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FERRAMENTAS DE CONFORMAÇÃO PLÁSTICACONFORMAÇÃO PLÁSTICA

Determinação dosDeterminação dos

Esforços noEsforços no

Forjamento

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1‐) CALCULO DA FORÇA DE FORJAMENTO

A Força de Forjamento é dada por:

F forj = Kr . (Ar) [kgf]

Onde

K R i tê i R l á D f ã [K f/ 2 ]Kr = Resistência Real á Deformação. [Kgf/ mm2 ]

Ar= Área projetada da peça no plano da rebarba com a b b [ 2]rebarba [mm2]

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A Força de Forjamento (Fforj) será calculada através da determinação da

Resistência Real á deformação que por sua vez depende do tipo de Material a ser

forjado (σ t ) e a Temperatura de trabalho (T), que na tabela da pagina seguinte é

calculado como Resistência Ideal Estática (Kfs) .Após o calculo de (Kfs) devemos calcular a Resistência Ideal Dinâmica (Kfd)também apresentada na pagina seguinte que depende de (Kfs)e leva em

consideração a Máquina utilizada na operaçãoconsideração a Máquina utilizada na operação.

Tendo calculado Kfs e Kfd podemos calcular a resistência real á deformaçãop ç

(Kr = a . Kfd b* )( )

Os valores de “a” e “b*” deverão ser determinados da tabela da pagina seguintepois dependem de valores calculados com dados da peça forjada e deverão serpois dependem de valores calculados com dados da peça forjada e deverão serinterpolados entre os valores da tabela.

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T b l d R i tê i Cál lTabelas de Resistência para Cálculo da Força na Operação de Forjamento

Resistência Ideal Estática Resistência Ideal Dinâmica

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Resistência Real á ConformaçãoResistência Real á Conformação

Kr  = a . Kfd b*

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í iExercício:

Para a peça ao lado Calcular a Força de Forjamento necessária para o Forjamento finalfinal.

São dados:Material da peça: Aço ABNT 8620Material da peça: Aço ABNT 8620Maquina a ser utilizada: Prensa Excêntrica rápida.Volume da peça:Temperatura de forjamento: 1100oC

t = 76Kgf/mm2

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Calculo da Resistência Ideal Estática

Kfs = 0 146 x 1014 x T ‐4,09Kfs = 0,146 x 10 x T 

Kfs = 0,146 x 1014 x 1.100 ‐4,09

Kfs = 5,31 Kgf/ mm2

Calculo da Resistência Ideal DinâmicaCalculo da Resistência Ideal Dinâmica

Kfd = 3,50 x Kfs 0,78

Kfd = 3,50 x 5,310,78

Kfd = 12 87 Kgf/mm2Kfd = 12,87 Kgf/mm

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l l d i ê i l á f ãCalculo da Resistência Real á Conformação 

Kr = a x Kfd b*Da tabela para calculo de Kr temos: 

b/s = 5 (da peça)a d

D tabela para calculo de Kr temos 

b/s = 5 (da peça)Mas na tabela

b/s            b*4 8 1 020

b/s = 5 (da peça)Mas na tabela

4,8          1,0206,3          1,120

variação da tab.   1,5          0,100

b/s            a4,8          3,846,3 4,15

Variação na peça   0,2             x

1,5        0,1006,3          4,15variação da tab.   1,5           0,31Variação na peça   0,2            x

0,2          x  ‐ x = 0,100 x 0,2 /1,5x = 0,0133

b* = 1,020 + 0,0133 =1,033

1,5        0,310,2          x  ‐ x = 0,31 x 0,2 /1,5

b     1,020 + 0,0133   1,033 

Kr = 3,88 x 12,87 1,033, , , / ,

x = 0,0413a  = 3,84 + 0,0413  =3,88 

Kr = 54,32 Kgf/mm2

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C l l d F d F j tCalculo da Força de Forjamento

F K (A ) [k f]F forj = Kr . (Ar)   [kgf]Kr = Resistência Real á Deformação. [Kgf/ mm2 ]Kr   Resistência Real á Deformação. [Kgf/ mm ]

Ar= Área projetada da peça no plano da rebarba com a rebarba [mm2]

2 /Ar=   . Drebarba2 / 4 

A 124 2 / 4 12076 31 2Ar=   . 124 2 / 4  = 12076,31 mm2

FF forj = 54,32 . 12076,31   [kgf]

F forj = 655985,15   [kgf]9

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Correção da Força de ForjamentoCorreção da Força de Forjamento para peças não Cilindricas 

Ls/Bm= 1 Fforjc= 0 979 FforjLs/Bm= 1  Fforjc= 0,979 .Fforj

Ls/Bm= 2,5  Fforjc= 1,31. Fforj 0,98

Ls/Bm= 6,3  Fforjc= 1,46. Fforj 0,98

Ls/Bm= 16  Fforjc= 1,63. Fforj 0,98

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/ j , j

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Exercício propostoExercício proposto:1‐) Determinar para a peça abaixo odesenho do forjado, sabendo que todasas superfícies do mesmo serão usinadasposteriormente.2‐) Determinar o diâmetro do blank e2 ) Determinar o diâmetro do blank e verificar se há necessidade de pré ‐forjamento.São dados:São dados:Material da peça Aço ABNT 4340σt = 75 Kgf / mm2

T t d f j t 1100 oCTemperatura de forjamento 1100 oCMaquina a ser Utilizada Prensa Hidráulica.Massa do forjado = CADMassa esp. do aço = 7,86 x 10 –6 Kg / mm3    

3‐) Calcular a Força de Forjamento na etapa final.

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