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

1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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 1.3.1 Menores Raios Internos 1.3.2 Retorno Elástico 1.3.2 Projeto do Desenrolamento de Peças Arno Richter Conteúdo 2/23

O processo de dobra é o processo mais simples que é usado para Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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. Arno Richter 1. Dobra / 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 3/23

com movimento circular. Processos usados na Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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. Arno Richter 1.1 Peças Produzidas por Processos de Dobra 4/23

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

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

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

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

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

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

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

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

No projeto de peças que tem que ser fabricadas por dobra e as Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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 2,5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 28 32 36 40 45 50 63 80 100 ... 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. Arno Richter 1.3 Projeto de Peças e Ferramentas / 1.3.1 Menores Raios Internos 13/23

A tabela acima mostra os menores raios internos ri min que podem Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer A tabela acima mostra os menores raios internos ri min que podem ser utilizados para dobras em aços com diferentes resistências máximas. Os valores desta tabela valem para ângulos de dobra até 120°. 1.3.1 Menores Raios Internos 14/23

O fenômeno do retorno elástico causa que as peças dobradas Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer O fenômeno do retorno elástico causa que as peças dobradas abrem-se depois do fim do contato das ferramentas com a peça. s: espessura da chapa a1: ângulo necessário a2: ângulo desejado ri1: raio interno da ferramenta ri2: raio interno da peça Por isso é dobrar um pouco mais do que desejado na peça pronta para atingir as medidas desejadas. Arno Richter 1.3.1 Retorno Elástico 15/23

A relação entre o ângulo desejado a2 e o ângulo necessário a1 é o Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer A relação entre o ângulo desejado a2 e o ângulo necessário a1 é o valor chamado kR: kR: valor de correção s: espessura da chapa a1: ângulo necessário a2: ângulo desejado ri1: raio interno da ferramenta ri2: raio interno da peça 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. Arno Richter 1.3.1 Retorno Elástico 16/23

Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Arno Richter 1.3.1 Retorno Elástico 17/23

Usando as fórmulas nesta página é possível calcular o ângulo Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Usando as fórmulas nesta página é possível calcular o ângulo necessário na ferramenta e o raio interno da ferramenta. kR: valor de correção s: espessura da chapa a1: ângulo necessário a2: ângulo desejado ri1: raio interno da ferramenta ri2: raio interno da peça Rm: resistência máxima E: módulo de elasticidade Arno Richter 1.3.1 Retorno Elástico 18/23

Nas figuras no lado esquerdo encontram-se dois métodos Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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. 1.3.1 Retorno Elástico 19/23

O cálculo do desenrolamento de peças é feito usando as regras e Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer O cálculo do desenrolamento de peças é feito usando as regras e fórmulas dadas na DIN 6935. 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 Arno Richter 1.3.2 Projeto do Desenrolamento de Peças 20/23

Segundo caso ângulos de dobra entre 90° e 165°: Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer 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 Arno Richter 1.3.2 Projeto do Desenrolamento de Peças 21/23

v: valor de correção (comprimento da peça) kR: valor de correção Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer v: valor de correção (comprimento da peça) kR: valor de correção (raio/espessura) s: espessura da chapa b: ângulo da dobra r: raio da dobra Arno Richter 1.3.2 Projeto do Desenrolamento de Peças 22/23

Os dois exemplos mostram o procedimento do cálculo. Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Laboratório de Transformação Mecânica - LdTM Prof. Dr.-Ing. Lirio Schaeffer Os dois exemplos mostram o procedimento do cálculo. Arno Richter 1.3.2 Projeto do Desenrolamento de Peças 23/23