Corte por Arrombamento
Corte por Arrombamento
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Processos de Fabrico de Peças Metálicas<br />
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Processos de Deformação Plástica de Metais<br />
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Processos de Deformação Plástica de Metais<br />
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Processos de Deformação Plástica de Metais<br />
Processos de Deformação/ Enformação/ Conformação Plástica de Metais<br />
(“Metal Forming Processes”)<br />
Processos de deformação plástica na massa.<br />
Forjamento<br />
Extrusão<br />
Laminagem<br />
Processos de deformação plástica de chapa.<br />
Quinagem<br />
Estampagem<br />
Calandragem<br />
Fluo-torneamento<br />
<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento<br />
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<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> <strong>Arrombamento</strong><br />
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O que é?<br />
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<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento<br />
Im<strong>por</strong>tância e combinações do processo.<br />
<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento convencional, aparamento ou “shaving” e corte fino<br />
ou de precisão.<br />
<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento (peça final ou estampa), puncionamento (desperdício<br />
ou rombo), estampagem e embutissagem/embutidura. “Blanking (blank),<br />
punching (scrap), stamping, and drawing/(deep drawing)”.<br />
Aplicações:<br />
Carcaças de computadores e electrodomésticos;<br />
Carroçarias e componentes de automóveis;<br />
Fuselagens de aviões;<br />
Utensílios de cozinha.<br />
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Aplicações:<br />
<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento<br />
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Características do processo:<br />
<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento<br />
<strong>Corte</strong> de chapa, barra, tubo ou perfis.<br />
Geralmente, a espessura máxima de corte para chapa de aço é: 6-8 mm.<br />
<strong>Corte</strong> a frio (a morno para espessuras elevadas ou materiais frágeis).<br />
Taxas de produção elevadas (com alimentador).<br />
Resistência mecânica do material das peças “inalterada”.<br />
Precisão dimensional e acabamento bons.<br />
Custo baixo (função da série de fabrico).<br />
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<strong>Corte</strong> <strong>por</strong> arrombamento convencional<br />
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Mecanismo de corte<br />
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Modelo:<br />
Ferramentas com arestas afiadas.<br />
Mecanismo de corte<br />
Folga pequena entre punção e matriz: 5-10% da espessura da chapa.<br />
Momento flector, empeno e concentração das forças de corte.<br />
<strong>Corte</strong> produzido <strong>por</strong> tensões de corte que se distribuem pela espessura ao<br />
longo do perímetro de corte.<br />
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Mecanismo de corte<br />
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Mecanismo de corte<br />
Máximo de τCD e σCD = 0 para α α = 0º - secção AB (corte puro).<br />
Quando F for tal que τ AB = τ crit inicia-se a deformação plástica.<br />
τ crit = τ max = k – tensão limite de elasticidade em corte puro (critério de Tresca).<br />
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Mecanismo de corte<br />
Distorção, γ γ γ =AA’/AC, aumenta quando a folga diminui, para a mesma<br />
penetração do punção.<br />
Penetração do punção tensões de corte distorção progressiva do<br />
material deformação plástica até um valor limite<br />
Início da fissuração até à separação da peça/rombo da banda.<br />
(depende das propriedades mecânicas do material – limite dado <strong>por</strong> γ max )<br />
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Mecanismo de corte<br />
Início da fissuração junto às arestas do punção e da matriz (direcções<br />
favoráveis - 45º com a vertical).<br />
Penetração do punção Rotação progressiva da direcção de propagação<br />
das fendas para a vertical até se encontrarem<br />
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Mecanismo de corte<br />
Morfologia da superfície e fases/zonas do corte.<br />
Repuchamento<br />
Fase inicial – repuchamento das superfícies livres adjacentes ao punção e à<br />
matriz (para folgas pequenas pode surgir identação) - deformação<br />
permanente.<br />
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Mecanismo de corte<br />
Morfologia da superfície e fases/zonas do corte.<br />
Penetração<br />
Superfícies verticais definidas pelas paredes laterais do punção e da matriz<br />
com dimensões regulares e precisas e de aspecto polido e brilhante.<br />
Distorção imposta, γ < distorção máxima su<strong>por</strong>tada pelo material, γ max<br />
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Mecanismo de corte<br />
Morfologia da superfície e fases/zonas do corte.<br />
Cone de rotura<br />
Quando γ = γ max , dá-se o início da fissuração junto das arestas do punção e<br />
da matriz em direcções a 45º com a vertical.<br />
Com a penetração do punção dá-se a rotação progressiva da direcção de<br />
propagação das fissuras no sentido de aproximação da direcção da secção<br />
resistente instantânea até se encontrarem.<br />
Superfície cónica, irregular e baça.<br />
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Mecanismo de corte<br />
Morfologia da superfície e fases/zonas do corte.<br />
Rebarba<br />
Escoamento do material para o espaço aberto junto às arestas do<br />
punção e da matriz pela propagação das fendas.<br />
A dimensão da rebarba depende do desgaste das arestas de corte,<br />
da ductilidade do material, da folga e da força de corte “local”.<br />
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Cota nominal da peça/ferramenta.<br />
Mecanismo de corte<br />
No corte <strong>por</strong> arrombamento, a cota nominal da peça é definida pela matriz.<br />
No puncionamento, a cota nominal da peça é definida pelo punção.<br />
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Forças e trabalho de corte<br />
A Força de corte depende da secção resistente e do encruamento, até à<br />
fissuração.<br />
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Forças e trabalho de corte<br />
A Força de corte decresce rapidamente após a fissuração (redução rápida da<br />
secção resistente).<br />
A estabilização final deve-se ao atrito entre as ferramentas e o material durante<br />
a fase de extracção.<br />
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Forças e trabalho de corte<br />
A dimensão conjunta das zonas de repuchamento e penetração depende<br />
essencialmente das propriedades mecânicas do material e da folga.<br />
Materiais mais dúcteis Maior penetração do punção Aumento e<br />
decréscimo mais gradual da força de corte<br />
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Forças e trabalho de corte<br />
Força de corte ou força principal de corte<br />
Valor máximo e a variação selecção das máquinas-ferramenta e projecto<br />
das ferramentas<br />
C varia entre 0,6 e 0,8 em função do material. Em projecto usa-se C=0,8.<br />
Trabalho de corte<br />
Corresponde à área abaixo da curva força de corte versus deslocamento<br />
do punção<br />
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Força de extracção do punção do arco<br />
Forças de atrito e recuperação elástica Força de extracção e encostadores<br />
Força de extracção depende de muitos factores (material, folga, lubrificação,<br />
rugosidade do punção, etc. Expressão empírica<br />
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Força de ejecção/expulsão da peça/rombo da matriz<br />
Força de expulsão depende de muitos factores (material, folga, lubrificação,<br />
rugosidade da matriz, etc. Expressão empírica<br />
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Decalagem dos punções<br />
Redução da força principal de corte<br />
Penetração do 1º punção > 1/2h (corresponde ao final da zona de<br />
penetração) Inicio do corte com o 2º punção.<br />
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Decalagem dos punções<br />
Inconvenientes:<br />
Redução da força principal de corte<br />
Aumento do curso da ferramenta;<br />
Aumento da penetração dos punções nas matrizes;<br />
Aumenta a tendência para o empenamento do sistema de guiamento.<br />
Os punções de grande secção devem actuar antes dos punções com<br />
pequena secção.<br />
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Redução da força principal de corte<br />
Inclinação da aresta de corte da matriz ou do punção<br />
Produz um corte progressivo<br />
A ferramenta deve ser simétrica<br />
Inclinação máxima < 4º<br />
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Redução da força principal de corte<br />
Inclinação da aresta de corte da matriz ou do punção<br />
Análise do corte na guilhotina<br />
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Redução da força principal de corte<br />
Inclinação da aresta de corte da matriz ou do punção<br />
Análise do corte na guilhotina<br />
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Redução da força principal de corte<br />
Inclinação da aresta de corte da matriz ou do punção<br />
Análise do corte na guilhotina<br />
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Redução da força principal de corte<br />
Inclinação da aresta de corte da matriz ou do punção<br />
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Resultante das forças de corte<br />
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Dimensão mínima de corte. Encurvatura dos punções<br />
Dimensionamento do punção à compressão<br />
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Dimensão mínima de corte. Encurvatura dos punções<br />
Dimensionamento do punção à encurvatura/instabilidade<br />
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Folga inferior à ideal, j r<br />
Qualidade das superfícies obtidas. Folgas<br />
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Qualidade das superfícies obtidas. Folgas<br />
Força de corte em função do deslocamento e da folga<br />
Trabalho de corte<br />
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Qualidade das superfícies obtidas. Folgas<br />
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Qualidade das superfícies obtidas. Folgas<br />
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Qualidade das superfícies obtidas. Folgas<br />
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Aproveitamento do arco/banda metálica<br />
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Aproveitamento do arco/banda metálica<br />
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Aproveitamento do arco/banda metálica<br />
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Aproveitamento do arco/banda metálica<br />
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Temperatura e desgaste de punções e matrizes<br />
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Temperatura e desgaste de punções e matrizes<br />
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Ferramentas para corte <strong>por</strong> arrombamento<br />
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Ferramentas para corte <strong>por</strong> arrombamento<br />
Classificação quanto ao modo de funcionamento<br />
Ferramentas simples<br />
Ferramentas progressivas<br />
Ferramentas compostas<br />
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Ferramentas simples<br />
Ferramentas para corte <strong>por</strong> arrombamento<br />
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Ferramentas para corte <strong>por</strong> arrombamento<br />
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Ferramentas para corte <strong>por</strong> arrombamento<br />
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Aparamento ou "Shaving"<br />
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<strong>Corte</strong> fino ou de precisão<br />
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<strong>Corte</strong> fino ou de precisão<br />
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<strong>Corte</strong> fino ou de precisão<br />
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