Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina de Conformação Prof. Macondes Eneias R. Schwebel

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Perfuração e brochamento Combinado Lizandro B. de Mello Paulo V. P. Marcondes

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica OBJETIVO Obter furos cilíndricos em chapas grossas com boa qualidade dimensional e bom acabamento da superfície.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica MOTIVAÇÃO Efeito "blow-out"

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica SOLUÇÃO TRADICIONAL

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica ITENS ANALISADOS Geometria da ferramenta; Número de dentes para brocha; Vida útil das ferramentas; Precisão ao longo dos furos; Acabamento de superfície; Forma de cavacos gerados;

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Procedimento experimental

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Foi avaliado: melhor configuração de geométrica da ferramenta, com ou sem saída de cavaco, com mais ou menos dentes, a influência do diâmetro do furo e a vida útil da ferramenta.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Parâmetros Constantes Material do punção e matriz; Espessura e tipo do metal da chapa; Lubrificação; Parâmetros de carga e velocidade da prensa mecânica utilizada.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Parâmetros variáveis Número de dentes de corte do brocha; Distância entre os dentes; Presença de saída de cavaco; Diâmetros da ferramenta.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Punção e matriz fabricado de aço VC-131 (temperado e recozido) Todos os teste foram produzidos a partir da mesma matéria-prima e aquecidos tratados juntos.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica CORPO DE PROVA Norma 6656 LNE; 38 Tiras, 8mm esp; Mesmo lote; 100 furos/punção (lubrificados) 8 tiras de 20mm x1500mm; 8 tiras de 34mm x1500mm; 12 tiras de 50mm x1500mm;

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica EQUIPAMENTOS Prensa mecânica com capacidade de 100 toneladas (La Mundial - tipo C); Uma câmera digital Sony MV7, Paquímetro digital Mitutoyo com resolução de 0,01 mm; Rugosímetro TKE r , 5µm e r:10mm.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões Punção de geometria 2, Ø 10mm, no 15º furo observou-se um quebra cabeça; Punção de geometria 4, Ø 10mm, no furo 84 observou-se um quebra cabeça; Com os outros punções, os 100 furos foram executados sem quebra.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica A QUEBRA A quebra cabeça do punção foi atribuída à resistência elevada extração causada pelo elevado nível de cavaco de metais gerado nestas 2 geometrias (2 e 4).

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões. Os Punções de geometria 1 e 3, Ø 10mm, um aumento temperatura foi observados durante o trabalho. Além disso, verificou-se devido ao enchimento rápido das endentações, (microplaqueta aderindo à ferramenta).

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões No Punção de geometria 3 apresentou uma redução no nível de cavaco de metal gerados e melhor superfície de acabamento dos furos; Também foi observado uma elevação na força de extração quando comparado com a operação de perfuração convencional.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões Para o Punção de geometria 1, Ø 17mm, uma grande quantidade de cavaco de metal foi obtida, ou seja, bastante superior o de geometria 1 (Ø 10mm). E aumento da temperatura O Punção de geometria 2, Ø 17mm, apresentou resultados idênticos.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões Os Punções de geometria 3 e 4, Ø 17mm, mostrou uma boa redução de cavaco, e a temperatura foi mantida em níveis inferiores. Os Punções de Ø 10 e 24mm mostraram um comportamento semelhante; Houve quebras dentes da brocha em alguns casos; provavelmente em função do aumento do volume de material removido.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resultados e discussões Em todos os casos anteriores foram observados um melhor acabamento superficial comparado com um processo de perfuração convencional;

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Medição dos furos 1º medição no 10º furo 2º entre 40º e 60º furo 3º entre 90º e 100º furo Punção 2 e 4 Ø 10mm As medições realizadas entre a espessura de 4 e 6 mm

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Geração de Cavaco A avaliação foi visual; (↓) para os golpes que produziram cavacos em menor nível e dimensões; (↑) para que aqueles que produziram maiores cavacos com maior intensidade.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Vida útil da Ferramenta Tendência do material para encher os canais da brocha (que irão reduzir a vida brocha), quebra de dentes e a diminuição do diâmetro ao longo de 100 furos. (↓) (Menor vida útil) (↑) (Maior vida útil)

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Tabela

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Precisão de Profundidade (conicidade) Diferença do diâmetro do furo de entrada, subtraído do valor do diâmetro do furo na área de saída. (Furos 1º e 3º) Os punções 3 e 4 Tiveram o melhor desempenho

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Resumo das características observadas nos experimentos.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Foi observado que os Punções para as dimensões estudadas não deverá ter a área da garganta (saída de cavaco) conf. 1 e 2

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Conclusões Observou-se a viabilidade dessa ferramenta: Bom acabamento superficial Precisão dimensional Desvio cônico Não houve desgaste que comprometesse a vida útil da ferramenta.

Universidade Federal do Paraná Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Conclusões Mais estudos em relação disposição dos dentes da brocha; Mais estudos lubrificação e temperatura; Com este novo processo, nós poderíamos fornecer uma redução significativa nos custos e tempos de produção com menor desperdício de material e manter os padrões de qualidade exigidos pelo mercado.

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