Embutimento

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PMR 2202 – Introdução a Manufatura Mecânica

Prof. Gilmar Ferreira Batalha

PMR 2202 – Projeto 2 - Estampagem
Os
ensaios de fabricação avaliam características intrínsecas do material em

produção. Geralmente processos de conformação mecânica de materiais metálicos exigem o conhecimento do comportamento do material durante processamento, para que se obtenha sucesso no mesmo. Os tipos maiscomuns de materiais a serem conformados são fitas ou chapas finas para estampagem, ou barras e placas para dobramento de um determinado produto final. Os ensaios de fabricação procuram avaliar as condições de conformação que evitem defeitos como rugas, trincas de bordas (no caso da estampagem de copos), entre outros. E também são úteis para determinar os esforços envolvidos entre a ferramenta deconformação e o material de trabalho nas diferentes situações existentes em um processo (vide figura 1). No caso de dobramento, ensaios são muito importantes na determinação do retorno de curvatura devido às deformações elásticas do material, permitindo obter-se valores físicos precisos sobre o ajuste necessário ao ângulo para o qual uma determinada curva seja obtida. Enfim, estes ensaios sãoamplamente aplicados na indústria de produtos que utilizam a conformação plástica como meio de processamento.

Figura 1: Esboço dos principais ensaios de fabricação, onde (A) e (C) são ensaios de embutimento, e (B) e (D) de dobramento.

O objetivo dos ensaios estudados até o momento é verificar o comportamento de materiais sujeitos a esforços específicos e os limites físicos destes tipos deesforços na estrutura e estabilidade destes materiais. Além disso, os ensaios permitem determinar características mecânicas inerentes ao material como módulo de elasticidade, tensões

Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos – PMR EPUSP

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limite de tração e compressão, dureza superficial, vida elimite de resistência à fadiga entre outros. Os ensaios de fabricação já objetivam determinar comportamento dos materiais envolvidos diretamente na fabricação, nos processos que envolvem a conformação mecânica de chapas, tubos entre outros materiais metálicos. Seus resultados permitem determinar ou alterar os processos e seus equipamentos envolvidos. Os processos de fabricação visam conferir àpeça a forma e dimensões finais antes de sua aplicação direta nos fins para os quais foi projetada.

Ensaio de embutimento

O ensaio de embutimento tem como objetivo avaliar a estampabilidade de chapas e/ou tiras metálicas, relacionando características mecânicas e estruturais da peça com as máximas deformações possíveis de ser realizadas sem que ocorra ruptura [ASTM E64384]. Existem diversos tiposde ensaio para essa forma de avaliação, descritos em seguida e esquematizados na figura 2. • Ensaio Erichsen: consiste na deformação de uma tira metálica (blank, corpo-deprova) presa em uma matriz com um punção na forma esférica. Mede-se a máxima penetração do punção para a qual não tenha ocorrido a ruptura da tira; • Ensaio Olsen: é semelhante ao ensaio Erichsen, com algumas alterações nasdimensões do equipamento; • Ensaio Swift: consiste na deformação de um disco metálico (blank) preso em uma matriz com um punção na forma cilíndrica. Nesse caso, o resultado é obtido por meio da relação entre o diâmetro máximo do disco e o diâmetro do punção que provoca a ruptura da peça. Desse modo, esse método de ensaio exige a utilização de diversos corpos-de-prova, sendo muito utilizado para análisede casos de estampagem profunda (deep.drawing). • Ensaio Fukui: este tipo de ensaio consiste em conformar um disco metálico como um cone com vértice esférico. Exige a utilização de diversos corpos-de-prova, e é usado também para análise de estampagem profunda.

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