Conformacao mecanica

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EM 730 - CONFORMAÇÃO MECÂNICA PRIMEIRO SEMESTRE DE 1.998

PLANEJAMENTO DO PROCESSO E PROJETO DE MATRIZES PARA O FORJAMENTO A QUENTE

PROF. DR. SÉRGIO TONINI BUTTON

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

EM730 - CONFORMAÇÃO MECÂNICA

FORJAMENTO A QUENTE

1. INTRODUÇÃO Este roteiro visa apresentar alguns aspectos deprocessos de fabricação comumente utilizados na produção industrial, bem como relacionar a documentação existente sobre o assunto. Os procedimentos apresentados referem-se ao forjamento a quente convencional com formação de bacia de rebarbas. Atualmente, esse processo aplica-se a peças para as quais não há a possibilidade de fabricação por forjamento a frio ou pelo forjamento a quente de precisão,em que os procedimentos de planejamento de processo e o projeto de ferramentas apresentam critérios distintos. O roteiro foi elaborado de forma que seu desenvolvimento siga as etapas descritas a seguir, sendo que cada etapa é devidamente explicada e definida segundo parâmetros que envolvem o processo de forjamento a quente, tais como: cargas máximas admissíveis, diagramas de equilíbriotemperatura x composição química e desvios permissíveis. O quadro a seguir relaciona todos os parâmetros envolvidos num processo de forjamento a quente, sendo interessante que a cada passo do projeto, observe-se as inter-relações apresentadas nesse quadro.

PEÇA (MATERIAL, DIMENSÕES E FORMA)

FORJABILIDADE

DEFORMAÇÃO

VELOCIDADE DE DEFORMAÇÃO

TEMPERATURA

RESFRIAMENTO

TEMPO DE CONTACTOESCOAMENTO DO MATERIAL

PRÉCONFORMAÇÃO GEOMETRIA DO PROCESSO FORJAMENTO FINAL TENSÃO DE ESCOAMENTO

TEMPERATURA DA MATRIZ

MATERIAL DA MATRIZ ATRITO E DESGASTE DEFEITOS DO FORJADO FORÇA E ENERGIA FORJADO (FORMA, DIMENSÕES. ACABAMENTO, PROPRIEDADES PROCESSOS ALTERNATIVOS EQUIPAMENTO PRESSÃO MÁXIMA NA MATRIZ CONFIGURAÇÃO DO BLOCO DA MATRIZ

Quadro I - Inter-relacionamento dos parâmetros deprocessamento no forjamento a quente.

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EM730 - CONFORMAÇÃO MECÂNICA

FORJAMENTO A QUENTE

2. DESENHO DA PEÇA E MATERIAL EMPREGADO A partir da definição de uma peça mecânica, que tenha como processo de fabricação intermediário ou final o forjamento a quente convencional, deve ser apresentado o seu desenho com todas as dimensões especificadas, pois é a partir dele que será efetuado todo odimensionamento do forjado, das matrizes e da prensa a ser utilizada. Outro aspecto importante refere-se ao material dessa peça que deverá ser caracterizado quanto à sua composição química, propriedades mecânicas para uso e estado de recebimento (recozido, normalizado) pois influirão na escolha da temperatura e tempo de pré-aquecimento, nas etapas de forjamento e tratamento térmico necessárias àaplicação posterior, bem como no cálculo dos esforços desenvolvidos durante a deformação. 3. SEQUÊNCIA DAS ETAPAS DE FABRICAÇÃO De acordo com o tipo de forjado a ser obtido, deverão ser apresentadas algumas etapas de fabricação, como: corte dos tarugos, pré-aquecimento, etapas de limpeza, forjamento e tratamento térmico posterior. Entre essas etapas encontram-se as etapas de conformação que devemser definidas e relacionadas segundo alguns aspectos de projeto:
• evitar grandes movimentações do material a forjar no interior da matriz (altos níveis de deformação) que envolveriam elevadas cargas de trabalho e a possibilidade de falhas na peça e matrizes; • prever etapas de forjamento em que os níveis de deformação do tarugo não resultem em tensões que levem à falha do material do tarugo porruptura ou à falha do material da matriz através de deformações permanentes, causadas por tensões superiores à sua tensão limite de escoamento. Tais falhas são indesejáveis pois conduzem no primeiro caso a um refugo de peças forjadas e no último à perda da gravação da matriz devido às mudanças dimensionais. Os esforços serão calculados de acordo com os procedimentos apresentados no item 7 deste...
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