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Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Porto Alegre: Centro de Tecnologia.

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1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Porto Alegre: Centro de Tecnologia - CT 1/23 Processos de Conformação Mecânica de Chapas (Dobra) Arno Richter

2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Conteúdo 2/23 Arno Richter Conteúdo: 1. Dobra 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 1.3 Projeto de Peças e Ferramentas Menores Raios Internos Retorno Elástico Projeto do Desenrolamento de Peças

3 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1. Dobra / 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 3/23 Arno Richter O processo de dobra é o processo mais simples que é usado para produzir peças tridimensionais a partir de chapas. Ele é usado para a produção de peças, mas também para a produção de perfis, tubos, cilindros e cones. Os processos de dobra são classificados através do movimento da ferramenta. Dobra em ferramentas com movimento linear. Dobra em matriz.

4 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 4/23 Arno Richter Dobra em ferramentas com movimento circular. Processos usados na fabricação de pequenos lotes: Artesanal / Funilaria. Dobradeira de mesa oscilante. Calandra: Os dois cilindros inferiores são acionados, o cilindro superior é ajustável e pressiona a chapa.

5 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 5/23 Arno Richter Dobra em ferramentas com movimento circular. Produção de perfis a partir de tiras de chapas.

6 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 6/23 Arno Richter Diferentes tipos de perfis em forma de U, C e de trilhos. Diferentes tipos de perfis em forma de L (cantoneiras) e Z.

7 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 7/23 Arno Richter Dobra em matriz

8 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 8/23 Arno Richter Dobra em matriz Sequência da fabricação de um perfil.

9 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 9/23 Arno Richter Dobradeira de mesa oscilante

10 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 10/23 Arno Richter Dobra em ferramentas de estampagem Ferramenta para uso em uma prensa com almofada.

11 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 11/23 Arno Richter Dobra em ferramentas de estampagem Ferramenta progressiva para corte e dobra. Esta ferramenta permite fazer dobras de ângulos de mais de 90°.

12 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.2 Máquinas e Ferramentas para os Processos de Dobra 12/23 Equipamento para a fabricação De perfis a partir de tiras de chapa. Sequência das operações.

13 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 1.3 Projeto de Peças e Ferramentas / Menores Raios Internos 13/23 Arno Richter No projeto de peças que tem que ser fabricadas por dobra e as ferramentas referentes é importante evitar cantos vivos, para evitar falhas nas peças produzidas. Falhas podem ocorrer em forma de trincas do material no lado do raio maior. Raios preferenciais seguem as sugestões da DIN 6935: 1 1,2 1,6 2 2, Os valores digitados em cor vermelha tem que ser preferidos. O sentido de laminação também tem influência. Se for possível é melhor projetar peças e ferramentas assim que as dobras são executadas a 90° ao sentido de laminação.

14 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Menores Raios Internos 14/23 A tabela acima mostra os menores raios internos r i min que podem ser utilizados para dobras em aços com diferentes resistências máximas. Os valores desta tabela valem para ângulos de dobra até 120°.

15 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Retorno Elástico 15/23 Arno Richter O fenômeno do retorno elástico causa que as peças dobradas abrem-se depois do fim do contato das ferramentas com a peça. Por isso é dobrar um pouco mais do que desejado na peça pronta para atingir as medidas desejadas. s: espessura da chapa 1 : ângulo necessário 2 : ângulo desejado r i1 : raio interno da ferramenta r i2 : raio interno da peça

16 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Retorno Elástico 16/23 Arno Richter A relação entre o ângulo desejado 2 e o ângulo necessário 1 é o valor chamado k R : O valor der correção depende do material e da relação entre o raio interno da peça e a espessura da chapa. Ele pode ser encontrado em tabelas. k R : valor de correção s: espessura da chapa 1 : ângulo necessário 2 : ângulo desejado r i1 : raio interno da ferramenta r i2 : raio interno da peça

17 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Retorno Elástico 17/23 Arno Richter

18 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Retorno Elástico 18/23 Arno Richter k R : valor de correção s: espessura da chapa 1 : ângulo necessário 2 : ângulo desejado r i1 : raio interno da ferramenta r i2 : raio interno da peça R m : resistência máxima E: módulo de elasticidade Usando as fórmulas nesta página é possível calcular o ângulo necessário na ferramenta e o raio interno da ferramenta.

19 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 19/ Retorno Elástico Nas figuras no lado esquerdo encontram-se dois métodos para evitar o retorno elástico. O dois métodos trabalham com uma diminuição da espessura da chapa no canto dobrado. Na figura acima esta diminuição é causado por um aumento do raio da matriz. Na figura embaixo por um ressalto na ponta do punção.

20 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 20/23 Arno Richter Projeto do Desenrolamento de Peças O cálculo do desenrolamento de peças é feito usando as regras e fórmulas dadas na DIN Existem principalmente três casos: Primeiro caso ângulos de dobra entre 0° e 90°: o comprimento desenrolado da peça é calculada como soma dos comprimentos das duas abas da peça acrescentado por um valor de correção v. l = a + b + v

21 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Projeto do Desenrolamento de Peças 21/23 Arno Richter Segundo caso ângulos de dobra entre 90° e 165°: o comprimento desenrolado da peça é calculada como soma dos comprimentos das duas abas da peça acrescentado por um valor de correção v. l = a + b + v Terceiro caso ângulos de dobra entre 165° e 180° l = a + b

22 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Projeto do Desenrolamento de Peças 22/23 Arno Richter v: valor de correção (comprimento da peça) k R : valor de correção (raio/espessura) s: espessura da chapa : ângulo da dobra r: raio da dobra

23 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Projeto do Desenrolamento de Peças 23/23 Arno Richter Os dois exemplos mostram o procedimento do cálculo.


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