conformação

1. Prof. Paulo Marcondes, PhD.
marcondes@ufpr.br
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http://www.pgmec.ufpr.br

2. Aspectos Gerais da
Conformação de Chapas
Prof. Paulo Marcondes, PhD.
DEMEC / UFPR

3. Aspectos gerais da conformação na estampagem
Deformação Plástica: Aspectos fenomenológicos
Curva  x 
• Resistência ao escoamento;
• Limite de resistência;
• Ductilidade (alongamento) e
• Dureza
• Brinell: NBR NM-187 e ISO 6506 (alguns casos a
ASTM E-10);
• Rockwell: NBR NM-146 e ISO 6508 (alguns casos a
ASTM E-18);
• Vickers: NBR NM-188 e ISO 6507 (alguns casos a
ASTM E-92).

4. Aspectos gerais da conformação na estampagem
Recozimento
• Recuperação;
• Recristalização;
• Temperatura de recristalização
• Coalescimento.

6. Aspectos gerais da conformação na estampagem

7. Aspectos gerais da conformação na estampagem
Estado de tensão e de deformação:
Deformação plana ou bi-axial (plane strain)
Deformação plana em tração

8. Atrito em processos de conformação
Coeficiente de atrito
• atrito de deslizamento e
• atrito de aderência.
Os efeitos práticos principais do atrito são:
• Aumentar o esforço necessário a conformação;
• Acentuar a tendência à ruptura e ao trincamento da peça (tende a
tornar a deformação mais heterogênea);
• Prejudicar o acabamento superficial e
• Aumentar o desgaste das ferramentas e matrizes.
Aspectos gerais da conformação na estampagem
Atrito

9. Lubrificação em estampagem:
As forças de fricção ocorrem entre as peças e as ferramentas
de conformação:
• Limitrofe ou limite
• Aditivos de extrema pressão e
• Revestimentos conversivos.
Aspectos gerais da conformação na estampagem

10. Efeitos funcionais dos lubrificantes:
• Reduzir os carregamentos necessários para a deformação;
• Aumentar os limites de deformação antes da fratura;
• Melhor controle de acabamento superficial;
• Minimizar a soldagem do metal no ferramental;
• Minimizar o desgaste das ferramentas;
• Isolar termicamente as peças e ferramentas e
• Resfriar as peças e ferramentas.
Função dos Lubrificantes:
Os lubrificantes reduzem o atrito ao introduzirem uma interface
que seja facilmente cisalhada.
Aspectos gerais da conformação na estampagem

11. Tensões residuais em produtos conformados:
Aparecem em um corpo quando o mesmo está livre de forças externas.
• São geradas por deformação plástica não-uniforme
e são tensões elásticas no máximo iguais ao limite de escoamento.
• Alívio de tensões
porém, uma não-uniforme termo-expansão ou contração devido a um
não-uniforme aquecimento ou resfriamento pode originar tensões residuais.
• É importante um resfriamento lento.
Obs. Deformação plástica em temperatura ambiente pode aliviar tensão
residual.
Aspectos gerais da conformação na estampagem

12. Tensões residuais:
• Técnicas experimentais.
Testes destrutivos:
A remoção da parte estressada para causar uma
redistribuição da tensão no restante do corpo da peça.
Usinagem de camadas superficiais ou furando um pequeno orifício e
medindo a redistribuição de tensão.
Um método não destrutivo é a difração de raios-X.
Aspectos gerais da conformação na estampagem

13. Fibramento mecânico
(textura metalográfica)
Efeitos metalúrgicos na
conformação
Aspectos gerais da conformação na estampagem

14. Processo de Estampagem
Estampagem = Estiramento + Embutimento
Profundo
No processo de estampagem ocorre simultaneamente o
estiramento e o embutimento profundo
Punção
Pr. Chapa
Chapa
Matriz
Problemas: Rupturas Rugas
Ondulações Retorno elástico

15. Diferença básica:
Estiramento
O recorte (‘blanking’) fica preso em sua periferia e a
profundidade é atingida às custas da espessura da chapa.
Embutimento
Permite-se que o recorte se mova para dentro da matriz e
a espessura permanece nominalmente a mesma.
Pressão extra para sujeitar (comprimir) o recorte
contra a matriz e evitar o enrugamento da chapa.
EMBUTIMENTO PROFUNDO E ESTIRAMENTO

16. Processo de Estampagem

17. DRAW BEADS – Marcas deixadas pelos beads
‘Draw beads’ geralmente conseguem um
máximo efeito no controle quando
colocados perpendicularmente ao
fluxo de material.
Isso pode ser examinado
através das marcas feitas na
flange pelos cordões.
Obs. Para reduzir o fluxo de material entre as faces não é bom
simplesmente aumentar a pressão.

18. DRAW BEADS – Efeito da geometria
 ‘Draw bead’ redondo - requer
três seqüências dobra-desdobra;
 ‘Draw bead’ quadrado - é mais
severo com quatro seqüências
dobra-desdobra.
Male Bead
Die Entry
Radius

19. Formas de quebra-rugas para o controle de
fluxo de material

20. DRAW BEAD – Comparativo
Defeitos corrigidos pelos ‘beads’ são:
• Falta de controle do fluxo de material
na flange;
• Empenamento da flange e
• Perda de material na parte central.

21. EMBUTIMENTO PROFUNDO

22. EMBUTIMENTO PROFUNDO

23. EMBUTIMENTO PROFUNDO

24. EMBUTIMENTO PROFUNDO

25. MODOS DE DEFORMAÇÃO

26. ESTADO DE TENSÕES

27. Classificação dos defeitos