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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Dept. de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecanicos PMR – 2202 Introdução Manufatura Mecânica Prof. Dr. Gilmar Ferreira Batalha

2. Conformação Maciça (Volumétrica) 2.1 Revisão sobre conformação mecânica 2.2 Recalque 2.3 Forjamento 2.4 Extrusão, Trefilação 2.5 Laminação 2.6 Tendências Atuais 2.7 Questões de estudo dirigido
Bibliografia:Bibliografia:
Kalpakjian, S. & Schmid, S. R. – Manufacturing Engineering and Technology – Ed. Prentice Hall 4 ed. EUA, 2001 Parte III – Processos e equipamentos de conformação e moldagem pg. 316 a 512. Capítulos 13, 14, 15 e 16.

2.1 Revisão sobre conformação mecânica Para processos de conformação volumétrica tais como laminação, forjamento, ou recalque são indicados especialmente materiais com grandeductilidade. Em função das forças necessárias para a conformação, estes materiais devem também possuir limites de escoamento a frio, e a quente, relativamente baixos. A rede cristalina é importante. Sistemas cristalinos típicos são: cúbico de face centrada (CFC), cúbico de corpo centrado (CCC) e hexagonal compacto (HC). Estes sistemas cristalinos possuem múltiplos sistemas de escorregamento, osquais influenciam a capacidade de deformação do material. Após o processo de conformação, para alguns materiais, a peça produzida pode resultar endurecida (encruada). Através de uma seqüência de processos de conformação - tratamentos térmicos peças feitas de aços sujeitas a grandes solicitações mecânicas são possíveis de serem produzidas economicamente em grandes séries.

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A seleção do material deve auxiliar o desenvolvimento do produto. Para isto devem ser servem entre outros o critério: . Resistência . Preço do material . Usinabilidade . Soldabilidade . Conformabilidade A seguir são apresentadas propriedades mecânicas de alguns materiais usados em peças forjadas.

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Aços endurecíveis por têmpera e revenido para semi-acabados e peças forjadas. Custo Propriedades Aplicação Resistência Estática relativo Rm / Rp0,2 Material
N.mm-2

C45V 34Cr4V 42CrMo4V

600 ...850

/N.mm-2 360 ...450

1,3 2,1 2,7

900 ...1050

650

Dificil de soldar, este aço é usado em situações com têmpera de indução. Não soldável

Peçasforjadas com solicitação moderada Aço para semi acabados de alta resistência Para peças forjadas de alta resistência

1200 .. 1400 1000

Usinabilidade relativamente boa, preço elevado, não indicado para soldagem

Aços endurecíveis por tempera e revenido para semiacabados e peças forjadas. Propriedades Aplicação Material Resistência Estática Custo
Rm / -2 N.mm Rp0,2 / -2 N.mm relativo

U St 37-2 USt 37-3 St 50-2 St60-2

370 370

240 240

1 1,15 1,1 1,1

Soldável para baixas solicitações Boa soldabilidade Boa usinabilidade, soldável condicional Dificil de soldar, Usinabilidade boa, forjabilidade ruim como o aço St 50-2

-Peças simples, peças forjadas e eixos -construções soldadas com elevada solicitação dinamica Aço estirado para peça forjada Para peças forjadas de alta resistência

500600

300 340

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Aços para cementação para semiacabados e peças forjadas. Material Propriedades Resistência Estática C15 E
Rm / N.mm-2 600 ... 800 Rp0,2 / N.mm-2 360
Custo relativo

Aplicação

Peças com endurecimento superficial. Com pouca solicitação: alavancas, elementos de fixação soldabilidade condicionalPeças com solicitação 900 ....1050 650 1,7 moderada , como pequenas engrenagens e eixo de cambio soldabilidade condicional Aço para peça forjada de alta 1000...1300 700 1,9 solicitação: eixos de tansmissão. Custo relativo do material relativo à barra de aço St37-w, dimensão média, comparando preços por unidade de volume. Material préestirado.

1,1

Soldábilidade muito boa

16MnCr5E 20MnCr5E...
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