20
X 6 10 13
Segundo as necessidades, os alojamentos dos pinos de guia se efetuam de diversas formas
Passante.
Empregam-se quando as peças a posicionar permitem um alojamento total (fig 4).
Não Passante.
Emprega-se geralmente na fixação dos punções
Os pinos de guia colocados nos furos não passantes podem ser ocos ou com um pequeno plano, facilitando a saída de ar para sua melhor extração (figuras 6e7)
As dimensões dos pinos de guia se determinam pela espessura das placas a fixar e pelo esforço que suportam.
D L 4 6 8 10 12 14 16 20 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
7. CORTE EM FERRAMENTARIA
Processo.Entende-se por corte, em ferramentaria, a separação total ou parcial de um material sem formação de cavacos (figs. 1, 2, e 3)
Processo de corte.
Punção ao descer, pressiona a tira contra a placa matriz e empurra a parte a cotar dentro da cavidade da mesma, produzindo deformações na superfície da tira a cortar, iniciando-se as linhas de rupturas (fig. 4).
Para que o produto obtido não apresente rebarbas, é necessário que a folga entre o punção e a placa matriz seja adequada (fig. 5).
A pressão que o punção continua exercendo, provoca a separação das peças (fig. 6).
Folga.
Folga que deve existir entre o punção e a placa matriz, para que a ação do corte seja correta, traz como conseqüência a conservação do corte da placa matriz e a qualidade da peça
Dimensionamento.
Quando precisamos 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 à placa matriz.
Para determinar as medidas correspondentes ao punção e a placa matriz, pode-se aplicar as fórmulas seguintes:
Para aço macio e latão.
20
e
F = F = folga em mm.
Para aço semi-duro.
16
e
F = e = espessura da chapa em mm.
Para aço duro.
14
e F = . Exemplo.
Determine as medidas do punção e placa matriz para construir peças de aço semi-duro (fig. 2). 16 e F = 16 1 = F F =0,06mm Contorno externo: 16 – 2(0,06) = 15,88 mm. Contorno interno: 6 + 2(0,06) = 6,12 mm.
Quando há dificuldade para medira folga entre a punção e a placa matriz é necessário fazer ensaios na peça ou balancin, para determinar pelo aspecto da peça.
Aspecto da Peça.
A parte cortada na peça apresenta duas partes: brilhante e fosca. Este fenômeno ocorre em função da folga entre o punção e a placa matriz. Suas medidas variam de acordo com a espessura e o tipo do material a ser cortado.
Exemplo.
1. Para materiais não ferrosos, dúteis e de pouca resistência à tração, a parte fosca tem 1/3 da espessura (fig. 3).
2. Em materiais ferrosos que não oferecem grande resistência à tração, a parte fosca tem a metade da espessura (fig. 4).
3. Para materiais ferrosos que oferecem maior resistência à tração, a parte fosca tem 2/3 da espessura (fig. 5).
Observação.
Existem outros materiais que se adaptam a qualquer dos três casos citados, como: folha de flandres, aço silicioso, aço inoxidável, materiais isolantes e plásticos.
Tabela prática para determinar a folga entre o punção e a placa matriz. FOLGAS “F”
Espessura da chapa em
mm.
Aço macio Latão Siliciosa Cobre Alumínio Alumínio Duro 0,25 0,015 0,01 0,015 0,015 0,008 0,02 0,5 0,03 0,02 0,03 0,03 0,01 0,04 0,75 0,04 0,03 0,04 0,04 0,015 0,06 1,0 0,05 0,04 0,05 0,05 0,02 0,08 1,25 0,06 0,05 0,06 0,06 0,03 0,1 1,5 0,075 0,06 0,075 0,075 0,04 0,12 1,75 0,09 0,07 0,09 0,09 0,05 0,14 2,0 0,105 0,08 0,105 0,105 0,06 0,16 2,5 0,13 0,11 0,13 0,13 0,08 0,19 3,0 0,18 0,14 0,16 0,16 0,1 0,22 3,5 0,25 0,18 - 0,22 - -4,0 0,325 0,21 - 0,28 - -4,5 0,41 0,27 - 0,34 - -5,0 0,5 0,325 - 0,42 - -5,5 0,62 0,4 - 0,5 - -6,0 0,75 0,48 - 0,6 -
-8. ESFORÇO DE CORTE
É a força necessária para efetuar um corte no material e determinar a capacidade, em toneladas, da prensa a utilizar.
Para calcular o esforço de corte podemos aplicar a seguinte fórmula:
Ec = p×e× Rc.
Ec = Esforço de corte.
P = Perímetro da peça a corta (em mm). e = Espessura da chapa (em mm).
Rc = Resistência ao corte do material (em Kgf/mm²).
Exemplo.
1. Queremos saber o esforço necessário para cortar a peça da figura 1. A resistência do material a cortar é de 32 Kgf/mm² e a espessura da chapa é de 1mm.
Cálculo.
Ec = P x e x Rc.
Ec =100 x 1 x 32 = 3200 Ec = 3200 Kgf
2. Quando calculamos o esforço de corte com dois ou mais punções no mesmo estampo, faz-se com a soma dos perímetros.
Cálculo. P = 100 + 40 = 140 mm Ec = P x e x Rc. Ec =140 x 1 x 32 = 4480 Ec = 4480 Kgf Observação.
O valor da resistência ao corte se obtém da tabela e está relacionado diretamente com o tipo de material a trabalhar.
100 30 20 20 10 10 10 40 10 10 10 10 100 30 20 20 10 10 10
Para reduzir o esforço de corte pode-se afiar a parte ativa dos punções e placas matrizes nas formas seguintes (fig. 3).
Esta forma de construção não recomenda para corta material de pouca espessura, porque as peças a obter sofrem deformações. Portanto se usa em material de considerável espessura.
Também se pode reduzir o esforço de corte, construindo os punções ou matrizes de modo que trabalhem em forma escalonada.
A efetividade deste sistema é que o esforço se produz parcialmente sobre o material a cortar (fig. 4).
Observação.
A diferença de medida entre os punções ou matrizes, varia segundo a espessura do material a cortar.
TABELA DE RESISTÊNCIA AO CORTE EM Kgf/mm²
ESTADO ESTADO
MATERIAL MACIO DURO MATERIAL MACIO DURO
Chumbo. 2 – 3 - Capa de aço - 40
Estanho. 3 – 4 - Chapa de aço para embutir 30 – 35
-Alumínio. 6 – 11 13 – 16 Chapa de aço semi-duro. 45 – 50 55 – 60 Duralumínio. 15 – 22 30 – 38 Aço laminado com 0,1% 25 32
Silumínio. 10 – 12 20 Aço laminado com 0,2% 32 40
- - - Aço laminado com 0,3% 35 48
Zinco 12 20 Aço laminado com 0,4% 45 56
Cobre 12 – 22 25 – 30 Aço laminado com 0,6% 56 72
Latão 22 – 30 35 – 40 Aço laminado com 0,8% 72 90
Bronze laminado 32 – 40 40 – 60 Aço laminado com 1,0% 80 105
Alpaca laminada 28 – 36 45 – 46 Aço silício 45 56
9. PASSO DE ESTAMPO
Denomina-se passo de estampo o avanço necessário da tira para efetuar um novo corte. Denomina-se o passo somando a largura máxima da peça a corta, tomando em sentido longitudinal da tira, com a distância mínima entre as peças (figs. 1 e 2).
Nomenclatura. e = Espessura do material. C = Comprimento da peça. a = Espaçamento longitudinal. P = passo. Exemplo I. e = 2 mm. c = 18 mm. a = 2 mm. b = 3 mm. mm P P a c P = + ⇒ =18+2 ⇒ = 20 . fig. 1 Exemplo II. e = 2 mm. c = 30 mm. a = 2 mm. b = 3 mm. mm P P a c P = + ⇒ = 30+2 ⇒ = 32 .
Em função do passo, determina-se a colocação dos topes, a dimensão “C” da faca de avanço e calcula-se a quantidade de peças, por chapa, e a porcentagem de aproveitamento.
10. SISTEMA DE AVANÇO
Topes e facas de avanço.
São dispositivos de retenção, colocados no estampo, para posicionar a tira, obter uniformidade nas peças e relacionar-se diretamente com a economia de material.
Tipos.
Topes fixos.
São os que se colocam no conjunto inferior do estampo. Utilizam-se para baixa produção. Classificam-se em:
a Os que permitem avança a tira, dando-lhe posição, ao encontrar-se com o corte anterior (fig. 1).
b Os que permitem a tira avança diretamente até o tope montando na parte exterior do estampo, mediante um suporte (fig. 2).
Observação.
Para aplicar este sistema, é necessário que as peças sejam da mesma largura que a tira (fig. 3).
Topes móveis – são utilizados no conjunto inferior do estampo e se empregam para alta produção.
Topes de balancim – Consiste em um tope basculante e é acionado pelo movimento da prensa. Este sistema permite obter maior produção que o anterior.
Utiliza-se geralmente nos estampos nos quais a alimentação da tira que se faz de forma automática (fig. 4).
Funcionamento.
a Ao empurra a tira contra o tope “A”, este se apóia na face anterior da sua cavidade.
b Ao descer o punção, depois da fixar a tira, obriga o tope “A” a levantar-se por meio do acionamento “P”.
c Efetuando o corte, o tope volta à sua posição pela açõa da mola e se apóia sobre a tira.
d Ao empurrar a tira, que agora está livre, o tope “A” cai na cavidae recém cortada e se apóia novamente na face anterior desta e o ciclo recomeça. VANTAGEM.
É suficiente empurrar a tira. Com movimento uniforme, para obter bom rendimento do estampo.
Topes auxiliares.
Utilizam-se em combinação com outro sistemas, para evitar perdas de material no começo e no final da tira.
Para aproveitar a primeira peça, aciona-se manualmente o tope (fig. 5).
Para aproveitar as últimas peças com movimento lateral e efeito central (fig. 6).
Facas de Avanço.
São punções cujas larguras equivalem ao passo da matriz é usados nos estampos de precisão para obter maior rapidez no trabalho. Estas punções fazem um corte lateral igual ao passo (simples fig. 7).
Dupla – pode ser adaptada para determinar a largura da peça ou obter maior precisão (fig. 8).
Utilizam-se, também, para conseguir total aproveitamento da tira (fig. 9).
Observação.
Para evitar o desgaste da guia lateral causado pelas consecutivas pancadas da tira e pelo atrito da faca de avanço, deve-se colocar um postiço de aço temperado (fig. 10).
Faca reta.
É de fácil construção, portanto, a mais empregada. DESVANTAGEM.
Geralmente a faca de avanço reta sofre desgaste nos cantos vivos, dando origem a pequenas saliências na tira que impedem o deslizamento normal da mesma (fig. 11).
Fig. 11. Com ressalto.
Neste tipo,a saliência “S”, forma em conseqüência do desgaste da faca de avanço, é eliminada no corte sucessivo (fig. 12).
Observação.
Por ser o ressalto “R” geralmente de pequena dimensão, existe o perigo de ruptura da faca.
Com rebaixo.
Neste tipo de faca se avanço, as saliências formadas na tira não necessitam ser eliminadas, pois, não interferem no deslizamento da tira.
Tem a vantagem de não oferecer perigo de ruptura e assegurar um bom trabalho (fig. 13).
11. DISPOSIÇÃO DA PEÇA NA TIRA
É o estudo de um projeto que tem por finalidade obter a posição da peça na tira, considerando:
1. Economia de material.
2. Formas e dimensões da peça.
3. Sentido do laminado da peça a ser dobrada. As posições mais comuns são:
Reta e inclinada (figs. 1 e 2). Sem intervalos (fig. 3).
Alternada (fig. 4).
De arruelas e polígonos regulares (figs. 5 e 6).
Disposições especiais.
Em certos casos, ima ligeira modificação na forma da peca permite grande economia de material (figs. 7 e 8).
Em outros casos, pode-se aproveitar o retalho, quando este se adapta ás medidas de outra peça do mesmo material (figs. 9 e 10).
Quando a peça é submetida a ação de dobra, esta será em sentido transversal ao laminado da tira, para dar-lhe maior resistência, já que ao contrário existe o perigo de ruptura na dobra (figs. 11, 12 e 13).
Observação.
Na disposição alternada projeta-se o estampo em duas formas:
1. Para baixa produção com uma punção, passamos duas vezes a tira invertendo sua posição (figs. 14 e 15).
2. Para alta produção com dois punções (fig. 16).
Procedimento para determinar a melhor posição da peça na tira. 1. Desenha no papel a figura da peça.
2. Transportar para o papel transparente a mesma figura várias vezes, procurando manter o mesmo espaçamento “a” para todo o contorno da peça (fig. 17).
Observação.
1. O espaçamento “a” é aproximadamente iguql á espessura da chapa, devendo ser no mínimo 1mm.
2. O espaçamento “b” obtém-se mutiplicando a espessura da chapa pelo fator 1,5. O espaçamento “b” não deve ser menor que 1,5 mm
3. A largura da tira é igual a largura da peça “l”, mais 2b; L = l + 2b.
3. Repetir os itens 1 e 2 para outras disposições (fig. 18).
4. Calcule a porcentagem de aproveitamento Pa da tira, para cada posição
encontrada, utilizando a fórmula: 100 × × = A N Ap
Pa Sendo: Ap =Área da peça em mm².
N = número de peças por metro de tira. A = Área de um metro de tira em mm².
Exemplos.
1. Calcular a quantidade de peças (conforme fig. 19) que se pode obter de uma chapa que tem 2m * 1m, com as disposições das figs. 20 e 21.
Calcular a porcentagem de aproveitamento. A espessura do material é de 1 mm.
Desenvolvimento.
1. Calcula-se a largura da tira, somado a largura da peça com os dois espaçamento laterais. Largura da tira (fig. 20) 30 + 1,5 + 1,5 = 33 mm.
Largura da tira (fig. 21) 20 + 1,5 + 1,5 = 23 mm.
2. Em seguida divide-se a largura da chapa pela largura da tira, para obter-se o número de tiras por chapas.
Números de tiras por chapas (fig. 20). 30 33
1000
= Tiras.
Números de tiras por chapas (fig. 21). 43 23
1000
= Tiras.
3. Para determinar o número de peças por tira, divide-se a largura desta pelo o passo. (2 m)
Número de peças por tira (fig. 20). 95
21 2000
= peças.
Número de peças por tira (fig. 21). 64
31 2000
= peças.
Número de peças por chapa (fig19). 95×30 = 2850 peças. Número de peças por chapa (fig. 20). 64×43= 2752 peças.
5. Calcula-se a porcentagem de aproveitamento do material, segundo a fórmula: 100 × × = A N Ap Pa Ap = área da peça em mm²
N = número de peças por chapas A = área da chapa
Cálculos.
Porcentagem de aproveitamento Pa
Conforme fig20 Conforme fig21
100 × × = A N Ap Pa = × ×100 A N Ap Pa 100 000 . 000 . 2 850 . 2 500 × × = Pa 100 000 . 000 . 2 752 . 2 500 × × = Pa 100 000 . 2 85 . 2 5 × × = Pa 100 . 000 . 20 752 . 2 5 × × = Pa 100 000 . 2 425 . 1 × = Pa 100 . 000 . 20 760 . 13 × = Pa 100 7125 , 0 × = Pa Pa = 0,688×100 % 25 , 71 = Pa Pa = 68,8%
Resultados.
Figura 20
Figura 21
Peças obtidas: 2 850 Peças obtidas 2 752
Porcentagem de aproveitamento. Porcentagem de aproveitamento
Da comparação dos resultados obtidos, conclui-se que a melhor disposição é a que está apresentada na figura 20
2 850 peças com 71,25% de aproveitamento do material
2. Calcular a porcentagem de aproveitamento em um metro de tira, para cortar arruelas com dimensões da fig22
Desenvolvimento com um punção
1 .Cálculo do número de peças por metro de tira segundo figura 23
⇒ × = a D Pa 1000 ⇒ = ⇒ + = 5 , 15 1000 5 , 1 14 1000 N Pa 64 = N Peças. a = e b = 1,5 x e ⇒ b = 1,5 x1,5 ⇒ b = 2,25 mm
2 .Determinação da largura da tira: L= D+2b
⇒L = 14 +2 . 2,25 ⇒ L = 14 +4,5 ⇒L = 18,5mm
3 Cálculo da porcentagem de aproveitamento 100 × × = A N Ap Pa Ap=π × R2 −π ×r 2 ⇒ ⇒ × × = 100 500 . 18 64 4 , 115 Pa Ap=3,14×49−3,14×12,25 ⇒ × = 100 500 . 18 6 , 385 . 7 Pa Ap=153,86−38,46 % 40 ≅ Pa Ap=115,40mm2 ⇒ × = L 1000 A 1000 5 , 18 × = A 2 500 . 18 mm A=
Desenvolvimento com dois punção
Cálculo da largura da tira para obter uma disposição que proporcione o dobro de peças do desenvolvimento anterior determinando o valor de “h” (fig. 24).
⇒ + × =sen600 ( D a) h ⇒ + × =0,866 (14 1,5) h ⇒ × =0,866 15,5 h h=13,42mm B D h L = + +2 25 , 2 2 14 42 , 13 + + × = L 5 , 4 14 42 , 13 + + = L mm L =31,92 o = Espaçamento lateral.
a = espaçamento entre as peças. D = Diâmetro da punção.
L = largura da tira.
h = Distância entre os centros do punções. Cálculo da porcentagem de aproveitamento.
⇒
× × =100
A
N
Ap
P
a N = 64×2 ⇒ N =128 peças.⇒
× × =100
920
.
31
128
4
,
115
aP
115,40 2 mm AP = .⇒
× =100
920
.
31
2
,
771
.
14
aP
A = L×1.000 ⇒%
46
≅ ap
. A =31,92×1.000⇒ 2 920 . 31 mm A = .12. LOCALIZAÇÃO DA ESPIGA
Processo Gráfico e Analítico.
É determinar corretamente a posição da espiga para que não haja desequilíbrio do conjunto superior do estampo superior do estampo durante o sue deslocamento, evitando assim esforços irregulares sobre os punções, principalmente quando os conjuntos não são guiados por colunas.
A posição correta da espiga é no centro teórico de todos os esforços efetuados pelos punções.
Podemos determinar o centro teórico dos esforços por processo gráfico ou por processo analítico
Processo Gráfico.
Para determinar a posição correta da espiga pelo gráfico, devemos proceder da seguinte forma:
1 Referir o desenho do estampo a dois eixos ortagonais, X e Y(fig1). 2 Traçar paralelas aos eixos, passando pelo centro dos punções(fig1). 3 Construir um sistema de eixos ortagonais auxiliar P1 O1P2 paralelos
Marcar no semi-eixo O1 P1, a partir do ponto O1, em escala, os diâmetros dos punções na
mesma ordem em que estão apresentados na figura 1 sobre o eixo O Y;
Marcar o semi-eixo O1P2, a partir do ponto O1, em escala, os diâmetros dos punções na mesma ordem e que estão apresentados na figura 1, sobre o eixo OX;
Traça a bissetriz do sistema de eixos P1 O1 P2;
Traçar uma reta passando pelo ponto B sobre a bissetriz do sistema P1 O1 P2; Traça retas passando pelo ponto B e cada um dos pontos 2;3;4;5 .
Determinação da Abcissa.
Tomar um ponto qualquer I sobre a paralela ao eixo O Y, que passa pelo centro do punção D1 e por este ponto traçar uma paralela à direção B6da figura 2;
Traçar pelo ponto I uma paralela à direção B5, que cortará a paralela ao eixo O Y que passa pelo centro do punção D2 no ponto II;
Traçar, pelo ponto II, uma paralela à direção B4, que cortará a linha de centro paralela ao eixo 0 Y,do punção D2 no ponto II;
Traçar pelo ponto III uma paralela à direção BO, que cortaráa direção de B6 no ponto P1; Traçar uma paralela ao eixo O Y, passando por P1;
Determinação da Ordenada
Tomar um ponto qualquer I sobre a paralela ao eixo OX, que passa pelo centro do punção D2 e por este ponto traçar uma paralela a direção B1 da figura 2;
Traçar pelo ponto I uma paralela à direção B2 que cortará a linha de centro D3, paralela ao eixo OX, no ponto II;
Traçar pelo ponto II uma paralela à direçãoB3, que cortará a linha de centro de D1, paralela ao eixo OX, no ponto III;
Traçar pelo ponto III uma paralela à direção BO que cortará a direção B1 no ponto P2;
Traçar uma paralela ao eixo OX passando pelo ponto P2, que cortará a paralela que passa por P1determinando-se assim o ponto P que será o ponto de localização da espiga;
Processo Analítico.
Para determinar a posição correta da espiga pelo processo analítico, procedemos da seguinte forma:
1- Referir o desenho do estampo a dois eixos ortagonais XOY(fig 3); 2- Calcular as distâncias dos punções, aos eixos X e Y;
3- As distâncias XeY que vão determinar a posição da espiga, obtém-se pelas fórmulas: n n n D D D D X D X D X D X D X + + + + × + × + × + × = ... ... 3 2 1 3 3 2 2 1 1 n n n D D D D Y D Y D Y D Y D Y + + + + × + × + × + × = ... ... 3 2 1 3 3 2 2 1 1 Exemplo. D1= 12 mm X1 = 10 mm y1= 40mm. D2= 15 mm X2 = 56 mm y2= 30mm. D3= 20 mm X3 = 25 mm y3= 15mm. ⇒ + + × + × + × = 20 15 12 25 20 56 15 10 12 X . 06 , 31 47 460 . 1 mm X X = ⇒ = ⇒ ⇒ + + × + × + × = 20 15 12 15 20 30 15 40 12 Y . 17 , 26 47 230 . 1 mm Y Y = ⇒ = ⇒
UTILIZAÇÃO DO DIAGRAMA
Entramos com esforço de corte EC, em tf, no eixo vertical e encontramos no eixo
horizontal a espessura “E” em mm
13. ESTAMPO DE METAL DURO
As partes de estampo fabricadas de metal duro ou carboneto de tungstênio são moldadas à pressão e sinterizadas pelo processo de pluvimetalurgia. Ordinariamente são fornecidas por empresas especializadas e seu ajuste final é
dado por eletro-erosão ou retificadoras. Proporciona maior produção devido à grande resistência ao desgaste e à abrasão (fig1)
A s
As peças de metal duro devem ser construídas de modo que permitam sua fácil troca em caso de ruptura.Os alojamentos devem ser usinados e ajustado para se obter um assentamento correto das mesmas. Em caso contrário, ao efetuar-se o corte as peças se romperiam (fig2)
Nos estampos de dobrar também se usa o metal duro apenas nos pontos sujeitos a maior desgaste, especialmente para aço inoxidável (fig3)
Nos estampos de repuxo, as bases de aço, onde estão alojadas as guarnições de metal duro, devem ser reforçadas para agüentar os esforços a que serão submetidas (fig4)
Observação.
A duração das matrizes e punções feitos de metal duro é de dez a cem vezes maior que a dos estampos de aço que realizam idênticos trabalhos.Além disso, podem trabalhar com maior rapidez e se conservam por mais tempo
14. EMPREGO DO CERROMATRIX
O Cerromatrix é uma mistura de chumbo, bismuto e antimônio, cuja fusão se completa entre 103°C a 227°C e sua temperatura de corrida é de 175°C.Tem a propriedade de dilatar-se durante a solidificação e emprega-se como material auxiliar para fixação de punções, matrizes postiças na construção de placas guias.
Este material do ser refundido e utilizado novamente, pois, sua característica permanece constante quando é refundido na temperatura apropriada.
Oferecer condições de economia, segundo os casos em que se aplica.
Fixação de Punções
Para fixar os punções na placa porta-punção, é necessário fazer ranhuras nos mesmos, segundo os casos, com finalidade de que cerromatrix retenha o punção durante o trabalho (fig1)
As cabeças dos punções devem ser planas e rigorosamente perpendiculares aos eixos dos mesmos. A espessura varia entre 15 a 40 mm,segundo as secções do estampo terminado e considerando o material a cortar.
As cavidades nas placas porta-punção devem ser cônicas e maiores(de 6 e 10 mm) que a secção punção dos punções e ainda ter ranhuras para assegurar a fixação do cerromatrix (fig. 2).
Os elementos sobre os quais se aplica este material devem ser pré-aquecidos aproximadamente a 150 °C.
Sistema de Fixação.
Quando o punção tem rebaixo, faz-se uma rosca na parte que ficará alojada dentro de uma placa porta punção e, coma ajuda de uma placa suporte e dois calços paralelos, procede-se como mostra a figura 3.
1. – Prisioneiro. 2. – Placa suporte. 3. – Calços paralelos. 4. – Placa porta punção. 5. Placa guia.
6. Punção.
7. Cavidade para o cerromatrix.
Quando se trata de fixar punções simples, coloca-se este na placa guia e, sobre esta, a placa porta punção, fixando-a por meio de grampos paralelos. A parte superior do punção deve ficar no mesmo nível que a superfície superior da placa porta punção (fig. 4).
Quando se tem a placa matriz terminada e deseja-se fixa os punções, colocam-se este nas cavidades correspondentes da placa matriz como mostra a (fig. 5). Inverti-se a posição do conjunto tira-se a placa matriz levando-a à cavidade destinada ao cerromatrix (fig. 5).
Para a fixação de punções de secção menor não é necessário fazer rebaixo nos punções. É suficiente fazer cabeças na extremidades superior (fig.6).
Aplicação do Cerromatrix nas Placas Guias.
Este material possui propriedade antifricção, portanto, é possível seu emprego na construção de placas guias. Nestes casos, é necessário cobrir o punção com fuligem para compensar a dilatação do cerromatrix, desta forma , obtém-se a folga necessária para seu deslizamento na placa guia (fig. 7)
Aplicação de Matrizes Postiças.
Nos casos de matrizes postiças, a fixação das partes, pode ser feita mediante ao emprego de cerromatrix. No exemplo da figura 8, as partes componentes se colocam na cavidade por meios de pinos passadores e são fixos à base por meio de cerromatrix.
15. COLUNAS E BUCHAS
As colunas e buchas são peças cilíndricas, cuja a função é manter o alinhamento entre os conjuntos superior e inferior de um estampo. Podem ser
construídos de aço 1040 a 1050, cementados, temperados e
retificados.
As tolerâncias de fabricação da zona de trabalho das colunas e buchas correspondem a um ajuste H6 e h5.
No mínimo em pregam-se duas colunas é seu comprimento deve ser suficiente para impedir a separação dos conjuntos durante o trabalho.
Seus diâmetros devem permitir boas condições de rigidez e fixação
Tipos de colunas.
Cilíndrica é o tipo mais simples e se emprega geralmente quando a placa porta espiga que tem as cavidades que sevem para guiar o conjunto superior. O emprego dessa coluna permite a usinagem das cavidades da placa porta espiga e placa base, ao mesmo tempo. Tem uma ranhura “R” que facilita sua retificação (fig. 1).
Cilíndrica com rebaixo, o diâmetro da parte de fixação é maior que o da parte de trabalho e oferece um encaixe mais firme. Pode adapta-se para trabalha com placas porta espigas com cavidades guias, como a do exemplo anterior ou com buchas que fixa por encaixe ao porta espiga (fig. 2).
Cilíndricas com rebaixo e fixação por rosca, diferencia-se das anteriores por sua fixação; esta se faz por meio de uma espiga com rosca e porca que se aloja na placa base (fig. 3).
Observação.A lubrificação das buchas e colunas pode ser feita por meio de ranhuras circulares ou helicoidais (figs. 3 e 4).
Tipos de buchas.
Simples é mais econômica na sua construção. É usada nas placas porta espigas de maior espessura (fig.5)
Com rebaixo este tipo de bucha é representado nas figs. 3 e 4 e usa-se nas placas porta espigas de pouca espessura.
Padronização de coluna e bucha Cilíndricas com Rebaixo (Figs. 6, 7 8 e 9).
Tabela (mm)
30 40 50 65 80D
1 40 52 65 80 100 A 17 20 25 30 35 B 3 3 4 4 5 C 26 36 45 60 75 H 50 55 60 70 80 R 4 5 5 6 8 150 160 180 190 200 165 180 210 230 250 180 200 240 270 300 195 220 270 310 350 210 240 300 350 400L
- 260 - --Cilíndricas com Rebaixo (Figs. 10, 11 e 12).
D
30 260 50 - 80 D1 40 240 65 350 100 A 17 220 25 310 35 B 3 200 4 270 5 C 26 180 45 230 75 H 50 160 60 190 80 R 4 5 5 6 8 150 55 180 70 200 165 36 210 6 250 180 3 240 4 300 195 20 270 30 350 210 52 300 80 400 L - 40 - 65-D
25 30 40 50 65 D1 35 42 54 66 82 L 65 70 70 80 80Colunas e Buchas Com Esferas.
São indicadas nos estampos para grande produção.
A montagem entre colunas e buchas se faz de modo que as esferas trabalhem ajustadas, a diferença de medida entre colunas e buchas devem ser de 0,004 a 0,006mm menos que o dobro do diâmetro da esfera. Estas se alojam numa bucha suporte que pode ser de bronze ou de aço (figs. 14 e 15).
As zonas de trabalho, deste tipo de colunas e buchas, devem ser retificadas.
Observação.
Se o cursor do conjunto superior é igual a X, o rolamento perfaz um trajeto de 2
x
.
Para evitar o escape do conjunto de esferas, coloca-se, á pressão, um disco de alumínio na parte superior da bucha.
COLUNAS E BUCHAS (DETALHES)
Os detalhes da distribuição e alojamento das esferas na sua bucha observam nas figs. 16, 17, 18 e 19. Tabela (mm)
d
d
1 d2 d3 h1 h2 l d4 d5 ø esf. 26 38 54 78 90 34 160 26,5 37,5 6 32 40 56 82 100 44 165 32,5 39,5 4 38 46 62 92 110 49 180 38,5 45,5 6 44 56 76 10 2 125 60 200 44,5 55,5 616. BASE COM COLUNA E BUCHA
Armações.
É um conjunto formado por dos elementos: placa superior e placa base, que estão provido de buchas e colunas, para assegura o alinhamento dos elementos que nele se montam. Emprega-se para trabalhos de ferramentaria que exigem maior precisão.
São padronizadas e constroem-se de aço fundido e retificado. Pode-se obter segundo a necessidade. Conjunto 1. Conjunto 2. ag. 72 84 96 124 144 172 194 84 96 124 144 172 194 b. 125 160 200 200 220 280 280 b 96 124 144 172 194 -e. 118 130 142 142 188 216 240 e 90 100 120 134 164 194 b2 118 130 142 142 188 216 240 b2 90 100 120 134 164 194
Medidas comuns para os dois conjuntos (mm).
d 22 26 32 38 38 44 44 d1 26 30 36 42 42 48 48 c1 50 50 53 53 56 56 60 c2 35 35 40 40 40 40 40 c3 26 26 26 26 26 26 26 c4 40 – 70 42 – 70 44 – 70 47 - 80 50 – 80 53 – 90 56 – 90 L1 150 160 165 180 180 200 300 r. 22 26 32 38 38 40 40
Armações. Conjunto 1. Conjunto 2. ag 72 84 96 124 144 172 194 84 96 124 144 172 194 b 125 160 200 220 220 280 280 b 96 124 144 172 194 -e 164 134 238 237 256 316 312 e1 45 50 60 67 82 97 e1 47 56 57 75 83 106 109 e 90 100 120 134 164 194
Medidas comuns para os dois conjuntos (mm).
d 22 26 32 38 38 44 44 c1 50 50 53 53 56 56 60 c2 35 35 40 40 40 40 40 c4 40 – 70 42 – 70 44 – 70 47 – 80 50 – 80 53 – 90 56 – 90 L1 150 160 165 180 180 200 200 r 22 26 32 38 38 40 40 d1 26 30 30 42 42 48 48 c 26 26 26 26 26 26 26
Armações. Conjunto 1. Conjunto 2. ag 72 84 96 124 144 172 194 84 96 124 144 172 80 100 125 140 140 175 175 b 96 124 144 172 194 100 125 160 175 175 220 220 b 125 160 200 220 220 280 280
Medidas comuns para os dois conjuntos (mm).
c 140 160 180 200 240 280 320 d 22 26 32 38 38 44 44 d1 26 30 36 42 42 48 48 c1 50 50 53 53 56 56 60 c2 35 35 40 40 40 40 40 c3 26 26 26 26 26 26 26 c4 40 – 70 40 – 70 44 – 70 47 – 80 50 – 80 53 – 90 56 – 90 a 192 216 248 274 318 368 408 at 244 268 300 326 370 420 460 L1 150 160 165 180 180 200 200
17. PARAFUSOS TIPO “ALLEM” E PARAFUSOS DE CABEÇA
CILÍNDRICA
Parafuso A Alojamento B d mm H/1” D A d1 B D1 d1 A1 3/16” 4,76 24 8,0 5,0 3,47 5/32” 8,5 5,0 6 1/4” 6,35 20 9,52 6,5 4,72 3/16” 10,0 6,5 8 5/16” 7,94 18 11,11 8,0 6,13 7/32” 12,0 8,2 9 3/8” 9,53 16 14,28 9,5 7,49 5/16” 15,0 9,8 11 7/16” 11,11 14 15,87 11,0 8,79 5/16” 16,5 11,4 12 1/2" 12,7 12 19,05 13,0 9,99 3/8” 19,5 13,0 14 5/8” 15,88 11 22,22 16,0 12,91 ½” 23,0 16,1 17 3/4" 19,05 10 25,4 19,0 15,80 9/16” 26,0 19,3 20 7/8” 22,22 9 28,57 22,0 18,61 9/16” 29,0 22,5 23 1” 25,4 8 33,33 25,0 21,33 5/8” 34,0 25,7 27 Parafuso A Alojamento B d mm H/1” D A d1 g h D1 A1 d1 3/16” 4,76 24 5/16” 5,0 3,47 - - 8,5 6 5,0 1/4” 6,35 20 3/8” 6,5 4,72 1,8 2,5 10,0 8 6,5 5/16” 7,94 18 7/16” 8,0 6,13 2,0 2,9 12,0 9 8,2 3/8” 9,53 16 9/16” 9,5 7,49 2,2 3,6 15,0 11 10,0 7/16” 11,11 14 5/8” 11,0 8,79 2,5 4,3 16,5 12 11,5 1/2" 12,7 12 3/4" 13,0 9,99 2,8 4,8 19,5 14 13,0 9/16” 14,28 12 13/16” 14,0 11,58 3,1 5,5 21,0 15 14,6 5/8” 15,88 11 7/8” 16,0 12,91 3,5 6,1 23,0 17 16,1 3/4" 19,05 10 1” 19,0 15,80 3,9 7,2 26,0 20 19,5 7/8” 22,22 9 11/8” 22,0 18,61 4,4 8,5 29,0 23 23,0 1” 25,4 8 15/16” 25,0 21,33 5,0 9,4 34,0 26 26,018. MOLAS PARA ESTAMPOS
São elementos utilizados nos estampos, para facilitar as operações de corte, dobra e repuxo. Formam parte dos sistemas de retenção e repulsão e são construídos de arame do aço ao silício.
São vários os tipos de molas empregados, porém os mais comuns são os helicoidais (fig. 1).
Notações:
d = diâmetro do arame. N = número de espiras úteis. D = diâmetro interno da mola. N = número total de espiras.
P = passo. C = carga máxima admissível em
Kgf.
r = raio médio. F = fechamento por espira.
L = comprimento da mola sem carga.
L1= comprimento da mola com carga máxima.
L2= comprimento da mola com excesso de carga.
f = flexão total. Observação.
No campo da flexão “T” não há aumento de resistência, havendo porém, perigo de deformação permanente da mola. Esse campo deve, portanto ser evitado.
r d C 14 3 × = 3 14 r C d = × d r f 3 103 , 0 × = C d D 2 14 3 × = N =n +1,5 F = f ×n L =( p×n)+d
O aumento de 1,5 espiras no número de espiras úteis é necessário para o apoio dos O aumento de 1,5 espiras no número de espiras úteis é necessário para o apoio dos extremos da mola. A resistência da mola aumenta até o limite máximo da flexão extremos da mola. A resistência da mola aumenta até o limite máximo da flexão “F”.
“F”.
Nos estampos onde as molas devem suportar grandes esforços, Nos estampos onde as molas devem suportar grandes esforços, pode-se empregar molas colocadas umas dentro das outras, cuja pode-se empregar molas colocadas umas dentro das outras, cuja soma de esforços é igual ou superior a uma mola de arame grosso soma de esforços é igual ou superior a uma mola de arame grosso que ocupa maior espaço. Quando se coloca molas dentro de uma que ocupa maior espaço. Quando se coloca molas dentro de uma outra deve-se inverter o sentido das espiras, para evitar que se outra deve-se inverter o sentido das espiras, para evitar que se entrelacem
entrelacem
A carga máxima admissível das molas deve ser igual ou superior A carga máxima admissível das molas deve ser igual ou superior ao esforço necessário. ao esforço necessário. Tabela (mm) Tabela (mm) d d D D p p C C f f d d D D p p C C FF 7 7 3 3 3,5 3,5 1,7 1,7 20 20 8,5 8,5 74,5 74,5 3,73,7 11 11 11 5,5 5,5 2,3 2,3 3,7 3,7 25 25 10,5 10,5 61,5 61,5 5,55,5 9 9 3,8 3,8 9 9 1,9 1,9 30 30 13 13 53 53 7,57,5 12 5 7 3 12 5 7 3 44 36 36 16 16 45 45 10,310,3 1,5 1,5 17 17 9 9 5,1 5,1 6 6 20 20 9 9 139 139 3,23,2 13 13 5,5 5,5 15 15 3 3 30 30 12,5 12,5 100 100 6,46,4 17 17 8 8 12 12 4,7 4,7 36 36 15 15 85 85 8,78,7 22 21 21 10,5 10,5 9,5 9,5 77 55 42 42 18 18 75,5 75,5 11,311,3 15 15 6,5 6,5 25 25 3,2 3,2 25 25 11 11 195 195 4,14,1 17 17 7,5 7,5 22,5 22,5 4 4 30 30 12,5 12,5 168 168 5,65,6 21 21 9 9 18,5 18,5 5,7 5,7 36 36 13,5 13,5 144 144 6,46,4 2,5 2,5 25 25 11 11 16 16 7,8 7,8 42 42 18 18 126 126 9,99,9 17 17 7 7 38 38 3,53,5 66 50 50 22 22 106 106 13,413,4 21 21 9 9 31,5 31,5 5 5 24 24 12 12 447 447 3,33,3 25 11 27 6,7 25 11 27 6,7 88 55 55 23 23 228 228 12,812,8 33 30 30 14 14 23 23 9,4 9,4 10 10 35 35 16 16 622 622 5,25,2 21 9 49 21 9 49 4,5 4,5 12 12 46 46 20 20 835 835 7,27,2 3,5 3,5 30 13 36 8,3 30 13 36 8,3 M M o o l l a a s s p p a a r r a a e e s s t t a a m m p p o o s s . . 14 14 57 57 25 25 1080 1080 9,39,3
d =Diâmetro do arame.d =Diâmetro do arame.
D =diâmetro interno.D =diâmetro interno.
C = Carga em Kgf.C = Carga em Kgf.
f = Fechamento por espira.f = Fechamento por espira.
19.
19. ESTAMPO
ESTAMPO DE
DE DUPLO
DUPLO EFEITO
EFEITO
São estampos especiais, que trabalham com várias punções introduzido uns São estampos especiais, que trabalham com várias punções introduzido uns dentro dos outros, de tal maneira que um punção também funciona como matriz em dentro dos outros, de tal maneira que um punção também funciona como matriz em relação a outro. Caracteriza-se pelo o sistema de expulsão de retalho e da peça, que se relação a outro. Caracteriza-se pelo o sistema de expulsão de retalho e da peça, que se faz por meio de elementos elástico e mecanismo auxiliares. Sua fabricação é complexa e faz por meio de elementos elástico e mecanismo auxiliares. Sua fabricação é complexa e cara, portanto, usa-se para peças de grande precisão ou quando se necessita de grande cara, portanto, usa-se para peças de grande precisão ou quando se necessita de grande
produção (fig. 1). produção (fig. 1).
Os elementos fundamentais deste estampo são Os elementos fundamentais deste estampo são Conjunto
Conjunto superior. superior. Sistema Sistema de de Expulsão.Expulsão. 1
1 - - Espiga. Espiga. 13 - 13 - Expulsor.Expulsor. 2
2 - - Placa Placa superior superior 14 14 - - Pinos Pinos expulsoresexpulsores 3
3 – – Buchas Buchas 15 15 - - Placa Placa expulsora.expulsora. 4
4 - - Placa Placa de de choque choque 16 16 - - Barra Barra expulsoraexpulsora 5
5 - - Placa Placa porta porta punção punção 17 - 17 - Parafusos Parafusos limitador limitador da da placaplaca expulsora.
expulsora. 6
6 - - Placa Placa matriz matriz 18 18 - - Mola.Mola. 7
7 – – Punção Punção 19 19 - - Placa Placa expulsoraexpulsora Conjunto inferior Conjunto inferior 8 – Guia da tira. 8 – Guia da tira. 9 – tope de retenção. 9 – tope de retenção. 10 – Punção híbrido. 10 – Punção híbrido. 11 – Base. 11 – Base. 12 – Coluna de guia. 12 – Coluna de guia. Observação. Observação.
A figura apresentada não é o único tipo deste estampos, pois, podem ser A figura apresentada não é o único tipo deste estampos, pois, podem ser modificados, de acordo com a peça a estampar.
modificados, de acordo com a peça a estampar.
Funcionamento: Funcionamento:
Primeira fase – Primeira fase – Coloca-se o material a cortar sobre o se o material a cortar sobre o punção híbrido e a placa de punção híbrido e a placa de expulsão, que estão no mesmo expulsão, que estão no mesmo plano quando o estampo esta plano quando o estampo esta em repouso (fig. 2).
em repouso (fig. 2).
Segunda fase – A parte Segunda fase – A parte
superior baixa e, simultaneamente, corta os furos e o contorno externo da superior baixa e, simultaneamente, corta os furos e o contorno externo da peça, a placa de expulsão inferior, por efeito das molas, faz nessa ocasião a peça, a placa de expulsão inferior, por efeito das molas, faz nessa ocasião a ação de prensa chapa, fixando atira para obter um corte mais preciso (fig. 3). ação de prensa chapa, fixando atira para obter um corte mais preciso (fig. 3).
Terceira fase – Ao subir o conjunto superior, aplaca Terceira fase – Ao subir o conjunto superior, aplaca expulsora inferior desaloja, por pressão de molas ou expulsora inferior desaloja, por pressão de molas ou borracha, o retalho que ficou aderido ao punção híbrido. O borracha, o retalho que ficou aderido ao punção híbrido. O retalho interno da punção cai, por gravidade, pelo o fundo retalho interno da punção cai, por gravidade, pelo o fundo do mesmo. Em continuação, a barra expulsora do conjunto do mesmo. Em continuação, a barra expulsora do conjunto superior se encontra com o tope em forma de cruzeta que superior se encontra com o tope em forma de cruzeta que tem a prensa e empurra por meio do expulsor superior ,a tem a prensa e empurra por meio do expulsor superior ,a peça cortada que ficou presa na matriz. (fig. 4 e 5).
Observação.
A peça cortada fica entre os dois conjuntos do estampo, portanto, é preciso colocar a prensa de forma inclinada e adaptar um bico de ar comprimido, para expulsá-la.
Placa Matriz.
Nos estampos de duplo efeito, esta placa deve ter forma cilíndrica e na parte inferior, deve ter um alojamento para a colocação do expulsor.
A cavidade central, tem na parte inferior a forma da peça a corta, como as outras placas matrizes, com a diferença de que não tem ângulo de saída que a expulsão da peça se dá em sentido contrário ao que entrou (fig. 6).
Quando a peça a corta é de forma complexa, a placa matriz pode ser construída com peças postiças (fig. 7), em uma ou varias peças, adaptando-se a uma placa porta matriz de aço 1020 (fig. 8).
Punções Híbridos.
Podem trabalhar com punções, em relação á placa matriz e como matriz, de acordo com os punções do conjunto superior. Também são construídos conforme as dificuldades apresentadas (figs. 9, 10 e 11).
Sistema de Expulsão.
São os dispositivos que se adaptam aos estampos de duplo efeito para expulsar as peças produzidas, já que pela forma de construção, estas ficam aderidas á placa matriz e o retalho ao punção híbrido. Para facilidade de construção e funcionamento, é conveniente que estes dispositivos sejam cilíndricos
Tipos.
Superior – Segundo o diâmetro do expulsor , este pode ser construído de duas formas: com funcionamento por mola (fig. 12) e com barra expulsora (fig. 13).
Interior
Os expulsores inferiores têm por objetivo separa o retalho do punção híbrido. Constam de uma placa expulsora que, em su posição de repouso, mantém-se na altura do punção, por meio de parafusos que fixam sua posição. A pressão para manter a placa expulsora nesta posição, faz-se por um sistema elástico, geralmente de grande potência. Este sistema pode ser construído de três formas:
1. Com várias molas distribuídas ao redor do punção (fig. 14) ou guiadas pelos parafusos limitadores (fig. 15).
2. Com uma mola de grande potência na parte inferior da placa matriz, que aciona a placa expulsora através de outra e dos parafusos limitadores. A mola é guiada por um tubo roscado nos extremos, com uma porca, contraporca e arruela, para regular a sua pressão. O tubo permite a saída dos retalhos cortados pelo punção
superior (fig. 16). Neste caso, substituímos a mola por uma série de discos de borrachas, para obtermos maior pressão, a qual é regulada um pouco além do necessário, uma vez que, do contrário, a placa expulsora não funcionaria (fig. 17).
3. De arruelas (molas prato) são acopladas em uma barra, como nos casos anteriores. É recomendável porque pode acumular muita força em pouco espaço (fig. 18).
20. NORMA DIN – 1624
Classificação e propriedade de chapas laminadas a frio (norma DIN – 1 624)
Tipo de aço Tratamento.
Código Uso Código Estado
fornec. Superfície Resist. à tração Kgf/mm². Observações. Composição química K Duro G Recoz. mole ST - 0 B á s i c o . LG Levemente Relaminado. Sem especificar. C 0,10% máx.Si 0,03 – 0,2. Mn 0,20 – 0,45. P 0,06 máx. S 0,05 máx.
K Duro. Sem especificar Composição química
G Recoz. mole ≤ 43 LG Lev. Relam. GD,GBK ≤ 45 K32 32 a 46 K40* 40 a 55 K50* 50 a 65 ST - 1 Q u a l i d a d e p a r a d o b r a s . K60* Relaminado A Frio. GBK.GD, 60 a 75 C. 0,12 % máx Si 0,03 – 0,2% Mn 0,20 – 0,45% P. 0,07 % máx S. 0,06 % máx
K70* > 70
G Recoz. mole 30 a 40 Composição química
LG relaminadoLevemente 32 a 42 K32 32 a 44 K40 40 a 55 K50* 50 a 65 K60* 60 a 75 ST - 2 Q u a l i d a d e p a r a r e p u x o s l e v e s . K70* Relaminado a frio. GD, GBK, RP. > 70 C 0,10% máx. Si 0,03 – 0,2. Mn 0,20 – 0,45. P 0,06 máx. S 0,05 máx.
G Recoz. mole GD, GBK 28 a 38 Composição química
LG relaminado Levemente 30 a 40 K32 32 a 42 K40 40 a 50 K50* 50 a 60 K60* 60 a 70 ST - 3 R e p u x o s P r o f u n d o s . K70* Relaminado a frio. GD, GBK, RP, RPG. > 70 C 0,10% máx. Si 0,03 – 0,15. Mn 0,20 – 0,45. P 0,04 máx. S 0,04 máx.
Em chapas de espessuras superior a 4 mm não se pode obter dureza de laminação superior a K40.
As abreviatura para as laminações a frio têm as seguintes designações:
LG = 1/16 dura. K32 = 1/8 dura. K40 = 1/4 dura. K50 = 1/2 dura. K60 = 3/4 dura ou total. K70 = dureza de molas. Qualidade de superfície.
GD = Recozido escuro cor cinza azulada, admissível escamas fortemente
aderidas.
GBK = Recosida e polida, superfície polida.
RP = Sem trinca ou porosidade, aspecto liso e uniforme. RPG. = Sem trinca ou porosidade, superfície lisa e brilhante.
21. PRENSAS
São máquinas de fabricação robusta, destinadas a corta, dobra, repuxar ou embutir, utilizando-se para isso, os diversos tipos de estampos confeccionados para este fins. São utilizadas na fabricação de peças de estampos em série, uma vez que permitem alta produção e uniformidade nas mesmas.
Classificação:
Prensas mecânicas. Prensas hidráulicas. Prensas automáticas.
Prensas Mecânicas.
De fuso (balancins). São acionadas manualmente, por meio de uma barra com contrapesos (fig. 1), o por um volante (fig. 2).
Geralmente são utilizadas para os ensaios na construção de estampos e não é recomendável para a produção de peças.
De fuso (com disco de fricção) São acionadas por um motor que transmite através de dois discos, movimentos
alternativos e intermitentes ao cabeçote, que podem ser controlados pelo o operador.
Funcionamento.
Ao acionar a prensa pressiona-se um dos discos de encontro ao volante e este transmite o movimento de decida do cabeçote, para efetuar a operação. Logo o primeiro disco se afasta e pressiona o outro para dar-lhe o movimento de subida. Estes movimentos são controlados por topes reguláveis, porém, o curso máximo é determinado pela a resistência do material a trabalha, que freia o movimento. Por tanto, são recomendáveis nos trabalhos de cunha e estampa a quente (fig. 3).
