Estampagem

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Processos especiais de estampagem
Dr. André Galdino

1. Estampagem de copos cônicos:
a) Determinação do coeficiente limite de estampagem: o coeficiente limite de estampagem (m), que é o inverso da relação de estampagem (β), é um dos mais importantes parâmetros de processo nas operações de estampagem profunda. • O coeficiente limite de estampagem para copos cônicos (m) é definido como sendo arazão entre o diâmetro da matriz (DM) e o diâmetro da geratriz (D0), dado por:
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Figura 1 – Ilustração esquemática da estampagem de um copo cônico.
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• Através da análise desse parâmetro, pode-se ter uma informação importante sobre a possibilidade de execução de uma determinada operação de estampagem profunda. • É um dos critérios que serve para auxiliar no projeto de uma ferramentapara estampar um determinado produto.
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• A determinação do Coeficiente Limite de Estampagem (m) tem ainda crescido por muitos autores. • Entretanto, de um modo geral, o destaque sempre tem sido enfocado em componentes cilíndricos ou tipo cuba (de paredes retas). • Existem poucos trabalhos para a estampagem de copos cônicos, e quase todos apresentam dados experimentais e formulismos empíricos.5

• O fator m pode ser determinado em função do cálculo da máxima tensão radial (σmax). • Para o cálculo desta tensão em copos cônicos tem-se:




1,1



,



[2]

6

• Onde k é a relação entre o diâmetro do punção (Dp) e o diâmetro da matriz (DM): [3] • µ é o coeficiente de atrito, normalmente avaliado entre 0,08 e 0,15. • A partir dessa expressão, M. Wan ecolaboradores deduziram a expressão para o cálculo do Coeficiente Limite de Estampagem (m):
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0,9 ∙ [4] • Onde m1 representa o coeficiente limite de estampagem para um copo sem conicidade na mesma matriz e punção, ou seja: [5]

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b) Deformações: O comportamento das deformações na estampagem de um copo cônico podem ser vistos na Figura 2.

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Figura 2 – Distribuição das deformações naestampagem de um copo cônico.
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c) Experimentos realizados: A Figura 3 mostra as dimensões de um copo cônico estampado com dois diferentes aços.

Figura 3 – estampado.

Copo

cônico

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• A Figura 4 indica uma montagem do ferramental, onde pode ser observado os seguintes resultados de forças (Figura 5): • Aço EEP 260: 110 kN força de estampagem, 75 kN força do prensa chapas; • AçoEEP 280: 140 kN força de estampagem, 80 kN força do prensa chapas.

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Figura 4 – Montagem do ferramental.
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Figura 5 – Resultado da medição de força.
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2. Estampagem incremental:
a) Considerações gerais: o processo de estampagem incremental (Incremental Sheet Forming – ISF) é uma inovação tecnológica na área de deformação de chapas. • Ele consiste na conformação de geratrizempregando um pequeno punção, comandado com controle numérico (CNC), que vai formando aos poucos a peça através de pequenas deformações.
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• A Figura 6 ilustra esquematicamente uma possibilidade de processo.

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Figura 6 – Estampagem incremental.
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• Enquanto os processos convencionais de estampagem estão voltados para grandes escalas de fabricação com matrizes complexas e de altocusto de produção, surge o processo de estampagem incremental para pequenos lotes, aplicado também para componentes de geometrias complexas, utilizando matrizes extremamente simples em fresadoras CNC.
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• Assim, esse processo coloca-se como alternativa para prototipagem rápida e fabricação de pequenos lotes que exigem um ferramental de alto custo.

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b) Descrição do processo: a Figura 7mostra uma estratégia de fabricação adotada por Hirt e colaboradores, onde também é evidenciado a quantidade de parâmetros que devem ser controlados durante o processo. • Tais parâmetros são: Tamanho e forma da ferramenta móvel, material de matriz e velocidade; Forma e espessura da geratriz;
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Figura 7 – Princípio de fabricação para estampagem incremental.
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Estratégia da geração da...
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