28 PE Projetos de Ferramentas

Projeto de ferramentas  

SENAI - SP, 2006 

Trabalho elaborado pela Escola SENAI Roberto Simonsen do Departamento Regional de São Paulo.

Coordenação Geral

Dionisio Pretel 

Coordenação

Laur Scalzaretto Nivaldo Ferrari 

Organização:

Boanerges Lombardi 

Editoração Editoraçã o

Adriana Ribeiro Nebuloni  Écio Gomes Lemos da Silva

Escola SENAI Roberto Simonsen Rua Monsenhor Andrade, 298 – Brás CEP 03008-000 - São Paulo, SP  Tel. 11 3322-5000 Fax. 11 3322-5029 E-mail: [email protected]  [email protected]  Home page: http//:www.sp.senai.br  http//:www.sp.senai.br 

Sumário

Página Projeto

3

Estampo de corte

25

Placa-base

41

Punções

45

Pilotos centradores

49

Pinos de guia

51

Corte em ferramentaria

55

Esforço de corte

61

Passo de estampo

65

Sistema de avanço

67

Disposição da peça na tira

73

Localização da espiga

83

Dureza das peças

89

Emprego do cerromatrix

93

Colunas e buchas

97

Bases com colunas e buchas

105

Parafusos tipo “Allen” e parafusos de cabeça cilíndrica

109

Molas para estampo

111

Estampos de duplo efeito

115

Classificação e propriedades de chapas laminadas a frio

123

(NORMA DIN - 1624) Prensas

125

Sistemas de segurança

135

Estampos de dobrar, curvar e enrolar

139

Fenômenos da dobra

143

Cálculo do desenvolvimento da linha neutra

145

Esforço de dobra

151

Sistema de dobradores

155

Estampos de embutir

161

Folga entre punção e matriz

165

Embutidores

175

Estampos progressivos

181

Referências bibliográficas

187

Projeto

A idéia de um projeto surge com a necessidade da produção de uma determinada peça. Há algum tempo atrás, as duas noções “projetar” e “ método de trabalho”, nada tinham entre si, isto mudou. Simplesmente porque percebemos, que um problema qualquer, sempre mostra dois aspectos, sendo um objetivo (prático), e outro de aspecto metódico. Procurando uma solução, costumamos logo de imediato tratar o problema sobre o ponto de vista prático. Quase sempre nos falta tempo. Muitas vezes  já tarde percebemos, que tomamos um caminho errado, que passos importantes não foram observados, e que foram aplicadas métodos falsos. O que é projetar  É difícil em poucas palavras dar uma definição precisa sobre projetar. Observar do ponto de vista objetivo podemos dizer que: Dada um determinada tarefa, projetar, seria encontrar uma solução que, tecnicamente fosse a mais perfeita possível, que seja econômica e tenha uma estética satisfatória. O trabalho de um projetista caminha de acordo com as muitas diferentes idéias surgidas.

3

Fundamentos básicos para elaborar um projeto

O êxito de um projeto está diretamente ligado à formulação cuidadosa de algumas questões como: - Qual é a aplicação? - Em que condições trabalha? - Qual é a importância na contra peça e em geral no conjunto de como trabalha? - Quais são suas exigências físicas para atender plenamente a qualidade? As fases de desenvolvimento de um projeto.

Fase de planejamento, fase de concepção , fase de esboço, fase de elaboração , aprovação da produção e produção. Tópicos de matemática elementar  Frações a

O símbolo

b

significa a:b, sendo a e b números naturais e b diferente de

zero. Chamamos: -

a b

-

de fração; de numerador  b de denominador  a

se a é múltiplo de b, então

a b

é um numero natural.

Veja um exemplo: A fração

8 2

é igual a 8:2. Neste caso, 8 é o numerador e 2 é o denominador.

Efetuando a divisão de 8 por 2, obtemos o quociente 4. Assim,

4

8 2

é um numero natural e 8 é múltiplo de 2.

Durante muito tempo, os números naturais foram os únicos conhecidos e usados pelos homens. Depois começaram a surgir questões q não poderiam ser resolvidas com números naturais. Então surgiu o conceito de numero fracionário. O significado de uma fração: Algumas vezes

a b

é um numero natural. Outras vezes, isso não acontece.

Neste caso, qual é o significado de

a b

?

Uma fração envolve a seguinte idéia: dividir algo em partes iguais. Dentre essas partes, consideramos uma ou algumas, conforme o nosso enteresse. Exemplo: Roberval comeu

3 4

de um chocolate. Isso significa que, se

dividíssemos o chocolate em 4 partes iguais, Roberval teria comido 3 partes:

Chocolate

Na figura acima as partes pintadas seriam as partes comidas por Sandoval, e a parte branca a que sobrou do chocolate. Classificação das frações Fração própria: o numerador é menor que denominador:

2 3

,

1 4

,

3 5

Fração imprópria: o numerador é igual ou maior ao denominador  4 3

,

5 5

,

6 4

fração aparente: o numerador é múltiplo do denominador.

6 3

,

24 12

,

8 4

Frações equivalentes

Frações equivalentes são frações que representam a mesma parte do todo. Exemplo:

1 2

,

2 4

,

4 8

são equivalentes.

5

Para encontrar frações equivalentes devemos multiplicar o numerador e o denominador por um mesmo numero natural, diferente de zero. Denominação de ferramentas Esta denominação necessita de uma certa lógica para evitar confusões. Se a ferramenta efetua varias operações, poderá ser útil mencionar cada uma delas, indicando eventualmente a ordem na qual irão ser efetuadas. Classificação das ferramentas Podem ser classificadas inicialmente, pelas operações que efetuam; temos então: ferramentas de corte • ferramentas para deformação • ferramentas de embutir ou repuxar  • Em outros casos as ferramentas podem combinar varias operações; temos assim: ferramentas combinadas • a- Ferramentas de corte

Estas ferramentas podem ser classificadas pelo tipo de trabalho: - ferramenta de corte simples - ferramenta de corte progressivo - ferramentas de corte total Pelas formas da ferramenta: - ferramentas de corte; aberta(para corte simples) - ferramentas de corte de coberta ou placa de guia (para corte simples ou progressivo) - ferramenta de corte com colunas (para simples ou progressivo ou total) - ferramentas de corte com guia cilíndrica (para corte total)

6

b- Ferramentas para deformação

A classificação destas ferramentas pode ser feita somente em função do serviço a ser realizado: - ferramentas de dobra em V, U ou L - ferramentas de enrolar (extremos ou total) - ferramentas de aplainar  - ferramentas de estampar 

c- Ferramentas de embutir ou repuxar 

classificam pelo tipo de trabalho: - ferramenta de repuxo sem prendedor de chapa (para repuxo de ação simples) - ferramenta de repuxo com prendedor de chapa (para repuxo de ação dupla), para prensas de simples e duplo efeito

d- ferramentas combinadas

Apresentam-se sob formas diversas, sendo possível classificá-las em: - Ferramentas combinadas totais - Ferramentas combinadas progressivas

Tratamentos térmicos Os tratamentos térmicos são operações de aquecimento e resfriamento que visam modificar as propriedades dos aços e ligas. Os tratamentos térmicos não alteram a composição química da liga. Modificam a constituição, a estrutura e o equilíbrio mecânico do metal. Tentase melhorar as qualidades mecânicas da liga agindo sobre a constituição e a estrutura sem alterar o estado de equilíbrio.

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Componentes dos aços normais -

-

-

-

-

-

-

Ferrita É constituída por ferro que tem somente vestígios de carbono. Pouco tenaz, R=30kg/mm² porém é muito dúctil. É magnética a temperatura ordinária. Cementita É um carbureto de ferro CFe3 , magnética até 210° C. Muito dura (h=700 Brinel, 240 kg/mm²), é muito frágil. Perlita É uma mistura de ferrita e cementita, que pode apresentar-se em camadas alternadas (perlita lamear) ou em glóbulos de cementita envolvidos na ferrita (perlita globular). É o material que forma o aço ordinário com 0,85% de carbono Austenita É uma solução sólida de carbono no ferro, estável a altas temperaturas. Pouco duro H=300, R=105 kg/mm², é relativamente maleável. Martensita É o material que constitui os aços temperados até a máxima dureza. Formada por uma solução sólida supersaturada de carbono no ferro, é frágil e muito dura. Troostita e sorbita Estes dois componentes tem a mesma composição física e química que a perlita, porem, a estrutura é muito mais fina. A troostita obtém-se diretamente por resfriamento, a sorbita Obtém-se por aquecimento de um aço temperado a máxima dureza. Bainita

É um componente ainda pouco conhecido que é encontrado nos aços especiais. Quase tão dura quanto a martensita, é, contudo menos frágil.

8

Diagrama de equilíbrio Chamado igualmente de Roozeboon, que permite a compreensão dos fenômenos de têmpera e recozimento de aços. O ferro puro pode apresentar-se sob dois estados: - estado ą  (alfa) abaixo de 906° C. - estado ý (gama) acima de 906° C. O ferro ą  praticamente não dissolve o carbono (0,006% a 0° C, 0,04% a 700° C). É magnético até 768° C. O ferro ý pode dissolver até 1,7% de carbono a 1145° C, não é magnético. Exame do diagrama de equilíbrio - abaixo de 720° C. O aço que contém menos de 0,85% de carbono é composto de ferrita e perlita. Não tem bastante CFe3 com toda ferrita e formar a perlita. O aço que contem mais e 0,85% de carbono é composto de perlita e cementita. (Existe acesso de carburetos de ferro.) - A 720° C. Inicia uma transformação, que acaba a uma temperatura indicada pelas linhas SG e SE e que varia conforme o teor de C. Acima destas temperaturas o aço é completamente transformado. O ferro ą  tornou-se ferro ý, o carbono esta em solução sólida. O acido é austenítico. Observação: O aço de 0,85% de C, denominado aço pertílico transforma-se à temperatura constante.

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Designa-se por: A 1 : a primeira temperatura de transformação; A 3 : a temperatura no fim da transformação dos aços de 0,05 a 0,85% C. A cm : a temperatura no fim da transformação dos aços som mais de 0,85% C. As linhas GS e SE de situação dos pontos A 3 e A cm , tem um papel importante nos tratamentos térmicos. Durante o resfriamenTo muito lento de um aço que foi aquecido até uma temperatura superior ao ponto A 3 , as transformações vão se repetindo em sentido inverso, à temperaturas ligeiramente inferiores (ex. A 1 de 650 a 720 C). Se o resfriamento for rápido as transformações não poderão ser realizadas parcialmente. Os componentes corresponderão a um estado sem equilíbrio, denominando têmpera. Se o resfriamento for efetuado com bastante velocidade, não ocorrerá nenhuma transformação e a austenita persistirá à temperatura ambiente(alguns aços especiais permitem obter este resultado). As velocidades de resfriamento superiores a 100° C/seg, o ferro ý da austenita se transforma em ferro a , porém o carbono não consegue separarse. Forma-se um novo componente: a martensita. A uma velocidade de resfriamento menor o ferro ý se transforma em ferro a , o carbono restitui carburetos de ferro e uma pequena quantidade de perlita tende a se reorganizar. O aço então normal em relação aos componentes mas anormal no que diz respeito à grossura das parcelas dos componentes (menor espessura das lamelas). Obtém-se a troostita. Para velocidades de resfriamento compreendidas entre dois valores tem-se um complexo martensita-troostita. Foram estabelecidos diagramas que indicam para cada tipo de aço, os tempos necessários para a transformação dos elementos componentes.

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Estes diagramas são denominados - diagrama TTT(tempo, temperatura, transformação) ou curva em S. A denominação exata é: - diagrama de transformação isométrica da austenita sub-resfriada. Estes diagramas permitem determinar o tempo necessário para e resfriamento, em cada tipo de tratamento térmico. Têmpera É um tratamento térmico que consiste em aquecer a peça e resfriá-la bruscamente. Objetivo: Aumentar a dureza do metal. Modo de execução: O aço é aquecido a uma temperatura a uma temperatura de A 3 + (50 a 100° C) e resfriado rapidamente. N.B.:Somente os aços que contem mais de 0,3% de C permitem a têmpera. Os fatores q influenciam os resultados deste tratamento são: a) Temperatura da têmpera; b) Velocidade de resfriamento. Os aços-carbonos ou com pequenas porcentagens de elementos de adição devem ser resfriados por água tão rápida e profundamente quanto possível para adquirirem a máxima dureza. Os aços-liga poderão ser resfriados no óleo, no ar em movimentos ou simplesmente no ar repouso. Cada espécie de aço exige uma determinada velocidade mínima de resfriamento, para obter a dureza máxima. A curva em S mostra o q ocorre se não resfriarmos o aço com a rapidez suficiente (formação de perlita ou bainita).

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Banhos para têmpera

A temperatura inicial. O volume, a viscosidade e a condutibilidade térmica são muito importante, pois condicionam a velocidade de resfriamento e, portanto, o valor da têmpera. Os banhos mais usuais são: a) Água a 15°C, normalmente utilizada para os aços carbono normais; proporciona um resfriamento rápido e, portanto, uma têmpera energética. b) Óleo mineral, liquido, viscoso, ocasiona um resfriamento relativamente lento, e uma têmpera suave. É utilizado para a tempera de aços especiais e de peça de aço-carbono, porém de forma complexa ou de pequena secção: c) O sopro de ar é empregado para temperar aços especiais com pequena velocidade crítica de têmpera (aços autotemperáveis). Realização da têmpera

N. B.: É interessante temperar somente peças que não apresente tensões internas. Nunca peça muito usinada é vantajoso recozer antes da têmpera. 1- Aquecer lentamente a peça em um forno de pré-aquecimento até 400°C; 2- Situar a peça tão aprumada quanto possível, no forno estabilizado a temperatura da tempera. A peça alcançará a temperatura desejada quando apresentar a mesma cor que as paredes do forno; 3- Manter esta temperatura durante uma fração de tempo, proporcional a espessura da peça. Mover a peça sobre o pavimento do forno, afim de que o calor seja repartido uniformemente; 4- Tirar a Eça, submergi-la no banho, agitá-la sem exagero, a menos que o liquido não seja agitado mecanicamente, e tirá-la quando fria Defeitos de têmpera

As duas causas de possíveis defeitos aquecimento e resfriamento. 1- Falta de dureza. Pode ser causada por uma temperatura muito baixa ou por uma decarburação superficial (forno mal regulado). As partes menos duras podem ser provocadas pelas bolhas de vapor que ficaram coladas pela superfície da peça, durante sua imersão.

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2- Deformações. É possível suprimi-las por completo. Podem decorrer do aquecimento ou do resfriamento não uniforme. 3- Fendas São produzidos especialmente nas mudanças de secção, em virtude de resfriamento demasiado rápido. Têmpera Isométrica

Na têmpera ordinária o resfriamento do núcleo da peça efetua-se lentamente, a formação da martensita verifica-se, portanto, inicialmente na superfície, mais tarde, no interior da peça. Este atraso tem riscos graves, pois a formação de martensita e acompanhada por uma dilatação sensível do aço. A superfície da peça pode fender-se quando o núcleo se dilata. Fendas de têmpera aparecerão na peça. Em outros casos a superfície não se altera, mas a peça se deforma ou se retorce, especialmente se for de forma assimétrica. Em lugar de resfriar a peça em água ou óleo à temperatura ambiente. A mesma pode ser resfriada em um banho metálico ou de sal, cuja a temperatura é imediatamente superior a M  s (formação de martensita) para o aço a ser tratado. Mantém-se a peça no banho o tempo necessário para permitir a equalização das temperaturas, mas não tanto que permita começar a transformação bainítica. Em continuação retira-se a peça do banho, deixando-a resfriar, ao ar livre ou uma corrente de ar, até a temperatura ambiente. A formação da martensita e a dilatação que a acompanha tem lugar durante o lento resfriamento no ar, e uniformemente em toda a secção, pois a diferença de temperaturas entre a superfície e o núcleo era pequeno. Após e resfriamento total até a temperatura ambiente efetua-se um revenimento normal para obter a dureza desejada. 13

A vantagem da têmpera isotérmica reside na diminuição dos riscos de fendas e de deformação. Esta vantagem é limitada pelo fato de que este método exige um banho especial, ademais, pode ser aplicada somente nos aços para as têmperas no óleo e no ar, por causa da capacidade de resfriamento, toda a transformação que possa produzir uma estrutura doce. Apesar dessas limitações, a têmpera isotérmica tem, cada dia, maior aplicação e se tem revelado especialmente útil para o tratamento de ferramentas complicadas e de peças de produção, para as quais exigem uma grande precisão. Tempera bailítica

De igual modo que na tempera isotérmica, as peças são resfriadas em um banho, em que a temperatura é um pouco maior que a de formação de martensita. O tempo da operação é suficientemente grande para que a austenita possa transformar-se completamente em bainita. Esta estrutura bastante dura e extraordinariamente tenaz. A dureza máxima que pode ser obtida pela tempera bainítica alcança 60-61 Rc para alguns aços, mas é sensivelmente inferior para outros. As vantagens deste método são: em certos limites de dureza, a estrutura obtida é mais tenaz do que é possível se obter por qualquer outro tratamento térmico. (Uma peça que tenha sido temperada por este processo é mãos tenaz que a peça idêntica, temperada e revenida normalmente, com igual dureza). Ademais, este tratamento ocasiona as mínimas distorções e deformações possíveis. Para os aços fracamente ligados, o processo é aplicado somente a peças de pequenas dimensões. Para aços fracamente ligados, processo é aplicado somente a peças de pequenas dimensões, enquanto que nos aços de pequeno teor de elementos de adição, o tempo necessário para obter uma transformação completa é freqüentemente, muito grande e torna a operação demasiadamente cara. A têmpera bainítica tem, até agora, suas principais aplicações no tratamento de ferramentas pequenas que devem ser muito tenazes e não demasiadamente duras, e em pequenas peças de produção. 14

Revenimento Este tratamento é aplicado somente a peças temperadas. Consiste em reaquecer o metal com o objetivo de permitir um retorno mais ou menos acentuado ao estado normal a frio. Nos aços sem liga, quanto maior é a temperatura de revenido, mais diminui a dureza, quando a temperatura do revenido alcança os 400-500°C. Os diagramas de revenido indicam a dureza obtida após revenido a diferentes temperaturas. Permite suprimir as tensões internas provocadas pela têmpera e diminuir a fragilidade das peças temperadas, conservando a dureza necessária. Modo de execução do revenido

1- com forno e pirômetro: a) Estabilizar o forno a temperatura desejada b) Manter a peça no forno durante um tempo variável (dependente da espessura da peça); c) Resfriar no ar, no óleo ou a água. 2- Na forja: A temperatura se avalia pelas cores que o metal toma. - Cinza esverdeado: 330°C 310°C - Azul claro: - Violeta: 280°C - Amarelo escuro: 250°C Observação: o calor necessário para o revenido de um pequeno punção, de um pino etc, pode ser fornecido por uma reserva de calor, conservada por cima da parte resfriada, na operação de têmpera. Igualmente, pode ser fornecida por um bloco previamente aquecido, sobre o qual se situa a peça que deve ser revenida.

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Recozido Este tratamento térmico consiste em aquecer a peça e deixá-la esfriar o mais lentamente possível. Motivos: 1- suprimir os efeitos da têmpera; 2- regenerar um metal superaquecido (queimado) 3- eliminar a fragilidades ou as tensões internas; Eis porque a palavra “recozimento” não poderá ser empregada só, mais acompanhada de termos que indiquem seus efeitos: 1- recozimento para eliminar a dureza; 2- recozimento para normalizar; 3- recozimento para eliminar as tensões; Modo de execução: aquecer uma temperatura que varia de 600°C a uma superior a A 3 , segundo o tipo de recozimento e, em continuação, resfriar, tanto mais lentamente quanto mais carburado seja o aço. O resfriamento é feito em cinzas, areia ou forno apagado. Recozimento das chapas

Nas peças embutidas, o recozimento, para eliminar tensões, permite readquirir as primitivas propriedades. Mas este recozimento deve ser  efetuado no momento certo. Com efeito quando um aço esta endurecido somente a 20%, o recozimento engrossa, de modo considerável, e o grão de metal perde uma parte de suas possibilidades de embutição. É preciso recozer as peças, se for necessário, o mais tarde possível. Todo o metal aquecido ao ar livre se oxida e a oxidação aumenta rapidamente, com a temperatura. A camada de oxido pode alcançar vários décimos de milímetro de espessura da chapa.

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É preciso após cada recozimento limpar, decapar e lavar as peças. Estas operações são caras e exigem instalações apropriadas. Alem disso, se estas operações eliminam o óxido, não podem evitar a perda de espessura da chapa. Portanto, se há interesse em se evitar a formação de oxido, deve-se quando possível, fazer o recozimento em forno fechado ou em atmosfera controlada. O resfriamento, após o aquecimento influi no valor da operação. O recozimento, para o aço e o alumínio, é melhor, quanto mais lentamente for  resfriada a peça. O contrario se da para o latão, o resfriamento deve ser  brusco e feito na água fria. Cementação Este tratamento térmico consiste em provocar uma carburação superficial no aço de menos de 0,2% de Carbono, para permitir a têmpera superficial. A cementação compreende: 1- Carburação superficial das peças, levando-as a uma temperatura igual ou superior a A 3 , em presença de um carburante (o ferro dissolve o carbono, formando a austenita). 2- Uma série de operações de têmpera, para dar ao núcleo e à superfície da peça as qualidades requeridas. Principais carburantes (compostos para cementar): os principais carburantes utilizados são: - sólidos: carbonato de bário, carvão de madeira; - líquidos: cianureto de sódio(cianuração );cloreto de sódio; carbonato de sódio; - gasosos; gás de rua. A velocidade de penetração é: - 0,1 mm/hora, com carburantes em pó: - 0,2 mm/hora, com carburantes granulados

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No inicio do tratamento esta velocidade é maior nos carburantes líquidos, porem diminui rapidamente. N.B.: Se a carburação deve ser parcial, é suficiente recobrir eletroliticamente, com cobre, as partes que não se desejam cementar, para impedir penetração do carbono. Modo de realizar a operação

1- Em caixa, com carburante sólido. As peças são colocadas junto com o carburante, em caixas de material refratário, estas são cobertas e fechadas com terra, no forno, para obter a estanqueidade; após são aquecidas à temperatura desejada. O tempo necessário, para obter a cementação exigida, é contado a partir do momento em que esta temperatura é alcançada. 2- Em banho com carburante liquido. As peças são submersas no banho, suspensas em ganchos ou colocadas em um cesto metálico. Observação: As peças carburadas deforma-se durante o tratamento sendo necessário prever-se uma ligeira sobre espessura para poder  retocar  Tratamento após a carburação

Após a carburação no banho, as peças podem ser temperadas diretamente no óleo. Após a carburação na caixa, podem ser realizados vários tratamentos, segundo o tipo de aço e as fadigas previstas para as peças: 1- resfriamento na caixa e, em continuação, uma têmpera a 900°C e outra a 800°C; 2- têmpera na saída da caixa,seguida de uma outra a 800°C; 3- resfriamento na caixa e, em continuação, têmpera a 800°C, no óleo.

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Nitretação É um tratamento para endurecer a superfície, que permite alcançar  temperaturas superiores as conseguidas por cementação. Consiste no aquecimento do metal de 500 a 525°C, em presença do nitrogênio (gás de amônia ), durante o tempo necessário para se obter a espessura de nitruração desejada (0,01 mm por hora). As zonas que não devem ser nitruradas serão estanhadas previamente. Quando a operação esta acabada as peças resfriadas na caixa, tem cor  azulada mas não sofrem transformações. Estampos - componentes A - Punção

Nas peças de pequenas dimensões, os funções são fabricados geralmente em uma só peça. Nas peças de dimensões médias, os punções podem ser fabricados em duas peças: uma faca, em aço duro temperado, fixado por parafusos e pinos de guia ao corpo do punção, fabricado em aço semiduro. Este tipo de fabricação pode facilitar a usinagem, diminuir ou evitar as transformações na têmpera e economizar o aço duro. Nas peças de grandes dimensões, os punções são fabricados geralmente com facas acopladas. O corpo do punção será em aço semiduro ou de fundição. As facas terão como máximo 250mm de comprimento (para evitar a deformação na têmpera).

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Em geral a forma da peça a ser cortada é dada sobre a toda a altura. Pode-se igualmente prever a fabricação usinando somente esta forma sobre 15 ou 20mm. É possível evitar a flexão dos punções redondos de pequeno diâmetro, prevendo dois diâmetros no punção, a parte que tem o diâmetro a ser  puncionado terá um comprimento de 8 a 10mm e será continuada pelo corpo do punção fabricado com diâmetro bastante maior. Às vezes fabricado em duas peças: uma bucha exterior que reforça o punção (permite o emprego de aço calibrado). Dimensões: para evitar rupturas demasiado freqüentes, o diâmetro mínimo a cortar deve ser a espessura d9o material. Altura dos punções: em geral, adota-se 70mm. Para pequenos punções redondos deverá ser verificada a resistência a flambagem pela formula:

h = 700 Na qual:

I E h = altura do punção E = esforço de corte I = coeficiente dimensional.

Punção redondo i

=

Punção quadrado I

=

Punção triangular  I

=

Punção tubular  I

=

d4 64 a4 12 a h3 36

π

π

=

( D

64 b a3 Punção retangular  I = 12

20

4

−

4

d 

)

B – Matriz

Como para os punções, são possíveis 3 tipos de fabricação. - em uma peça - com placa acoplada, de uma peça ou fracionada - com peças acopladas Saída O furo das matrizes é formado por uma parte “cilíndrica”, de perfil e dimensões constantes, continuada por uma conicidade chamada saída. A parte “cilíndrica” deve ser igual a 3 ou 4 vezes e (espessura da chapa) até 2 mm (1,5 vez se e >2). Se a ferramenta deve ser utilizada para uma série muito grande, a altura da parte “cilíndrica” pode ser verificada, tendo em conta o material retirado cada vez que a ferramenta é afiada e o numero de peças cortadas entre estas operações.

H=

0,15 x númerotota ldepeças 30 a 50000

0,15 representa a espessura retirada em cada retificação. 30000 a 50000 representa numero de peças cortadas entre 2 retificações. O ângulo de saída varia de 1 a 3°. Em alguns casos a saída é prolongada até a face de corte, mas então é preferível fazer esta saída com um ângulo menor na parte superior (0,5°). Nos furos redondos é possível fazer continuar a fase de corte por um furo cilíndrico que tenha mais ou menos 2 mm de diâmetro a mais que o furo de corte, porem é preferível continuar em forma cônica (evitem que os retalhos fiquem presos).

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A fabricação com placa de corte fracionada pode ser feita de dois modos: 1- normal: O suporte da matriz, de aço semiduro, é fabricado com um encaixe para receber as peças acopladas, fixadas por parafusos e pinos de guia. A divisão da placa de corte será feita de forma a facilitar a usinagem e evitar  as deformação na têmpera. Nunca deve-se secionar no ângulo ou no alinhamento de uma seção de facas acopladas do punção. Nos furos redondos, podem ser previstas buchas ajustadas; estas serão encaixadas a pressão na matriz, ou montadas sem folga e retidas por uma presilha. 2- de blocos: A matriz esta formada por: a) um suporte em aço semiduro. Este tem a forma de uma placa furada que tem, nos dois lados parafusos de pressão.(A dimensão do encaixe será superior em 3mm às dimensões totais dos blocos.) b) blocos de aço duro temperado. São peças segmentadas das quais todas as partes são retificadas, e que, unidas por parafuso de pressão, formam a placa de corte da matriz. Determinações das uniões. Neste caso, a matriz é acabada independentemente dos punções. As uniões serão feitas de preferência no alinhamento das arestas cortantes. Todos os blocos devem encaixar entre si e se manter fixos mutuamente sob os apertos dos parafusos de pressão. Dimensões do suporte da matriz.

Em geral são deixados de 25 a 30 mm entre a aresta cortante e o canto externo. Espessura: 18 a 28 mm (20 a 30 antes de usinar, conforme as dimensões).

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Para as placas ou facas acopladas. Espessura de 8 a 23 mm(idem para os punções). aplicando uma das duas formulas; 1- Matriz que se apóiam em dois suplementos:

Ed

<

2 b h2 x xR 3 l

2- Matriz montada no ar:

Ed

<

b h2 x R 6 l

Nas quais:  E d  = força total do corte R = coeficiente de trabalho do aço com o qual é fabricado a ferramenta l = distancia entre 2 suplementos ou comprimento do ar  b = largura da placa matriz diminuída na largura dos furos h = espessura da placa matriz. Duração de uma matriz

Pode ser admitido que uma ferramenta bem fabricada pode cortar de 30000 a 50000 peças sem ser adiada. Cada afiação necessita em media da retirada de 0,15mm de material sobre a matriz. Será possível então cortar de 1200000 a 2000000 de pacas antes de serem retiradas 6mm da matriz.

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Estampo de corte

Definição e Nomenclatura É um conjunto de peças ou placas que, associado e adaptado as prensas ou balancins executa operações em chapas, para a produção de peças em série.

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A parte útil obtida da tira é denominada peça e as sobras das tira, retalhos.

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.

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Nomenclatura 1 – Alojamento da espiga 2 – Mandril 3 – Conjunto inferior 4 – Cabeçote

5 - Conjunto superior  6 – Placa de fixação 7 – Mesa

Conjunto Inferior  É a parte do estampo que é fixada na mesa da prensa ou balancins por meio de parafusos e placas de fixação.

Espiga É a peça cilíndrica, de aço 1020 a 1030 que, introduzida e presa no alojamento do cabeçote, sustenta o conjunto superior. Nomenclatura 1 – cabeçote 2 – Alojamento da espiga 3 – Espiga 4 – Parafuso de fixação 5 – Mandril 6 – Conjunto Superior  7 – Base do cabeçote

27

Tipos Cilíndrica Adapta-se, mediante o uso de buchas cortadas, a diversos cabeçotes. Tem o inconveniente de não oferecer uma boa fixação.

Cilíndrica com rebaixo cônico Para cabeçotes com alojamentos para espiga padronizada, tem a vantagem de permitir uma boa fixação.

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.

28

Observação O rasgo “G” da figura ao lado 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 20

tf/cm2 tf/cm2

25

13

23

13

3

14 x 1,5 18 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

45

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 Superior  É uma placa de aço 1020 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.

29

Tipos a) A placa superior mais simples está representada na figura abaixo.

b) Os estampos de corte, guiados por colunas, são mais favoráveis, no que se refere a sua capacidade de produção e durabilidade

30

Observação Existe outro tipo de placa superior usado em prensas automáticas. Sua fixação é feita por meio de parafusos e placas de fixação

Placa de Choque É uma placa de aço 1060 a 1070, temporada e retificada, que tem a função de receber choques produzidos pelas cabeças dos punções, no momento que estes furam ou cortam a chapa, evitando que os mesmos penetrem 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 

31

Placa de choque em partes. Usa-se quando o estampo é de grandes dimensões e pode deforma-se no tratamento térmico

Discos postiços. Usam-se quando a placa superior é de grandes dimensões para obter-se economia de material

Placa porta-punções É uma placa de aço 1020 a 1030 situada logo abaixo da placa de choque ou da placa superior e fixa-se por meio de parafusos. Sua função é sustentar punções, centradores, cunhas e as colunas de guia quando forem necessárias.

32

Nomenclatura 1 – Placa de choque 2 – Alojamento para cabeças de punções 3 – Placa porta-punções 4 – Alojamento de punções

Os alojamentos para colocar os punções podem ser usinados ou realizados manualmente.

Ajuste Quando o estampo se destina a trabalhar em prensas automáticas, o ajuste dos punções na placa porta-punções deve ser H7 h6. Em prensas excêntricas, o ajuste é H7 g6.

Observação Para o projeto de uma placa porta-punções, devemos considerar: a) Espessura adequada para prender os punções. b) Suficiente penetração dos parafusos para suportar o esforço de separação dos punções.

Placa-guia É uma placa de aço 1020 a 1030 que tem a punção de guiar os punções e pilotos centradores, nas cavidades cortantes da matriz. A espessura da guia varia conforme o tamanho do estampo, o curso e a função dos punções Os punções deverão receber, na guia, um ajuste deslizante H7 g6.

33

Em casos de grande produção de peças, pode-se estudar a possibilidade de encaixar peças postiças ou buchas temperadas nas guias, evitando-se assim o desgaste prematuro.

Tipos Fixa. Monta-se conjunto inferior por meio de parafusos e pinos

de guia

34

Prensa chapa. 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 meios de parafusos limitadores e com molas, para que funcione como expulsor do retalho.

Nota A guia prensa-chapa é geralmente utilizada em estampos progressivos.

35

Guias laterais São duas peças de aço 1040 a 1060, colocadas nas laterais da placa-matriz. Podem ser temperadas e revenidas. Sua função é guiar a tira de material a cortar.

Dimensões A espessura das guias será 20% maior do que a da tira a cortar. A distância entre estas deve ser igual à largura da tira a cortar 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 dá rigidez e, ao mesmo tempo, serve de apoio a tira.

Fixação As guias laterais são fixadas entre a placa-guia e a placamatriz, por meio de parafusos e dois pinos de guia.

36

Observação Quando a tira a cortar é de pouca espessura, as guias podem ser substituídas por um canal na placa, que devera ser de 1,5 a 2 vezes a espessura da tira.

Placa-matriz É uma peça de aço inoxidável, temperada revenida e retificada; é provida de cavidades 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

37

Seccionadas. Quando são construídas de várias peças. Para estampos de grandes dimensões

Quando as dimensões são muito pequenas e representam dificuldades de construção, 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: a) Placas-matrizes com peças postiças

38

b) Placa Matriz com pastilhas encaixadas em material de baixo teor de carbono.

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 inicio da aresta cortante. Para os 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.

Com secção de corte paralela. Esta forma é a que se usa normalmente veja a figura abaixo, Neste caso a cavidade tem uma parte paralela chamada secção de corte, que tem de duas a três vezes a espessura da chapa a cortar, iniciando-se daí uma inclinação de 1º a 3º.

39

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.

Em caso de furos, faz-se a saída utilizando-se uma broca de diâmetro maior.

Nos furos de pequeno diâmetro, a seção de corte é ligeiramente cônica, para diminuir o esforço do punção e facilitar a saída do retalho. Obtem-se esta conicidade por meio de um alargador cônico.

40

Placa-Base

Definição É uma placa que serve de apoio à placa matriz e se fixa a esta por meio de parafusos e pinos de guia. É construída 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.

Semi-embutida. Este sistema tem a vantagem de reforçar 

lateralmente a placa matriz, permitindo reduzir suas dimensões.

41

Embutida. Para placa-matriz submetida a grandes esforços

laterais ou quando sua construção apresenta perigos de ruptura.

Universais. Constroem-se para poder adaptar placas-matrizes

de diferentes medidas. A forma de fixação pode ser direta ou com réguas de ajuste, por meios de parafusos.

Com colunas. São usadas nos estampos de alta produção e

constroem-se com colunas-guias de dimensões normalizadas.

42

Sistemas de fixação Para fixação de placa-base na mesa da prensa, procede-se de duas maneiras: Por meio de parafusos, diretamente na placa-base.

Por meio de parafusos e placas de fixação.

43

Placa-base universal

Dimensões

Dim

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

Nº

44

Punções

Definição São peças de aço indeformável, temperadas e revenidas, que efetuam o corte ao introduzir-se nas cavidades da placa-matriz, dando forma ao produto.

Tipos Classificam-se em: a) Simples: sua forma não apresenta dificuldade de construção.

Com postiços: apresentam partes frágeis que serão

submetidas a grandes esforços.

45

c) Seccionadas. Constroem-se desta forma, quando são de grandes dimensões e também para facilitar sua construção e reparação.

Sistemas de fixação Simples: Quando a espiga e o punção formam uma única

peça. Com cabeça remachada : Fixam-se diretamente à placa porta-

punção ou por meio de uma bucha.

46

Com cabeças usinadas:

Observação Quando a seção de corte não é cilíndrica, deve-se determinar  sua posição para evitar ruptura do punção.

Outros Tipos de Fixação Além dos tipos comuns existem outros que se utilizam em casos especiais. Punção semi-embutido e preso por parafuso e pino de guia, para posicioná-lo.

47

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.

Quando o punção tem uma base de apoio suficiente pode-se fixá-lo à placa porta-punção por meio de parafusos e, no mínimo, dois pinos de guia.

Vantagens Não é necessário embutir o punção na placa. Permite economia na construção do punção.

48

Pilotos centradores

Definição 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 deve ser temperado e revenido.

Tipos Pilotos fixos no punção, com ajuste forçado duro H7 m6.

Pilotos fixos no punção, com espiga roscada.

49

Empregam-se nos casos em que os furos a centrar encontramse dentro do contorno da peça a cortar.

Pilotos fixos na placa porta-punção com cabeça remachada.

Empregam-se quando a peça a fabricar não tem furos. Neste caso os pilotos devem ser colocados lateralmente sobre o retalho da tira.

Detalhes de construção R=D R = 0,3 . D E = espessura da tira . 0,5 D = 2/3 . D D = menor que o furo a centrar, de acordo com a tolerância desejada.

50

Pinos de guia

Definição São peças cilíndricas geralmente de aço-prata temperadas e revenidas. Sua função posicionar as placas de um conjunto, ou peças entre si, eliminando a folga dos parafusos da fixação.

O ajuste nas diversas placas deve ser H7 j 6.

51

Empregam-se, no mínimo, dois pinos de guia, localizados o mais distante possível entre si, tendo-se em conta a segurança da placa-matriz. Ø mm

3–5

6 – 12

12 – 20

x

6

10

13

Segundo a necessidade, os alojamentos dos pinos de guia se efetuam de diversas formas.

Tipos Passante: Emprega-se quando as peças a posicionar permitem

um alojamento total.

52

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.

As dimensões dos pinos de guia se determinam pela espessura das placas a fixar e pelo esforço que suportam.

53

Tabelas práticas para uso dos pinos de guia.

D L 40   a    i   u   g   e    d   o   n    i   p   o    d   o    t   n   e   m    i   r   p   m   o    C

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

54

4

6

8

10

12

14

16

20

Corte em ferramentaria

Definição Entende-se por corte, em ferramentaria, a separação total ou parcial de um material sem formação de cavacos.

55

Processo de corte a) O punção, ao descer, pressiona a tira contra a placa-matriz e empurra a parte a cortar dentro da cavidade da mesma, produzindo deformações na superfície da tira a cortar, iniciando-se as linhas de ruptura.

b) Para que o produto obtido não apresente rebarbas, é necessário que a folga entre o punção e a placa-matriz seja adequada.

c) A pressão que o punção continua exercendo, provoca a separação das peças.

56

Folga, cálculo e aspecto A 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.

Cálculo Para determinar as medidas correspondentes ao punção e placa-matriz. Podem-se aplicar as fórmulas seguintes: Para aço macio e latão Para aço semi-duro Para aço duro

e 20 e F= 16 e F= 14 F=

F = Folga em mm; E = espessura da chapa em mm

57

Exemplo Determinar as medidas do punção e placa-matriz para construir  peças de aço semi-duro. e 1 F= F = 0,006 mm 16 16 Contorno externo 16 – 2 (0,006) = 15,88 mm Contorno interno 6 + 2 (0,006) = 6,12 mm F=

Quando há dificuldade para medir a folga entre o punção e a placa-matriz é necessário fazer ensaios na prensa ou balancin, para determiná-la pelo aspecto da peça.

Aspectos da peça A parte cortada na peça apresenta duas partes, uma brilhante e outra 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. Exemplos 1. Para materiais não ferrosos, dúcteis e de pouca resistência à tração, parte fosca tem 1/3 da espessura.

2. Em materiais ferrosos que não oferecem grande resistência à tração, a parte fosca tem a metade da espessura.

58

3. Para materiais ferrosos que oferecem maior resistência à tração, a parte fosca tem 2/3 da espessura.

Observação Existem outros materiais que se adaptam a qualquer dos três casos citados, como sejam: folha de flandres, aço silicioso, aço inoxidável, materiais isolantes e plásticos.

Tabela prática para determinar a folga entre o punção e a placa-matriz

59

Espessura da chapa em mm 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

60

FOLGAS “F” Aço Macio 0,015 0,03 0,04 0,05 0,06 0,075 0,09 0,105 0,13 0,18 0,25 0,325 0,41 0,5 0,62 0,75

Latão

Siliciosa

Cobre

Alumínio

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,11 0,14 0,18 0,21 0,27 0,325 0,4 0,48

0,015 0,03 0,04 0,05 0,06 0,075 0,09 0,105 0,13 0,16

0,015 0,03 0,04 0,05 0,06 0,075 0,09 0,105 0,13 0,16 0,22 0,28 0,34 0,42 0,5 0,6

0,008 0,01 0,015 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1

Alumínio duro 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,19 0,22

Esforço de corte

Definição 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 Ec P E Rc

= P . e . Rc = esforço de corte = Perímetro da peça a cortar (em mm) = espessura da chapa (em mm) = resistência ao corte do material (em kgf/mm2)

Exemplos 1. Queremos saber o esforço necessário para cortar a peça da figura abaixo. A resistência do material a cortar  é de 32/kgf/mm2 e a espessura da chapa é de 1 mm.

Cálculo Ec = P . e . Rc Ec=100 . 1 .32=3200 Ec = 3200 kgf 

10 10 10 20 20 30 P 1 = 100

61

2. Calcular o esforço de corte para obter a peça da figura abaixo. Onde a Rc = 32 kgf/mm2 e a espessura é de 1 mm

Cálculo Ec = P . e . Rc Ec = 140 . 1. 32 = 4480 Ec = 4480 kgf  P = 100 + 40 = 140 P = 140 mm

10 10 10 20 20 30 P 1 = 100

10 10 10 10 P 2 = 40

Observação O valor da resistência ao corte se obtém da tabela e está relacionado diretamente com o tipo de material a trabalhar. Para reduzir o esforço de corte pode-se afiar a parte ativa dos punções e placas matrizes nas formas seguintes.

Esta forma de construção não se recomenda para cortar  material de pouca espessura, porque as peças a obter sofrem deformações. Portanto, usa-se 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.

62

A efetividade deste sistema é que o esforço se produz parcialmente sobre o material a cortar.

Observação A diferença de medida entre os punções ou matrizes, varia segundo a espessura do material a cortar 

Tabela de resistência ao core em kgf/mm2 MATERIAL

ESTADO

MATERIAL

MACIO

DURO

Chumbo

2–3

-

Chapa de aço

Estanho

3–4

-

Alumínio

6 – 11

Duralumínio Silumínio

ESTADO MACIO

DURO

-

40

Chapa de aço para embutir

30 – 35

-

13 – 16

Chapa de aço semi-duro

45 – 50

55 – 60

15 – 22

30 – 38

Aço laminado com 0,1% C

25

32

10 – 12

20

Aço laminado com 0,2% C

32

40

-

-

Aço laminado com 0,3% C

35

48

Zinco

12

20

Aço laminado com 0,4% C

45

56

Cobre

12 – 22

25 – 30

Aço laminado com 0,6% C

56

72

Latão

22 – 30

35 – 40

Aço laminado com 0,8% C

72

90

Bronze Laminado

32 – 40

40 – 60

Aço lami80nado com 1% C

80

105

Alpaca laminada

28 – 36

45 – 46

Aço ao silício

45

56

Prata Laminada

23 – 24

-

Aço inoxidável

50 – 55

55 - 60

-

63

64

Passo de estampo

Denomina-se passo de um estampo o avanço necessário da tira para efetuar um novo corte. Determina-se o passo somando a largura máxima da peça a cortar, tomada em sentido longitudinal da tira, com a distância mínima entre as peças.

Nomenclatura e = espessura do material c = comprimento da peça a = espaçamento longitudinal b = espaçamento lateral p = passo

Exemplo I e = 2 mm c = 18 mm a = 2 mm b = 3 mm

P=c+a

→

P = 18 + 2

→

P = 20 mm 65

Exemplo II e = 2 mm c = 30 mm a = 2 mm b = 3 mm

P = c + a → P = 30 + 2 → P = 32 mm

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.

66

Sistema de avanço

Topos 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 avançar a tira, dando-lhe posição, ao encontrar-se com o corte anterior.

b) Os que permitem permitem a tira avançar diretamente até o tope montado na parte exterior do estampo, mediante um suporte.

67

Observação Para aplicar este sistema, é necessário que as peças sejam da mesma largura que a tira.

Topes Móveis. Móveis. São utilizados no conjunto inferior do estampo e se empregam para a alta produção. Tope de Balancín. Balancín. Consiste num tope basculante e é acionado pelo movimento da prensa. Este sistema permite obter maior produção que o anterior. É utilizado, geralmente, nos estampos nos quais a alimentação da tira se faz de forma automática.

Funcionamento a) Ao empurrar a tira contra o tope “A”, este se apóia na face anterior da sua cavidade. b) Ao descer o punção, depois de fixar a tira, obriga o tope “A” a levantar-se por meio do acionador “P”. c) Efetuado o corte, o tope volta à sua posição pela ação da mola e se apóia sobre a tira.

68

d) Ao empurrar a tira que agora está livre, o tope “A” cai na cavidade recém cortado 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 outros

sistemas, para evitar perdas de material no começo e o final da tira. a) Para aproveitar a primeira peça, aciona-se manualmente o tope.

b) Para aproveitar as últimas peças com movimento lateral e efeito central.

69

Facas de avanço Também são punções e suas larguras equivalem ao passo da matriz e são usados nos estampos de precisão para obter  maior rapidez no trabalho. Estes punções fazem um corte lateral igual ao passo.

Dupla. Pode ser adaptada para determinar a largura da peça

ou obter maior precisão.

Utilizam-se, também, para conseguir total aproveitamento da tira.

70

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.

Tipos 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.

Com ressalto. Neste tipo, a saliência S, formada em

conseqüência do desgaste da faca de avanço, é eliminada no corte sucessivo.

71

Observação Por ser o ressalto R geralmente de pequena dimensão, existe o perigo da ruptura da faca. Adapta-se ao trabalho com materiais de poucas espessura. Com rebaixo. Neste tipo de faca de avanço, as saliências

formadas nas tiras 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.

72

Disposição da peça na tira

É um estudo de um projeto que tem por finalidade obter a osição da peça na tira, considerando: 1. Economia de material 2. Forma e dimensões da peça 3. Sentido do laminado na peça a ser dobrada As disposições mais comuns são: - reta e inclinada

-

sem intervalos

-

alternada

73

-

de arruelas e polígonos regulares.

Disposições Especiais 2. Em certos casos, uma ligeira modificação na forma da peça permite grande economia de material.

3. Em outros casos, pode-se aproveitar o retalho, quando este se adapta às medidas de outra peça do mesmo material.

4. Quando a peça é submetida a uma ação de dobra, esta será em sentido transversal ao laminado da tira, para darlhe maior resistência, já que ao contrário existe o perigo de ruptura na obra.

74

Observações Na disposição alternada projeta-se o estampo de duas formas: 1. Para baixa produção com um punção, passamos duas vezes a tira invertendo sua posição.

2. Para alta produção com dois punções.

Procedimento para determinar a melhor posição da peça na tira. 1. Desenhar 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 na figura abaixo.

Observações 1. O espaçamento a é aproximadamente igual à espessura da chapa, devendo ser no mínimo 1 mm 2. O espaçamento b obtém-se multiplicando a espessura da chapa pelo fator 1,5. O espaçamento b não deve ser menor  que 1,5 mm

75

3. A largura da tira é igual à largura da peça mais 2 b; L = z + 2b.

4. Repetir os itens (1) e (2) para outras disposições.

5. Calcular a porcentagem de aproveitamento Pa da tira, para cada posição encontrada, utilizando a fórmula:

P a

=

 A p .N   A

. 100 sendo

Ap = Área da peça em mm2 N = Número de peças por metro de tira A = Área de um metro de tira em mm2

6. Comparar os valores de Pa referente à cada posição e escolher o que apresentar maior Pa.

76

Exemplos 1. Calcular a quantidade de peças (figura A) que se pode obter  de uma chapa que tem 2m x 1m, com as disposições das figuras B e C. Calcular a porcentagem de aproveitamento.A espessura do material é de 1 mm.

77

Desenvolvimento 1. Calcula-se a largura da tira, somando a largura da peça com os dois espaçamentos laterais. Largura da tira 30 + 1,5 + 1,5 = 33 mm Largura da tira 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 chapa. Número de tiras por chapa B Números de tira por chapa C

1000 = 30 tiras 33 1000 = 43tiras 23

3. Para determinar o número de peças por tira, divide-se a largura desta (2m) pelo passo. Número de peças por tira B Número de peças por tira C

2000 = 95 peças 21 2000 = 64 peças 31

4. Calcula-se o número de peças por chapa, multiplicando-se o número de peças numa tira pela quantidade de tiras da chapa. Número de peças por chapa A 95 x 30 = 2850 peças Número de peças por chapa B 64 x 43 = 2752 peças 5. Calcula-se a porcentagem de aproveitamento de material, segundo a fórmula: A p .N Pa = .100 A Ap = área da peça em mm2 N = número de peças por chapa A = área da chapa em mm2

78

Cálculos Porcentagem de aproveitamento Pa Conforme a figura B Conforme a figura C A p .N A p .N Pa = = .100 ¨ Pa = = .100 ¨ A A 500 . 2 850 500 . 2 752 ¨Pa = .100 ¨ ¨Pa = .100 ¨ 2 000 000 2 000 000 5 . 285 5 . 2 752 .100 ¨ .100 ¨ ¨Pa = ¨Pa = 2 000 20 000 1 425 1 3 760 ¨Pa = .100 ¨ ¨Pa = .100 ¨ 2 000 20 000 ¨P = 0,7125 .100 ¨ ¨P = 0,688 .100 ¨ a a Pa = 71,25%

¨

Pa = 68,8%

¨

Resultados Peças obtidas: 2 850 Porcentagem de aproveitamento 71,25%

Peças obtidas: 2 752 Porcentagem de aproveitamento 68,8%

1. Da comparação dos resultados obtidos, conclui-se que a melhor disposição é a que esta apresentada na figura 20. 2 800 peças com 71,25% de aproveitamento do material. 2. Calcular a porcentagem de aproveitamento em um metro de tira, para cortar arruelas com as dimensões da figura abaixo.

79

Desenvolvimento com um punção 1. Cálculo do número de peças por metro de tira segundo a figura abaixo

1 000 ¨ D+ A 1000 1000 ¨N = ¨N = 14 + 1,5 15,5 ¨N = 64peças N=

a=e b = 1,5 . e

→

b = 1,5 . 1,5

¨

→

b = 2,25 mm

2. Determine da largura da tira:

L=D+2b → L = 14 + 2 . 2,25→ → L = 14 + 4,5 → → L = 18,5 mm

3. Cálculo da porcentagem de aproveitamento: Pa =

A p .N 

.100 ¨ A 115,4 . 64 .100 ¨Pa = 18 500 7385,6 Pa = .100 18 500

¨

→

Ap = + π

. R2 - π . r 2 →

Ap = 3,14 . 49 – 3,14 . 12,25 → →Ap = 153,86 – 38,46 → 2 →Ap = 115,40 mm →

¨

¨

Pa = 40%

A = L . 1 000 → A = 18,5 . 1 000 → 2 → A = 18 500 mm

Desenvolvimento com dois punções 1. Cálculo da largura da tira para obter uma disposição que proporcione o dobro de peças do desenvolvimento anterior  determinado o valor de h. h = sem 60º . (D + a) → → h = 0,866 . (14 + 1,5) → → h = 0,866 . 15,5 → → h = 13,42 mm L=h+D+2B → L = 13,42 + 14 + 2 . 2,25 → → L = 13,42 14 + 4,5 → → L = 31.92 mm 80

2. Cálculo da porcentagem de aproveitamento Pa =

Ap .N

.100

A 115,40 . 128 ¨Pa = .100 31 920 ¨

→

N = 64 . 2 → N = 128 peças Ap =115,40 mm2

¨

14 771,2 Pa = .100 31 920

¨

A = L . 1 000 → → A = 31,92 . 1 000→ 2 → A = 31 920 mm

¨

Pa = 46%

Desenvolvimento com três punções 1. Calcule da largura da tira, para obter o triplo de peças do primeiro desenvolvimento, determinado o valor de x. Pa =

Ap .N

.100

¨

A 115,40 . 192 ¨Pa = .100 45 340 22 156,8 Pa = .100 45 340

¨

→

¨

h = sem 60º . (D + a) → → h = 0,866 . (14 + 1,5) → → h = 0,866 . 15,5 → → h = 13,42 mm

¨

Pa = 48%

Da comparação dos três resultados obtidos, conclui-se que, quanto maior for o número de peças a cortar, devemos utilizar uma ferramenta que produza maior número de peças por golpe da prensa.

81

82

Localização da espiga

Processo gráfico e analítico É determinar correntemente, a posição da espiga para que não haja desequilíbrio do conjunto superior do estampo durante o seu 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 processo gráfico, devemos proceder da seguinte forma: 1. Referir o desenho do estampo a dois eixos ortogonais, x e y NA. 2. Traçar paralelos a dois eixos, passando pelo centro dos punções NA.

83

3. Construir um sistema de eixos ortogonais auxiliar P1 01 P2 paralelos ao sistema XOY.

4. Marcar no semi-eixo 01 P1, a partir do ponto 01, em escala, os diâmetros dos punções na mesma ordem em que estão apresentados na figura acima sobre o eixo OY; 5. Marcar no semi-eixo 01 P1, a partir do ponto 01, em escala, os diâmetros dos punções na mesma ordem e que estão apresentados na figura acima, sobre o eixo OX; 6. Traçar a bissetriz do sistema de eixos P101P2; 7. Traçar uma reta passando pelos pontos extremos 1 e 6 conforme a figura acima, determinando o ponto B sobre a bissetriz do sistema P101P2; 8. Traçar retas passando pelo ponto B e cada um dos pontos 2; 3; 4; 5;

84

Determinação da abscissa (X) 9. Tomar um ponto qualquer I sobre a paralela ao eixo OY, que passa sobre o centro do punção D1 e por este ponto passar uma paralela à direção B6 da figura acima. 10. Traçar pelo ponto I uma paralela a direção B5, que cortara a paralela ao eixo OY que passa pelo centro do punção D2 no ponto I I; 11. Traçar pelo ponto I I, uma paralela a direção B4, que cortara a linha de centro paralela ao eixo OY, do punção D3, ponto I I I; 12. Traçar pelo ponto I I I uma paralela a direção B0, que cortará a direção B6 no ponto P1; 13. Traçar uma paralela ao eixo OY, passando por P1.

Determinação da Ordenada (Y) 14. Tomar um ponto qualquer I sobre a paralela ao eixo 0X, que passa pelo centro do punção D2 e por este ponto traçar uma paralela a direção B1 da figura 15. Traçar pelo ponto I uma paralela a direção B2 que cortará a linha de centro D3, paralela ao eixo 0X, no ponto I I; 16. Traçar pelo ponto I I uma paralela à direção B3, que cortará a linha de centro de D1,paralela do eixo OX, no ponto I I I; 17. Traçar pelo ponto I I I uma paralela à direção B0 que cortara a direção B1 do ponto P2; 18. Traçar uma paralela ao eixo OX passando pelo ponto P2 que cortara a paralela que passa por P1 determinando-se assim o ponto P que será o ponto de ligação da espiga.

Processo Analítico Para determinar a posição correta da espiga pelo processo analítico, procedemos da seguinte forma: 1. Redefenir o desenho do estampo a dois eixos ortogonais XOY; 2. Calcular as distâncias dos centros dos punções, aos eixos X e Y;

85

3. As distâncias x e y que vão determinar a posição da espiga, obtem-se pelas formulas:

x=

D1x 1 + D 2 x 2 + D 3 x 3 + ... + Dn x n

y=

D1y 1 + D 2 y 2 + D 3 y 3 + ... + Dn y n

D1 + D 2 + D 3 + ... + Dn

D1 + D 2 + D 3 + ... + Dn

D1 = 12 mm x1 = 10 mm y1 = 40 mm D2 = 15 mm x2 = 56 mm y2 = 30 mm D3 = 20 mm x3 = 25 mm y3 = 15 mm 12 . 10 + 15 . 56 + 20 . 25 x= ¨ 12 + 15 + 20 1460 ¨x = ¨ x = 31,06 mm 47 12 . 40 . + 15 . 30 . + 20 .15 y= ¨ 12 + 15 + 20 1230 ¨x = ¨ y = 26,17 mm 47

Diagrama para determinar a espessura da placa matriz Entramos com o esforço de corte Ec, em tf, no eixo vertical e encontramos no eixo horizontal a espessura E em mm.

86

Observação Ec está em escala logarítmica.

87

88

Dureza das peças

PEÇAS P U N Ç Õ E S

De corte Faca de avanço De dobra De repuxo

60 – 62 56 – 58

De corte e dobra De corte e repuxo

Placas-matrizes Placas matrizes c/ partes frágeis Centradores Pinos de guia Topes Colunas Buchas Placas de choque Levantadores de tira Extratores

DUREZA ROCKWELL – C

58 – 60 60 – 62 58 – 60 56 – 58 58 – 59 54 – 56 56 – 58

89

Aços especiais para ferramentaria

Características e aplicações COMPOSIÇÃO QUÍMICA C – 0,37% Si – 1,00% Mn – 0,40% Cr – 5,30% Mo – 1,40% V – 1,00% C – 0,55% Si – 0,30% Mn – 0,40% Cr – 1,00% Mi – 3,00% Mo – 0,30% C – 0,50% Si – 0,75% Mn – 0,25% Cr – 1,30% W – 2,50% V – 0,2%

COMPOSIÇÃO QUÍMICA C – 2,05% Si – 0,30% Mn – 0,75% Cr – 12,50% W – 1,30% C – 0,90% Si – 0,30% Mn – 1,20% Cr – 0,50% W – 0,50% V – 0,10% C – 1,05% Si – 0,20% Mn – 0,30%

90

APLICAÇÕES

FORNECIDO COM DUREZA BRINELL

TEMPERAR A ºC

Boa resistência ao calor e ao desgaste em temperaturas elevadas. Recomendáveis nos estampos a quente, para metais não ferrosos. Aço com têmpera profunda, grande resistência a abrasão e fadiga e extrema tenacidade após a tempera. É usado para cunhagem com impresso~es profundas Boa tenacidade e dureza, para punções de alta capacidade de trabalho. Pode também ser  cementado, sem perder sua qualidade.

APLICAÇÕES Altamente indeformável, é indicado para punções e matrizes que exigem grande capacidade de corte e resistência ao desgaste.Bom para corte de chapa siliciosa. É a qualidade de aço mais utilizada para têmpera em óleo, sem deformações. É usado na construção de matrizes, punções pinos e passadores e pinos de guia. Extratenaz duro, para punções, matrizes e cunhos, aplicados nos estampos com gravuras. Aceita alta dureza, com profundidade de 2 a 5 mm, deixando o núcleo tenaz.

100

DUREZA RC APÓS REVENIMENTO ºC 200 300 400 500

600

175 210

1000 1050 óleo ar 

53

50

50

52

55

49

200 230

800 850 óleo

59

58

53

49

46

41

190 220

880 925 óleo

58

57

55

52

48

43

FORNECID O COM DUREZA BRINELL

TEMPERAR A ºC

DUREZA RC APÓS REVENIMENTO ºC 100

200

300 400

500

600

220 260

940 980 óleo ar 

56

64

60

59

57

48

210 290

790 810 óleo

63

61

56

50

43

--

160 180

770 800 água

66

63

55

47

--

--

Estampos de metal duro As partes de um estampo fabricadas de metal duro ou carboneto de tungstênio são moldadas à pressão e sinterizadas pelo processo de pulvimentalurgia. 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.

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 ajustados, para se obter um assentamento correto das mesmas. Em caso contrário, ao efetuar-se o corte as peças se romperiam.

91

Nos estampos de dobrar também se usa o metal duro apenas nos pontos sujeitos a maior desgaste, especialmente para aço inoxidável.

Nos estampos de repuxo, as bases de aço, onde estão alojadas guarnições de metal duro, devem ser reforçadas para agüentar os esforços a que serão submetidas.

Observação A duração das matrizes e punções feitos de metal duro é de dez a com vezes maior a dos estampos de aço que realizam idênticos trabalhos. Além disso, podem trabalhar com maior  rapidez e se conservam por mais tempo.

92

Emprego do cerromatrix

O cerromatriz é uma mistura de chumbo, bismuto e antimônio, cuja fusão se completa entre 103ºC a 227ºC e sua temperatura de corrida é de é de 175ºC. Tem a propriedade de dilatar-se durante a solidificação e emprega-se como material auxiliar  para a fixação de punções, matrizes postiças nas construções de placas guias. Este material pode ser refundido e utilizado novamente, pois, pois suas características permanecem constantes quando é refundido na temperatura apropriada.Oferece 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 a finalidade de que o cerromatrix retenha o punção durante o trabalho.

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. 93

As cavidades nas placas porta-punção devem ser cônicas e maiores (de 6 a 10 mm) que a secção dos punções e ainda ter  ranhuras para assegurar a fixação do cerromatriz

Os elementos sobre os quais se aplica este material devem ser  pré-aquecidos aproximadamente a 150ºC.

Sistema de Fixação Quando o punção tem rebaixo, faz-se uma rosca na parte que ficará alojada dentro da placa porta-punção e, com a ajuda de uma placa suporte e dois calços paralelos. 1 – Prisioneiro 2 – Placa-Suporte 3 – Calços paralelos 4 – Placa porta-punção 5 – Placa guia 6– Punção 7 – Cavidade para o cerromatriz

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.

94

A parte superior do punção deve ficar no mesmo nível que a superfície superior da placa porta-punção.

Quando se tem a placa-matriz terminada e deseja-se fixar os punções, colocam-se estes nas cavidades correspondentes da placa-matriz, como mostra a figura abaixo, inverte-se a posição do conjunto, tira-se a placa-matriz levando-a cavidade destinada ao cerromatriz.

Para a fixação de punções de secção menor, não é necessário fazer rebaixos nos punções. É suficiente fazer cabeças na extremidade superior.

95

Aplicação do Cerromatrix nas placas-guias Este material possue propriedades antifricçaõ, 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 e, desta forma, obtém-se a folga necessária para seu deslizamento na placa-guia.

Aplicações em matrizes postiças Nos casos de matrizes postiças, a fixação das partes, pode ser  feita mediante o emprego de cerromatrix. No exemplo da figura abaixo, as partes componentes se colocam na capacidade por  meio de pinos passadores e são fixos à base por meio de cerromatrix.

96

Colunas e buchas

As colunas e buchas de guia são peças cilíndricas que têm a função de manter o alinhamento entre os conjuntos superiores e inferiores 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 h5. No mínimo, empregam-se duas colunas e 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. E o tipo mais simples e se emprega geralmente

quando a placa porta-espiga tem as cavidades que servem para guiar o conjunto superior. O emprego desta coluna permite a usinagem das cavidades da placa porta-espiga e placa-base, ao mesmo tempo. Tem uma ranhura R que facilita sua retificação.

97

Cilíndrica com rebaixo. O diâmetro da parte de fixação é

maior que o da parte de trabalho e oferece um encaixe mais firme. Pode adaptar-se para trabalhar com placas porta-espigas com cavidades guias, como a do exemplo anterior, ou com buchas que são fixas por encaixe ao porta-espiga.

Cilíndrica com rebaixo e fixação por rosca . Diferencia-se

das anteriores por sua fixação; esta sés faz por meio de uma espiga com rosca e porca que se aloja na placa-base Observação A lubrificação das buchas e colunas pode ser feita por meio de ranhuras circulares ou helicoidais.

98

Tipos de Buchas Simples. É mais economia na sua construção. É usada nas

placas porta-espiga de maior espessura.

Com rebaixo. Este tipo de bucha é representado nas figuras

acima e usa-se nas placas porta-espiga de pouca espessura.

Colunas e buchas padronizadas Cilíndricas D

25

30

40

50

65

A

12

17

20

25

30

B

3

3

3

4

4

C

22

26

36

45

60

R

4

4

5

5

6

120

130

150

180

190

135

150

175

210

230

150

170

200

240

270

170

190

225

270

310

--

--

250

300

350

L

99

TABELA D

25 30 40 50 65

D1 35 42 54 66 82

L

Cilíndricas em rebaixo

100

65 70

70 80 80

TABELAS D

30

40

50

65

80

D1

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

D

30

40

50

65

80

165

180

210

230

250

D1

40

52

65

80

100

180

200

240

270

300

D2

48

60

75

90

110

195

220

270

310

350

A

29

34

39

44

49

210

240

300

350

400

B

40

50

60

65

70

--

260

--

--

--

L

69

84

99

109

119

R

4

5

5

6

8

L

Colunas 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 medidas entre colunas e buchas deve ser de 0,004 a 0,006 menos que o dobro do diâmetro da esfera. Estas se alojam numa bucha-suporte que pode ser de bronze ou de aço.

101

As zonas de trabalho, deste tipo de colunas e buchas, devem ser retificadas.

Observação Se o curso do conjunto superior é igual a x, o rolamento perfaz um trajeto de

 x 

2

.

Para evitar o escape do conjunto de esferas, coloca-se, à pressão, um disco de alumínio na parte superior da bucha.

102

Os detalhes da distribuição e alojamento das esferas na sua bucha observam-se nas figuras abaixo.

d

d1

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

102

125

60

200

44,5

55,5

6 103

104

Bases com colunas e buchas

Armações É um conjunto formado por dois elementos, placa-superior e placa-base que estão providos de buchas e colunas, para assegurar o alinhamento dos elementos que neles 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.

105

Conjunto 1 ag 72

84

Conjunto 2

96 124 144 172 194

b 125 160 200 220 220 280 280

b

84

96

124

144

172

96

124

144

172

194

194

e 118 130 142 168 188 216 240

e

90

100 120

134

164 194

b2 118 130 142 168 188 216 240

b2

90

100

134

164

120

194

Medidas comuns para os dois conjuntos 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

44 – 70

47 – 80

50 – 80

53 – 90

56 – 90

c4

106

40 – 70 42 – 70

L1

150

160

165

180

180

200

300

R

22

26

32

38

38

40

40

Conjunto 1 ag 72

84

Conjunto 2

96 124 144 172 194

b 125 160 200 220 220 280 280

b

84

96

124

144

172 194

96

124

144

172

194

e 164 134 238 237 256 316 312

e1

45

50

60

67

82

97

e1

e

90

100

120

134

164

194

47

56

57

75

83

106 109

Medidas comuns para os dois conjuntos d

22

26

32

38

38

44

44

d1

50

50

53

53

56

56

60

c1

35

35

40

40

40

40

40

44 – 70

47 – 80

50 – 80

53 – 90

56 – 90

c2

40 – 70 42 – 70

c3

150

160

165

180

180

200

200

c4

22

26

32

38

38

40

40

L1

26

30

30

42

42

48

48

r

26

26

26

26

26

26

26

107

Conjunto 1 ag b

72

84

96 124 144 172 194

80

100 125 140 140 175 175

Conjunto 2 b

100 125 160 175 175 220 220

84

96

124

144

172

96

124

144

172

194

125 160 200 220 220 280 280 Medidas comuns para os dois conjuntos c

140

160

180

200

240

280

320

d

22

26

32

28

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

a

192

216

248

274

318

368

408

at

244

268

300

326

370

420

460

L1

150

160

165

180

180

200

200

108

Parafusos tipo “Allen” 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

4,76

3,47

5/31”

8,5

5,0

6

1/4"

6,35

20

9,52

6,35

4,72

3/16”

10,0

6,5

8

5/16”

7,94

18

11,11

7,94

6,13

7/32”

12,0

8,2

9

3/8”

9,53

16

14,28

9,53

7,49

5/16”

14,5

9,8

11

7/16”

11,11

14

15,87

11,10

8,79

5/16”

16,5

11,4

12

1/2"

12,70

12

19,05

12,70

9,99

3/8”

19,5

13,0

14

5/8”

15,88

11

22,22

15,80

12,91

1/2"

23,0

16,1

17

3/4"

19,05

10

25,4

19,05

15,80

9/16”

26,0

19,3

20

7/8”

22,22

9

28,57

22,22

18,61

9/16”

29,0

22,5

23

1”

25,40

8

33,33

25,40

21,33

5/8”

34,0

25,7

109

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"

12,70

12

¾"

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”

25,40

8

15/16”

25,0

21,33

5,0

9,4

34,0

26

26,0

110

Molas para estampo

São elementos utilizados nos estampos, para facilitar as operações de corte, dobra e repuxo. Formam parte dos sistemas de retenção e expulsão e são construídos de arame de aço ao silício. São vários os tipos de molas empregados, porém os mais comuns são os helicoidais.

Notações d = diâmetro do arame D = diâmetro interno da mola P = passo r = raio médio L = comprimento da mola sem carga L1 = comprimento da mola com carga máxima L2 = comprimento da mola com excesso de carga F = flexão total ativa

n = número de espirais úteis N = número total de espirais C = carga máxima admisible em kgf  f = fechamento por espira

111

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.

Fórmulas d3.14 C= r  2d3 .14 D= C

c.r  d=3 14

0,103.r 2 f  = d

N = n + 1,5

F=f.n

O aumento de 1,5 espiral no número de espirais úteis é necessário para o apoio dos extremos da mola. A resistência da mola aumenta até o limite máximo da flexão F. Nos estampos onde as molas devem suportar grandes esforços, podem-se empregar molas colocadas umas dentro das outras, cuja soma de esforços é igual ou superior a uma mola de arame grosso que ocupa maior espaço. Quando se colocam molas dentro de outras se deve inverter o sentido das espirais, para evitar que se entrelacem. A carga máxima admissível das molas deve ser igual ou superior ao esforço necessário.

112

L=P.n+d

d 1

1,5

2

2,5

3

3,5

D

P

C

f

7

3

3,5

1,7

11

5,5

2,3

3,7

9

3,8

9

1,9

12

5

7

17

9

13

d

D

P

C

f 

20

8,5

74,5

3,7

25

10,5

61,5

5,5

30

13

53

7,5

3

36

16

45

10,3

5,1

6

20

9

139

3,2

5,5

15

3

30

12,5

100

6,4

17

8

12

4,7

36

15

85

8,7

21

10,5

9,5

7

42

18

74,5

11,3

15

6,5

25

3,2

25

11

195

4,1

17

7,5

22,5

4

30

12,5

168

5,6

21

9

18,5

5,7

36

13,5

144

6,4

25

11

16

7,8

42

18

126

9,9

17

7

38

3,5

50

22

106

13,4

21

9

31,5

5

24

12

147

3,3

25

11

27

6,7

55

23

228

12,8

30

14

23

9,4

10

35

16

622

5,2

21

9

49

4,5

12

46

20

835

7,2

30

13

36

8,3

14

57

25

1080

9,3

16

68

29

1362

11,4

4

5

6

8

d = Diâmetro do arame D = Diâmetro interno P = Passo C = Carga em kgf  f = Fechamento por espiral

113

114

Estampos de duplo efeito

Definição São estampos especiais, que trabalham com vários punções introduzidos uns dentro dos outros, de tal maneira que um punção também funciona como matriz em relação a outro. Caracteriza-se pelo sistema de expulsão do retalho e da peça, que se faz por meio de elementos elásticos e mecânicos auxiliares. Sua fabricação é complexa e cara, portanto, usa-se para peças de grande precisão ou quando se necessita de grande produção.

115

Elementos fundamentais Conjunto Superior

Sistema de Expulsão

1. Espiga 2. Placa superior  3. Buchas 4. Placa de choque 5. Placa porta-punção 6. Placa-matriz 7. Punção Conjunto Inferior 

13.Expulsor  14.Pinos espulsores 15.Placa expulsora 16.Barra expulsora 17.Parafuso limitador da placa espulsora 18.Molas 19.Placa expulsora

8. Guia da tira 9. Tope de retenção 10.Punção hídrico 11.Base 12. Colunas de guia Observação A figura apresentada não é o único tipo destes estampos, pois, podem ser modificados, de acordo com a peça a estampar.

Funcionamento Primeira Fase. Coloca-se o material a cortar sobre o punção hídrico e a placa de expulsão, que estão no mesmo plano quando o estampo está em repouso.

116

Segunda Fase. A parte 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 ação de prensa-chapa, fixando a tira, para obter um corte mais preciso.

Terceira Fase. Ao subir o conjunto superior, a placa expulsora inferior desalojada, por pressão de molas ou borracha, o retalho que ficou aderido ao punção hídrico. O retalho interno do punção cai, por gravidade, pelo furo do mesmo.Em continuação, a barra expulsora do conjunto superior  se encontra com um tope em forma de cruzeta, que tem a prensa e empurra por meio de expulsor superior, a peça cortada que ficou presa na matriz.

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.

117

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 cortar, como as outras placas matrizes, com a diferença de que não tem ângulo de saída já que a expulsão da peça se dá em sentido contrário ao que entrou.

Quando a peça a cortar é de forma complexa, a placa-matriz pode ser construída com peças postiças, em uma ou várias peças, adaptando-se a uma placa porta-matriz de aço 1020.

118

Punções Hídricos Podem trabalhar como punções, em relação à placa-matriz e como matriz, de acordo com os punções do conjunto superior. Também são construídos conforme as dificuldades apresentadas.

Sistemas 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 a placa-matriz e o retalho ao punção hídrico. Para facilidade de construção e funcionamento, é conveniente que estes dispositivos sejam cilíndricos.

119

Tipos A – Superior . Segundo o diâmetro do expulsor, este pode ser 

construído de suas formas: com funcionamento por mola e com barra expulsora.

B – Inferior . Os expulsores inferiores tem como objetivo

separar o retalho do punção híbrido. Contam de uma placa expulsora que, em sua 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:

120

1. Com várias molas distribuídas ao redor do punção ou guiadas pelos parafusos limitadores.

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 guiado nos extremos, com uma porca, contra-porca e arruelas, para regular sua pressão. O tubo permite a saída dos retalhos cortados pelo punção superior. Neste caso, substituímos a mola por uma serie de discos de borracha, para obtermos maior pressão, a qual é regulada um pouco além do necessário, uma vez que, do contrário, a placa expulsora não funcionaria.

121

3. De arruelas (Molas-Prato) – são acopladas em uma barra, como nos casos anteriores. É recomendável porque pode acumular muita força em pouco espaço.

122

Classificação e propriedades de chapas laminadas a frio (NORMA DIN – 1624)

Tipo de Aço Código ST 0

ST 1

ST 2

ST 3

Tratamento Uso   o   c    i   s    á    B

  a   r   a   p   s   e   a   r    d   b   a   o    d    i    l    D   a   u    Q   s   o   x   u   p   e    R   s   a   r   e   a   v   p   e   e   L    d   a    d    i    l   a   u    Q   s   o    d   n   u    f   o   r    P   s   o   x   u   p   e    R

Código K G K G

Estado Fornec. Duro Recoz. Mole Levemente Relaminado Duro Recoz. mole

LG

Lev. Relam

K32 K40* K50* K60* K70*

Relaminado a Frio

G

Recoz. Mole

LG

Levemente Relaminado

LG

K32 K40 K50* K60* K70* G LG

Relaminado a Frio Recoz. Mole Levemente Relaminado

K32 K40 K50* K60* K70*

Relaminado a Frio

Superfície

Resist. A Tração kgf/mm2

Observações

Composição Química % C.0,12 Max – mn.0,20 – Sem Especificar  0,45 – P.0,08 Max. – s 0,06 Max. Sem Especificar Composição Química % C.0,12 Max. – Si 0,03-o,2 ≤ 43 GD, GBK Mn 0,20 – 0,45 – P 0,07 ≤ 43 Max 32 A 46 S 0,06 Max 40 A 55 GD, 50 A 65 GGBK 60 A 75 > 70 GD, 30 A 40 Composição Química % GGBK C 0,10 Max, - Si 0,03 32 A 42 0,2 Mn 0,20 – 0,45 – P 32 A 44 GD 0,06Max. GBK 40 A 55 S 0,05 Max RP 50 A 65 60 A 75 > 70 GD,GBK 28 A 38 Composição Química % C 0,10Max. Si 0,03 – 30 A 40 0,15 Mn 0,2 – 0,45 – P 0,04 GD, 32 A 42 Max DBK 40 A 50 S 0,04 Max RP, RPG 50 A 60 60 A 70 > 70

123

*Em chapas com espessuras superiores a 4 milímetros não se pode obter dureza de laminação superior a K40. As abreviaturas para as laminações a frio têm as seguintes designações: LG = 1/16 dura – K32 – 1/8 dura = 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 = Recozida e polida – Superfície polida RP = Sem trincas ou porosidades – Aspecto liso e uniforme RPG – Sem trincas ou porosidades – Superfície lisa e brilhante

124

Prensas

São máquinas de fabricação robusta, destinadas a cortar, dobrar, repuxar ou embutir, utilizando-se, para isso, os diversos tipos de estampos confeccionados para esses fins. São utilizadas na fabricação de peças em série, uma vez que permitem alta produção e uniformidade nas mesmas.

Classificação Classificam-se em: • Prensas mecânicas • Prensas hidráulicas • Prensas automáticas

Prensas Mecânicas 1. De fusos (balancins). São acionadas manualmente, por  meio de uma barra com contra-pesos ou por um volante.

125

2. Geralmente, são utilizadas para os ensaios, na construção de estampos e não é recomendável para produção de peças.

De fusos (com discos de fricção). São acionadas por um motor  que transmite, através de dois discos, movimentos alternativos e intermitentes ao cabeçote, que podem ser controlados pelo operador.

126

Funcionamento Ao acionar a prensa, pressiona-se um dos discos de encontro ao volante e este transmite o movimento de descida do cabeçote, para efetuar a operação. Logo o primeiro disco se afasta e pressiona o outro para dar-lhe o movimento de subida. Esses movimentos são controlados por topes reguláveis, porém, o curso Maximo é determinado pela resistência do material a trabalhar, que freia o movimento. Portanto, são recomendáveis nos trabalhos de cunhar e estampar a quente.

Nomenclatura A – Corpo B – Bucha Roscada C – Fuso D – Volante E – Eixo F – Discos de Fricção G – Cabeçote H – Guia do Cabeçote I – Alavanca de Comando dos Discos J – Topes Reguláveis K – Inversor 

127

A capacidade em toneladas-força, deste tipo de prensa, é determinada pelo diâmetro do fuso.

Diâm. Fuso (mm)

Carga Aprox. (tf)

Diâm. Fuso (mm)

30 1 55 35 1,5 65 40 2 70 45 3,5 80 5 50 2. Prensas Excêntricas. São as de uso geral, já que se adaptam à maioria dos trabalhos de ferramentaria. Apresentam dificuldades para o embutimento profundo. Funcionamento Nestas prensas, o volante acumula uma quantidade de energia, que cede no momento em que a peça a cortar, dobrar ou embutir, opõe resistência ao movimento. No eixo do volante alternativo ao cabeçote, que desliza por guias reguláveis, onde se acopla o conjunto superior do estampo. O conjunto inferior é fixado na mesa, por meio de parafusos e placas de fixação.

Nomenclatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

– Motor  – Volante – Excêntrico – Biela – Cabeçote – Guias do cabeçote – Estampo – Corpo

128

Carga Aprox. (tf) 10 15 20 25

3. Prensas de efeito simples, frontal. É a que tem o excêntrico no extremo do eixo, situando a biela, cabeçotes e guias reguláveis, na frente do corpo da máquina. Esta prensa pode ter a mesa fixa quando é de pouca potencia, sendo adaptada em bancadas. Os estampos são fixados com auxílio de calços paralelos, quando são de pouca altura. As prensas de grande potência têm a mesa móvel, para eliminar o uso de calços paralelos, obtendo-se uma fixação mais firme dos estampos.

Nomenclatura A – Base B – Mesa Regulável C – Barra de Comando D – Guias Reguláveis E – Volante F – Eixo Excêntrico G – Biela H – Furo para Passagem das peças I – Fuso Regulador  J – Volante Regulador  K – Pedal

4. Prensas Inclináveis. Estes tipos de prensa são geralmente utilizados nos estampos de duplo efeito e sua mesa dispõe de um disco central com ação de mola, permitindo o funcionamento do expulsor adaptado nos estampos. O

129

ângulo de inclinação da prensa varia de 25º a 30º, para permitir uma boa visão do estampo, ao operador, e facilitar  a saída das peças, em combinação com um bico de ar  comprimido que as dirige a uma calha, caindo num recipiente. A - Parafuso Fixador da Espiga B – Barra Expulsora C – Conjuntos do Estampo D – Mesa da Prensa E – Base F – Pedal acionador  G – Volante H – Corpo Inclinável I – Motor  J – Parafuso Fixador do Corpo K – Calha L – Recipiente

130

5. Prensas de Duplo Efeito São as que realizam ações distintas e sucessivas. Têm dois cabeçotes, um inteiro, cujo o movimento é retardado do extreno, um quarto de volta. O interno é movido pó um excêntrico, como nas prensas de efeito simples e nele é, geralmente, fixado o punção, para embutir nos estampos correspondentes. O externo é movido por um excêntrico que aciona a prensa-chapa e o cortador em alguns casos. Nomenclatura A – Excêntrico B – Biela C – Guias D – Chapa a embutir E – Mesa F – Conjunto inferior

G – Prensa-chapa H – Punção I – Cabeçote interno J – Cabeçote externo K – Came L – Mola

Prensas Hidráulicas Estas prensas têm seus movimentos feitos através de pressão de óleo e são utilizadas, geralmente, para os estampos de grandes dimensões. Podem competir com as prensas mecânicas, desde que tenham as mesmas vantagens (alta velocidade de trabalho e autonomia). A bomba de êmbolo rolativa, de alimentação variável, apresenta a característica de conferir ao curso da prensa, a velocidade máxima quando a pressão é mínima e a velocidade é mínima quando a pressão é

131

máxima. Portanto, o cabeçote da prensa desce rapidamente, sem exercer nenhuma pressão. Inicia-se, em seguida, a estampagem da chapa previamente colocada sobre o conjunto inferior; a velocidade diminui e, rapidamente, desenvolve toda a pressão requerida para a execução da estampagem. Terminada a ação, o cabeçote retorna até a parte superior, em grande velocidade, já que a única força necessária é o peso deste, É evidente, por este motivo, que a bomba oferece meios capazes de conferir ao curso do cabeçote, várias velocidades, em função da pressão necessária. Estas podem ser de simples, duplo e triplo efeito.

A = Expulsor inferior B = Conjunto inferior C = Peça D = Conjunto superior

132

E = Motor com bomba F = Êmbolo G = Cabeçote H = Expulsor superior 

Observação Para embutimentos pequenos, existem também prensas hidráulicas rápidas.

Prensas Automáticas São máquinas modernas, que tendem a substituir as prensas excêntricas pelas vantagens que proporcionam, tais como: 1. São mais compactas, devido a distribuição dos seus elementos. 2. Geralmente, são equipadas com alimentadores automáticos, guias reguláveis para tira e dispositivos para recortar o retalho. 3. A mesa está disposta de modo a oferecer uma boa visibilidade a facilidade para colocar e retirar os estampos. 4. Permitem duplicar ou triplicar a produção, em razão da alta velocidade com que trabalha. Os estampos, neste tipo de prensa, são guiados por quatro ou mais colunas que impedem totalmente inclinações, jogos ou desvios que normalmente ocorrem em algumas prensas excêntricas.

133

Nomenclatura: A – Base B – Bomba p/ lubrificação C – Calha D – Volante E – Alimentador automático F – Colunas-guias G – Cabeçote superior  H – Dispositivo para cortar retalhos I – Condutor de lubrificação forçada J – Braço regular  Estas máquinas foram projetadas para trabalhar com estampos para peças pequenas, como as empregadas na construção de máquinas de escrever, rádios, relojoaria, etc. No interior da armação, girando em mancais fixos nos montantes, encontra-se o eixo principal de comando, munido de um excêntrico. Este transmite seu movimento a biela regulável que comanda a alavanca de acionamento. As quatro colunas ligadas a esta alavanca transmitem o movimento ao cabeçote porta-punção. A mesa tem um furo central e um canal que conduz as peças ao exterior da armação. Estas prensas, completadas com dispositivos de alimentação automática, permitem efetuar trabalhos de corte e embutidos de pouca profundidade, ao ritmo de produção que alcança 500 a 700 golpes por minuto. OO curso, geralmente fixo, tem um valor de 15 a 25 mm, conforme as máquinas.

134

Sistemas de segurança

Prensas e Estampos São as preocupações necessárias, aplicadas a prensas e estampos, para evitar acidentes. O trabalho nas prensas pode ser perigoso, portanto, não devemos prescindir dos seguintes sistemas de segurança:

Precauções na Prensa Todos os mecanismos, volantes e engrenagens que estejam ao alcance das mãos do operador, devem ser cobertos.

Preocações no Estampo Pode se construir grades de tela metálica ou varetas, cobrindo parcialmente o estampo, para não tirar a visibilidade ao operador, de modo que deixam somente o espaço necessário para introduzir a tira ou a peça e impeçam a entrada de suas mãos. Essas grades podem ser adaptadas à mesa da prensa.

135

Bloqueios São dispositivos mecânicos ou eletrônicos que, adaptados às prensas, impedem o funcionamento de um mecanismo, em certas condições.

Mecânicos Os chamados apalpadores de segurança, que se ajustam nos pulsos do operador, e, por meio de uma alavanca, impedem o acionamento da prensa,embora acionando o pedal. Outro tipo é constituído de um dispositivo que deve ser acionado com as mãos, para que o cabeçote da prensa possa ser destravado.

Eletrônicos São os mais cômodos e eficazes, funcionam por meio de uma célula fotoelétrica, ou seja, um dispositivo sensível aos raios de luz. Seu funcionamento efetua-se da seguinte forma:

136

Uma lâmpada lança um raio de luz que atravessa a zona perigosa. Esta luz, recebida pela célula fotoelétrica, lança uma corrente elétrica, acionando o mecanismo que permite baixar o cabeçote da prensa. Se, pelo contrário, o raio de luz é interrompido pela mão do operador ou por um corpo estranho, a corrente se interrompe, destravando o mecanismo de segurança, impedindo que o cabeçote da prensa baixe.

Observações 1. Este sistema é utilizado nas grandes prensas, onde seria muito difícil a instalação de outros tipos. 2. Os bloqueios são necessários quando a colocação ou retirada da peça é feita com um instrumento de uso manual e indispensáveis quando é feita diretamente com as mãos.

137

138

Estampos de dobrar, curvar e enrolar 

Definição e nomenclatura São constituídos, em geral, de duas peças, de modo que o perfil de uma é o contra-perfil de outra, deduzida a espessura da peça a ser obtida, e sua função é dar a forma prevista a uma superfície plana, sem que se alterem as suas dimensões. Geralmente são construídos para trabalhar em chapas, mas também são utilizados em arames e lâmpadas perfiladas. São, em muitos aspectos, semelhantes aos estampos de corte.

Dobradores Simples São constituídos de punção e matriz e, geralmente, são guiados pelo cabeçote da prensa.

Punção É uma peça maciça, cuja parte inferior tem um perfil que corresponde à superfície interna da peça. Pode ser fixado diretamente na espiga.

139

Matriz É um bloco de aço, que tem a parte superior da mesma forma que a parte externa da peça. Pode ser fixada diretamente sobre a mesa da prensa.

Guias da peça São elementos que se adaptam ao estampo, para dar uma posição conveniente à peça. Podem ser construídas com placas fixadas por parafusos, que têm um perfil parcial da peça, com pinos de guia, quando a peã cortada tem perfurações ou com pinos de guia que seguem parcialmente o perfil da peça.

Com um estampo simples de dobrar, podemos conseguir vários perfis, mudando somente a posição da peça, para obter a forma desejada.

Quando se projeta a construção de um dobrador, é necessário considerar vários aspectos que determinam a qualidade da peça, portanto, é conviniente prever os fenômenos que podem ocorrer com a peça durante a dobra.

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1. Conhecer o raio mínimo, para evitar o enfraquecimento da peça. 2. Conhecer os fenômenos (deformação e recuperação elástica do material). 3. Determinar a linha neutra do perfil da peça. 4. Calcular seu desenvolvimento. 5. Estudar a maneira mais simples de construção. 6. Calcular o esforço de dobra.

141

142

Fenômenos da dobra

Quando se submetem as peças à ação da dobra, nestas ocorrem dois fenômenos físicos que devemos considerar: 1. A peça comprime-se na parte interna da dobra e estende-se na externa. Há uma parte onde esta contida a fibra neutra. Quando a dobra se realiza em forma correta, a espessura do material permanece uniforme. Em certas formas de dobra, pode produzir-se um afinamento, ou, ao contrário, aumentar a espessura de peça.

143

2. Pela recuperação elástica, a peça dobrada tende, por  elasticidade, a recuperar sua forma primitiva e o ângulo da dobra, por conseguinte, fica maior. Por isso é preciso dar  um ângulo menor do que o desejado, para que depois da recuperação elástica, a peça fique com a forma prevista. Em conseqüência deste fenômeno, a peça pode ficar aderida à matriz, sendo necessária a adaptação de um expulsor.

Observação Determinar o ângulo menor, teoricamente, é muito difícil, já que a recuperação elástica depende muito da qualidade do material. Por isso é conveniente fazer um ensaio prévio com o material em questão. 3. quando se experimenta dobrar violentamente uma chapa com um raio muito pequeno, esta pode trincar, romper ou ficar debilitada, portanto, neste tipo de dobra, deve ser  observado um raio mínimo, o qual depende do material em que se trabalha.

Pra calcular o raio mínimo praticamente, podem ser tomados os valores seguintes: a) para materiais macios ou recozidos: 1 a 2 vezes sua espessura; b) para materiais rígidos ou friáveis: 3 a 4 vezes sua espessura.

144

Cálculo do desenvolvimento da Linha Neutra

É o cálculo necessário para determinar as dimensões de uma peça que será submetida à ação de dobra. A determinação do desenvolvimento efetua-se somando o comprimento das partes planas e curvas na linha neutra. A linha neutra, nas partes planas, localiza-se no centro da espessura e nas curvas, aproximadamente, dividindo o raio interno pela espessura do material. Com o resultado, obtém-se um coeficiente com qual consulta-se a tabela para obter-se a porcentagem em que é localizada a linha neutra. Coeficiente da Raio interno = Linha neutra Espessura

A tabela seguinte nos dá os valores práticos para linha neutra, em relação à formula apresentada.

145

r  = coef . E Espessura do Material

0,5

0,8

1,0

1,2

1,5

2

3

4

5

30%

34%

37%

40%

41%

42

44

46

50

Nº

mm

26

0,46

0,14

0,16

0,17

0,18

0,19

0,19

0,20

0,21

0,23

24

0,61

0,18

0,21

0,22

0,24

0,24

0,25

0,27

0,28

0,30

22

0,76

0,23

0,26

0,28

0,30

0,31

0,32

0,33

0,35

0,38

20

0,91

0,27

0,31

0,34

0,36

0,37

0,38

0,40

0,42

0,45

18

1,21

0,36

0,41

0,45

0,48

0,50

0,51

0,53

0,55

0,60

16

1,52

0,46

0,52

0,56

0,61

0,62

0,64

0,67

0,70

0,76

14

1,90

0,57

0,65

0,70

0,76

0,78

0,80

0,84

0,86

0,95

12

2,66

0,80

0,90

0,98

1,06

1,08

1,12

1,16

1,22

1,32

10

3,42

1,02

1,16

1,26

1,36

1,40

1,44

1,50

1,58

1,70

8

4,18

1,25

1,42

1,57

1,67

1,71

1,75

1,84

1,92

2,09

6

4,93

1,48

1,68

1,82

1,97

2,02

2,07

2,16

2,26

2,46

Exemplos: 1. Cálculo do desenvolvimento da Linha Neutra. coef  =

146

r  E

¨

coef  =

3 1,9

¨

coef  ß1,5

O coeficiente 1,5 indica que a Linha Neutra passa a 41% da espessura conforme tabela, isto é, a 0,78 mm. O valor R (raio de curvatura) até a Linha Neutra será: R = r + 0,78 → R = 3 + 0,78 → R = 3,78 mm; D = 2 . 3,78 → D = 7,56 mm 1. Desenvolvimento da Linha Neutra L. π D α 3,14 . 7,56 . 9/0/1 L = 2A + ¨ L = 2.6 + 360 3/6/0/4 ¨

L = 12 +

3,14 . 7,56 4

¨

L = 12 + 5,93

¨

¨

L = 17,93 mm

2. Cálculo do desenvolvimento da Linha Neutra. r  5 coef  = ¨ coef  = ¨ coef  = 1,2 E 4,18

O coeficiente 1,2 indica que a Linha Neutra passa a 40% da espessura, conforme tabela, isto é, a 1,67 mm. R = r + 1,67 → R = 5 + 1,67 → R = 6,67 mm; D = 2 . 6,67 → D = 13,34 mm

147

Desenvolvimento da Linha Neutra L π Dα L = 2A + B + ¨ 360 3,14.13,14 .2.901 ¨ L = 2.5 + 20 + ¨ 3602 3,14.13,14 ¨ L = 30 + ¨ L = 30 + 20,94 2 ¨ L = 50,94mm

¨

3. Calculo do desenvolvimento da Linha Neutra r  2 coef  = ¨ coef  = ¨ coef  = 1,0 E 1,9

O coeficiente 1,0 indica que a Linha Neutra passa à 375 da espessura, conforme tabela, isto é, a 0,70 mm. O valor de R será: R = r +0,70 → R = 2 + 0,70 → R = 2,70mm D = 2 . 2,70 → D = 5,40 mm Desenvolvimento da Linha Neutra Dα L = A +B + 360 π

¨

L = 50 +

148

3,14 . 3,50 . 451 ¨ L = 20 + 30 + 3608

3,14 . 5,40 8

¨

L = 50 + 2,12

¨

¨

L = 52,12 mm

4. Cálculo do desenvolvimento da Linha Neutra. A coef  = ¨ coef  = 2,1 1,9

Pela tabela o coef 2,1 indica 42% da espessura, isto é, 0,80 mm. R = r + 0,80 → R = 4 + 0,80 → R = 4,80 mm D = 2 . 4,80 → D = 9,60 mm L = A +B+

Dα 360

π

¨

3,14 . 9,60 . 1353 L = 20 + 30 + 3608 3,14 . 9,60 8 ¨ L = 61,30 mm ¨

L = 50 +

¨

¨

L = 50 + 11,30

149

150

Esforço de dobra

É a força necessária para executar a ação da dobra. É calculada, a fim de determinar a prensa adequada para realizar  o trabalho. Determina-se o esforço de dobra em V pela fórmula seguinte: C . R . L . E2 ED = h

Nomenclatura ED – Esforço de dobra em kgf  C – Coeficiente conforme a distância h. R – Resistência a tração do material em kgf/mm2 L – Largura a dobrar. E – Espessura do material. h – Distância de fulcro a fulcro.

151

Observação Para dobras simples, o coeficiente C é determinado pelo gráfico da tabela acima, portanto, de acordo com o número de vezes que a espessura E do material estiver contida na distância h, determina o coeficiente C.

152

1. Calcular o esforço de dobra em “V” para a peça, em Latão.

Fórmula C . R . L . R2 ED = h Cálculo 1,33 . 35 . 10 . 9 ED = 24 4189,50 ¨ ED = ¨ 24 ¨ ED = 175 kgf 

1. Calcular o esforço de dobra em “U” para a peça, em Latão.

¨

Fórmula ED =

2 .R.L .E 3

( 1+ Eh )

Cálculo 2 3 . 35 . 10 . 3 1+ 3 24 2 ¨ ED = . 35 . 10 . 3 . 1,12 ¨ 3 2352 ¨ ED = ¨ 3 ¨ ED = 784 kgf 

ED =

(

)

¨

153

Observação Quando a dobra é construída por sistema elástico, devemos somar o esforço das molas ou da borracha ao resultado anterior.

Material Chumbo Estanho Alumínio Alumínio duro Zinco Cobre Latão Bronze Laminado Chapa de aço para embutidos Aço com 0,1% C Aço com 0,2% C Aço com 0,3% C Aço com 0,4% C Aço com 0,6% C Aço com 0,8% C Aço com 1% C Aço de silício Aço inoxidável

154

R = Resist. De ruptura a tração em kgf / mm2 Macio

Duro

25 – 4 4–5 8 – 12 26 15 22 – 28 28 – 35 40 – 50 32 – 38 32 40 45 56 72 90 100 55 65 - 70

--17 – 22 48 28 30 – 40 40 – 60 50 – 75 -40 50 60 72 90 110 180 65 --

Sistema de dobradores

Com mecanismo elástico Quando se executa a ação de dobra, geralmente é necessário que o dobrador seja dotado de mecanismo elásticos, para obter  melhores resultados na construção de peças. Por sua forma de construção, estes mecanismos podem ser montados na parte superior ou inferior do dobrador e exercem funções diferentes, conforme as necessidades, tais como:

Fixador da peça, para obter sua posição correta É o mecanismo que prende a peça antes da atuação do punção dobrador.

155

Prensa-chapa extratora, para evitar deformações Pressione a peça contra o punção e a acompanha, servindo também de extrator 

Dobrador com extrator  Possui na parte superior,a forma da peça e também atua como extrator da mesma.

Observação Estes elementos não devem ser confundidos com os que servem para acionar as partes móveis do punção e matriz, que têm por objetivo executar o dobramento ou a curvatura, como veremos posteriormente.

156

Com peças giratórias basculantes Quando se trata de dobrar ou curvar uma peça de tal forma que dificulte a entrada ou saída do punção, como acontece quando a peça forma um arco maior de 180º, é necessário construir os dobradores de várias peças móveis no punção ou na matriz. A solução mais prática para casos simples é a das peças matrizes giratórias, que consistem em peças postiças que oscilam ao redor de um eixo, ao baixar o punção, completando a forma conveniente. Na figura abaixo, as peças móveis giram sobre um eixo e são acionadas por molas. Na outra figura abaixo, o eixo é constituído pela mesma peça móvel, que é cilíndrica pela sua parte externa e tem um contrapeso que a leva à sua posição original.

Observação A saída da peça se faz à mão em sentido horizontal, uma vez que o mecanismo, ao expulsá-la, deixa-a solta.

157

Com peças deslizantes Neste tipo de dobrador, as peças móveis têm, geralmente, o movimento retilíneo. A seqüência do trabalho se faz por meio de cunhas e o retrocesso se faz, conforme os casos, com as mesmas cunhas ou elasticamente.

Com punção de duplo efeito Este tipo de dobrador é usado, em geral, quando as peças têm várias dobras. Nestas, o punção está dividido em duas ou mais partes que atuam sucessivamente. Os que trabalham primeiro estão mais salientes e, uma vez que chegam ao final do seu curso, cedem elasticamente, ficando imóveis, embora continuem no seu curso outras peças que fazem a operação seguinte. Em alguns casos, o duplo efeito se verifica com um punção híbrido ou seja, que faz as vezes de punção para a primeira fase e de matriz para a segunda.

158

Observações 1. Em certos casos, é a matriz que cede elasticamente, em lugar do punção. 2. As molas devem ser resistentes, uma vez que devem suportar, sem ceder, todo o esforço de dobra da primeira fase. Mistos (dobrar e cortar) Este tipo é muito comum e é utilizado para obter peças com dobras simples. Poe sua forma de construção, executa a operação em um só golpe.

Observação Pode-se também obter a peça em dois ou mais passos, porém, este processo entra no estudo de estampos progressivos.

De enrolar  São os que executam a ação de curvar até formar um tubo. Para facilitar a operação de enrolar, é conveniente que a peça seja levemente curvada. Pode-se facilmente obter esta curvatura, na operação de corte.

Estes dobradores, geralmente, são empregados para a fabricação de3 dobradiças ou peças semelhantes. 159

Nas figuras abaixo, apresentam-se várias formas de construção.

160

Estampos de embutir 

Definição e Nomenclatura Os estampos de embutir são aqueles que têm por finalidade transformar chapas planas de metal laminado em peças ocas, de formas cilíndricas, elípticas, cônicas, quadradas, retangulares e outras. São empregados na fabricação de peças para automóveis, eletrodomésticos, rádios, televisores e outros. A figura abaixo apresenta os elementos que podem constituir  um estampo de embutir.

161

1 – Espiga 2 – Placa superior  3 – Material a embutir  Prensa-chapa Parafuso limitador  Parafuso de fixação

162

Nomenclatura 7 – Placa-base 8 – Saída de ar  9 – Mola 10 – Punção 11 – Matriz 12 – Extrator mecânico

Fenômenos do embutimento Ao submeter o material à ação de embutir, produzem-se vários fenômenos físicos que ocasionam efeitos de tração compressão, e de tração e compressão combinados, aos quais denominamos fenômenos do embutimento.

De tração São as formas que tendem a alargar o material, como se verifica na, supondo que o mesmo tenha sido fixado pelas suas abas laterais, para evitar a tendência, natural neste caso, à contração no sentido perpendicular. A deformação que sofrerá a chapa será chamada estiramento, e se consegue com a redução da espessura do material.

163

De compressão A figura abaixo nos apresenta um aspecto deste esforço, onde, por sua direção, alivia o material, evitando a flexão, por meio de dispositivos apropriados. Neste, a deformação chama-se encolhimento, e se consegue com a perda de superfície e, portanto, aumentando a espessura do material.

Tração e Compressão Quando a chapa é submetida, numa direção, a forças de tração e, em direção transversal, a forças de compressão, o resultado será como se indica na figura abaixo, se as forças estão convenientemente equilibradas, muda um pouco a forma, porém, a superfície fica igual e, por conseguinte, a espessura não varia. Este é o caso ideal do embutimento, que nunca se obtém perfeitamente, mas sim com muita aproximação.

164

Folga entre punção e matriz

Embutido É a tolerância natural que se deve deixar entre punção e matriz, e corresponde à espessura do material a embutir, mais 40% da tolerância máxima de laminação, para permitir que o material se adapte à forma do punção e evite o excesso de atrito que origina rachaduras e marcas na peça embutida. Exemplo Para embutir uma chapa de 4 mm de espessura, cuja tolerância de laminação é ± 0,1, teremos uma folga de: 0,1 . 40 = 0,04 mm 100 Folga = 2 . 4,0 + 0,04 = 8,04 mm Tolerância máxima =

Influência da Folga 1. Quando a folga é demasiadamente pequena, o material tende a romper-se.

165

2.

Já com folga excessiva, a peça apresenta deformações no perfil, ou o deslocamento do punção, facilmente identificável pela variação na altura do embutimento.

Observação Além do perfeito dimensionamento do punção e matriz, estes devem apresentar, nas partes ativas, um acabamento polido e, durante o funcionamento, devem ser lubrificados.

Raios de embutir  É o arredondamento que se faz nas arestas da parte ativa do punção e da matriz, para evitar trincas e rupturas no material que sofre a ação do embutimento. Este está em função da chapa a ser trabalhada e praticamente se consegue de acordo com as características do material da forma seguinte: Para aço: r = 8 a 10 espessuras Para alumínio: r = 4 a 5 espessuras Para Latão: r = 6 a 8 espessuras

166

Observações 1. Estes valores podem ser diminuídos para embutimentos pouco profundos. 2. Não convém aumentar o raio, porque sobrecarregam-se os valores indicados e poderiam formar-se dobras no material. 3. Arredondar as bordas do punção para evitar esforços inúteis na chapa. O raio que se deve utilizar neste caso é arbitrário, porém não convém que seja menor que duas vezes a espessura da chapa.

Desenvolvimento do embutido É a determinação das dimensões da chapa e de sua forma para, depois da ação de embutir, obter-se a peça desejada com a máxima economia de material. Os desenvolvimentos determinados teoricamente correspondem normalmente a figuras de corpo geométricos regulares ou com secção circular. Não são exatos, devido ao estiramento que sofrem as paredes dos recipientes.

Podemos calcular o desenvolvimento uma peça pelo método gráfico ou matemático.

167

Método gráfico Para se determinar graficamente o raio do disco, constrói-se um triângulo retângulo que deve ter um cateto h correspondente a altura da peça, e uma hipotenusa igual à altura h mais metade do diâmetro a metade do diâmetro a do embutido determinando o outro cateto que será o raio r do disco. d 25 ¨ hip = 12 + ¨ 2 2 ¨ hip = 24,5 mm r = 25,4 2 12 2 ¨ r = 21,35 mm hip´= h +

D = 21,35 . 2 = 42,7 mm

Observação Para obter maior precisão, desenha-se o gráfico em escala bem ampliada.

Método Analítico Determina-se através da fórmula: D = d2 + 4 . d . h ¨D = 25 2 + 4 . 25 . 12 ¨

D = 625 + 1200 D = 1825

¨

D = 42,7mm

¨

Para se obter um embutimento racional, a altura h, não deve ultrapassar a metade do diÂmetro d da peça. Quando h superar  a metade de d, deve-se calcular o número de passagens. Através de experiências práticas, constatou-se que, na primeira passagem, deve haver, aproximadamente, uma redução de 40%, ou seja, tomar 0,6 do diâmetro D do disco, para determinar d1. Para as passagens sucessivas a redução será de 20%, ou seja, tomar 0,8 de “d1”; “d2”...

168

Exemplo Calcular as dimensões d e h em cada passagem de um produto cujas dimensões finais são hs =80 e ds=20. D = d52 + 4.dshs ¨D = 20 2 + 4.20.80 ¨D = 6800 ¨D = 82,46

¨

D = 82 mm

D2 = 6.800

D = 82 mm

d1 = D . 0,6 d1 = 82 . 0,6 = 49,2 d1 = 49 mm

D2 . d12

d2 = d1 . 0,8 d2 = 49 . 0,8 = 39,2 d2 = 39 mm

D3 = d2 . 0,8 D3 = 39 . 0,8 = 31,2 D3 = 31 mm

D4 = d3 . 0,8 D4 = 31 . 0,8 = 24,8 D4 = 25 mm

D5 = d4 . 0,8 D5 = 25 . 0,8 = 20,0 D5 = 20 mm

h1

4 . d1

6.800 . 492 h1 4 . 49 h1 = 22,4 mm D2 . d22 h1 4 . d2 6.800 . 392 h1 4 . 49 h1 = 38,8 mm D2 . d32 h1 4 . d3 6.800 . 312 h1 4 . 31 h1 = 47,0 mm D2 . d24 h1 4 . d4 6.800 . 252 h1 4 . 25 h1 = 61,7 mm D2 . d52 h1 4 . d5 6.800 . 202 h1 4 . 20 h1 = 80,0 mm

22,4

33,8

47,0

61,7

80,0

Observação O número racional de passagens evita: alongamento excessivo, quebraduras e encruamento do material. Consegue-se, em casos excepcionais, a altura h igual ao diâmetro D, dependo da ductilidade da chapa e do lubrificante empregado.

169

Fórmulas para desenvolvimento Os diâmetros “D” dos discos, calculados através destas fórmulas, são aproximados.

170

Lubrificação É a aplicação de substâncias oleosas que se empregam na operação de embutir, para diminuir a resistência ao deslizamento, esforços desnecessários, peças defeituosas e desgastes prematuro do estampo. O lubrificante a empregar varia com o material a embutir e com o tipo de embutimento, no entanto, podemos apresentar  algumas normas gerais: 1. Empregar produtos preparados especialmente para este fim, de qualidades comprovadas. 2. Deve-se utilizar o lubrificante conforme a especificação do fabricante, embora a experiência, em algum caso determinado, possa aconselhar algumas pequenas variações. 3. Os óleos, que se podem utilizar diluídos ou não em água, empregam-se puros para trabalhos que exijam melhor  lubrificação e diluídos para outras operações. Os lubrificantes usados para diversos tipos de materiais são os seguintes:

a. Aço b. Alumínio e suas ligas c. Zinco – Chumbo Estanho Metal branco d. Bronze Latão Cobre

Gordura (vegetal ou animal) misturada com cera virgem Óleo de rícino (em casos especiais) Querosene – terebentina Óleo de coco – vaselina Óleo mineral denso Óleo solúvel – óleo mineral denso

171

Esforço de embutimento

Definição e Cálculo É a força necessária para produzir a deformação da chapa. Não se deve diminuí-la em momento algum porque é ligada ao mesmo processo de embutimento. Quando calculamos o esforço de embutimento, além do resultado teórico, prevendo a deformação, devemos considerar que, por sua forma de construção, a matriz pode ocasionar outros tipos de esforços por “atrito”, como o produzido entre a prensa-chapa e a chapa que se embute, o desta e a parte superior da matriz e outros menores, como o atrito da chapa nas paredes internas da matriz do estampo. Para embutimentos cilíndricos, podemos empregar a fórmula seguinte: EE = (3,5 D – 3 d) . e . R EE = esforço do embutimento e = espessura da chapa R = resistência à ruptura pó tração em kgf/mm2 D = diâmetro do disco d = diâmetro a obter 

Exemplo Calcular o esforço do embutimento num disco, para obter o cilindro da figura abaixo (Resistência à tração 32 kgf/mm2)

172

Cálculo EE = (3,5 D – 3 d).e . R EE = (3,5 . 40 – 3 . 20) . 3 . 32 EE = (140 – 60) . 3 . 32 EE = 80 . 3 . 32 EE = 7680 kgf = 7,680 tf 

Observações 1. O valor obtido neste processo é maior que o teórico, para compensar os esforços secundários mencionados anteriormente e a força dos mecanismos elásticos. 2. Para recipientes não cilíndricos, pode-se considerar um embutimento aproximado à secção do punção.

173

174

Embutidores

Tipos e Aplicações São os elementos que nos indicam as formas e procedimentos para o projeto dos estampo, de acordo com as dificuldades apresentadas pela peça a produzir. Existem muitos tipos de construção; porém; propomo-nos a conhecer os seus exemplos clássicos. a) O mais simples consta unicamente da matriz com a forma externa da peça, e do punção da mesma forma, deduzida a espessura da chapa. Utiliza-se para embutimentos pouco profundos e, não obstante isto, tende a produzir “dobras” na peça.

b) Com sujeitador ou prensa-chapa, para eliminar o inconveniente indicado na figura abaixo. O mais usual é de sujeitar elástico, que mantém a chapa prensada por meio de molas e convém que possa regular-se, uma vez que se for menor que o necessário, formarão-se- dobras e se for  maior, dará-se lugar a esforços desnecessários que, em 175

alguns casos poderão chegar a romper a chapa que se embute.

Observações 1. Deve-se levar em conta, especialmente, a importância do sujeitador, devido a que a deformação não se efetua dentro da placa-matriz e sim quando a placa desliza sob o mesmo, ocasião em que se efetuam os esforços de tração e compressão. 2. O punção está provido de furos para permitir o escape do ar. c) De punção elástico, geralmente de borracha que se emprega para regula-lo e terminar de dar forma a uma peça embutida, quando tem de ter as dimensões interiores maiores que a boca.

d) Embutidor reversível, utilizado em alguns casos para embutimentos profundos, cuja vantagem é evitar a deformação do laminado do material a trabalhar e não precisar ser recozido entre suas fases de execução, que são as seguintes:

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1. A peça, previamente embutida, é montada na matriz que tem a medida externa igual à parte interna da peça e a cavidade central com a redução apropriada.

2. Aciona-se o punção e começa a deformação reversível, em conseqüência da forma da peça

3. Monta-se a peça na matriz com as dimensões requeridas.

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4. A última operação executa-se numa matriz de calibrar, que tem uma cunha elástica de expulsão e cujo objetivo é dar  um bom acabamento à peça.

Observação As matrizes são construídas com sistema de fixação igual, para trocá-las no momento necessário. e) De duplo efeito, é o que apresenta operações distintas e simultâneas, durante um movimento da prensa, ou seja, ao acioná-la, a matriz leva em sua medida externa a medida do disco, corta a chapa por um punção.

f) Embutimento inverso. Este tipo permite obter coeficientes de redução mais importantes e é aplicado numa grande variedade de peças. Distingue-se pela sua forma de construção, por ser a matriz montada no cabeçote da 178

prensa e o punção na mesa desta. Quando baixa o cabeçote, a matriz pressiona o disco sobre o sujeitador e embute com o punção 1. Logo desce o punção 2 e embute a segunda parte com a matriz formada no punção 1.

Observações 1. As superfícies que trabalham devem ser bem polidas. 2 O jogo entre punção e matriz do primeiro passo será 10% maior que o normal.

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Estampos progressivos

Definição e Sistemas São os que se constroem de maneira que, para obter a peça desejada, faz-se necessário realizar várias fases de execução. Suas formas de construção e os elementos que os compõem são semelhantes às estudadas nos assuntos anteriores, com a diferença de que nestes podem ser obtidas várias operações no mesmo estampo. São utilizadas para a obtenção de grande quantidade de peças pequenas.

Sistema de Construção 1. Com guia de punções fixa. Neste caso, a progressão fica encoberta pela guia. A primeira fase está destinada a dar o avanço da tira e é regulada por facas de avanço; as outras, que podem ser duas ou mais, fixam-se de acordo com as dificuldades da peça a obter. Este tipo de estampo é recomendável quando as peças não são tão complicadas.

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2. Ao ar, com colunas descobertas e sem guia de punções. Tem a vantagem de permitir a visão do trabalho que se efetua, procurando evitar qualquer dificuldade na progressão das fases. Outra vantagem que oferece é a de permitir a limpeza do estampo sem desmontá-lo da mesa.

Aplicações São os que realizam, progressivamente, operações na tira para obter a peça, determinam o passo por meio de facas de avanço e, em seguida, podem perfurar, dobrar, embutir e cortar. Geralmente, a tira é centralizada por pilotos nos furos da peça ou localizados especialmente para este fim no retalho da tira, quando for possível.

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Tipos Corte. A placa matriz pode ser inteira ou de várias peças e

postiços para facilitar sua construção, de maneira que sejam facilmente recambiáveis ou com vistas ao emprego do material apropriado para esta operação.

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Corte e dobra . Em certos casos, podemos adaptar aos

estampos progressivos de corte, punções dobradores, com o fim de obter a peça dobrada, quando o caso o requer, ao final das operações.

De embutir . Quando se trata de embutimentos profundos de

pequenas dimensões, podemos fazê-los em várias fases numa matriz. Para isto, é necessário construí-las com faca de avanço e pilotos para centralizar a tira. Estes estampos têm facas que efetuam um semi-corte para facilitar o deslizamento do material durante a operação de embutir.

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Ao final das fases de embutimento, localiza-se o punção cortador, para obter a peça de acordo com a forma desejada.

Observação Em muitos casos, é necessário construir estampos para obter  peças onde possamos aplicar os três tipos de operações.

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