Universidade de Passo FundoFaculdade de Engenharia e Arquitetura
Engenharia Mecânica
Prof. Dr. Vagner Alves Guimarães
AULA 1APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
INFORMAÇÕES BÁSICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE
CONFORMAÇÃO PLÁSTICA
Classificação dos processos de conformação plástica.
Forjamento.
Laminação.
Extrusão.
Trefilação.
Estampagem.
Conformabilidade plástica.
Textura e anisotropia.
Métodos de cálculo de tensões e deformações.
CONFORMAÇÃO PLÁSTICA
Ementa
DIA HORÁRIO MATÉRIA
04/01/2010 SEG 19:20 as 22:35 Apresentação da disciplina. Classificação dos processos de conformação.
05/01/2010 TER 19:20 as 22:35 Aspectos metalúrgicos da conformação plástica.
06/01/2010 QUA 19:20 as 22:35 Prensas, fornos e outros instrumentos.
07/01/2010 QUI 19:20 as 22:35 Processos de forjamento.
08/01/2010 SEX 14:00 as 17:35 Equipamentos para forjamento.
08/01/2010 SEX 19:20 as 22:35 Métodos de cálculos de tensões e deformações.
09/01/2010 SAB 08:00 as 11:35 Processos de laminação.
09/01/2010 SAB 14:00 as 17:35 Exercícios.
11/01/2010 SEG 19:20 as 22:35 Equipamentos para laminação.
12/01/2010 TER 19:20 as 22:35 Métodos de cálculos de tensões e deformações.
13/01/2010 QUA 19:20 as 22:35 Prova 1
14/01/2010 QUI 19:20 as 22:35 Processos de extrusão. Equipamentos para extrusão.
15/01/2010 SEX 14:00 as 17:35 Processos de Trefilação. Equipamentos para trefilação.
15/01/2010 SEX 19:20 as 22:35 Métodos de cálculos de tensões e deformações.
16/01/2010 SAB 08:00 as 11:35 Processos de Estampagem. Matrizes e ferramentas para estampagem.
16/01/2010 SAB 14:00 as 17:35 Métodos de cálculos de tensões e deformações.
18/01/2010 SEG 14:00 as 17:35 Conformabilidade plástica. Textura e anisotropia.
19/01/2010 TER 14:00 as 17:55 Prova 2
19/01/2010 TER 19:20 as 22:35 Exame
cronograma
Referências Principais
DIETER , G. E.; Metalurgia Mecânica; Editora Guanabara Dois; 1981.
DeGARMO, Materials and Processes in manufacturing, 8º edition, Prentice
Hall, 1997.
SCHAEFFER, L. Conformação Mecânica, Editora Imprensa Livre, 1999.
HELMAN, H. Fundamentos da Conformação Mecânica dos Metais, Editora
Guanabara Dois, 1983.
CALLISTER JR., W. D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução;
LTC; 2008. 705p.
Bibliografia
CRITÉRIOS DE APROVAÇÃO
Prova 1 + Prova 2
2≥ 7,0Média parcial =
MP + Exame
2≥ 5,0Média final =
≥ 75 %Freqüência
→ sábados a tardeExercícios
IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS DE
CONFORMAÇÃO PLÁSTICA
Mais de 80% dos produtos metálicos
produzidos são submetidos a tais processos em
um ou mais estágios.
Os processos de conformação plástica dos
metais permitem a obtenção de peças com
características controladas de dimensão e forma,
propriedades mecânicas e condições
superficiais.
Os processos de conformação plástica
proporcionam qualidade com elevadas
velocidades de produção e baixos custos de
fabricação.
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
REPUXODOBRACORTE
USINAGEM CONFORMAÇÃO
PLÁSTICA
FUNDIÇÃO TRATAMENTOS
TÉRMICOS
TRATAMENTOS
SUPERFICIAIS
UNIÃO
MONTAGEM
OUTROS
LAMINAÇÃO EXTRUSÃOFORJAMENTO ESTIRAMENTO TREFILAÇÃOESTAMPAGEM
CONFORMAÇÃO
PROCESSOS MECÂNICOS PROCESSOS METALÚRGICOS
CONFORMAÇÃO
PLÁSTICA
CONFORMAÇÃO
POR USINAGEM
CONFORMAÇÃO
POR SOLIDIFICAÇÃO
CONFORMAÇÃO
POR SINTERIZAÇÃO
PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
PROCESSOS PRIMÁRIOS PROCESSOS SECUNDÁRIOS
Transformam o lingote em um
produto “trabalhado” de formas
simples: barras, folhas, placas.
Transformam os produtos
intermediários em produtos
acabados ou semi-acabados.
PROCESSAMENTO FABRICAÇÃO
LAMINAÇÃO
Conjunto de processos em que o material a ser
laminado passa através de uma abertura entre
dois cilindros dotados de movimento giratório,
saindo com a seção transversal alterada,
geralmente reduzida.
FORJAMENTO
Conformação por esforços compressivos
tendendo a fazer o material assumir o
contorno da matriz ou estampo.
TREFILAÇÃO
Redução da seção transversal de uma
barra, fio, tubo, puxando-se a peça através
de uma ferramenta chamada de fieira ou
trefila.
EXTRUSÃO
Processo em que a peça é empurrada
contra a matriz conformadora, com
redução da sua seção transversal
ESTIRAMENTO
Estiramento por tração de uma chapa, a
qual tem sua área aumentada em função
da redução de espessura
ESTAMPAGEM
Processo de fabricação através do corte
ou deformação de chapas em operação de
prensagem a frio para a fabricação de
peças com paredes finas feitas de chapa
ou fita de diversos metais e ligas.
Dobra Embutimento
ou repuxoCorte
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Os processos de conformação plástica podem ser
classificados de acordo com vários critérios:
a) quanto ao tipo de esforço predominante;
b) quanto à temperatura de trabalho;
c) quanto à forma do material trabalhado ou do produto final;
d) quanto ao tamanho da região de deformação (localizada ou geral);
e) quanto ao tipo de fluxo do material (estacionário ou intermitente);
f) quanto ao tipo de produto obtido (semi-acabado ou acabado).
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Compressão direta;
Compressão indireta;
Tração;
Cisalhamento;
Flexão.
TIPO DE ESFORÇO PREDOMINANTE
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Predomina a solicitação externa por
compressão sobre a peça de trabalho.
COMPRESSÃO DIRETA
FORJAMENTOLAMINAÇÃO
Exemplos
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
As forças externas aplicadas sobre a peça podem ser tanto de
tração quanto de compressão, mas as que efetivamente
provocam a conformação plástica do metal são de compressão
indireta, desenvolvidas pela reação da matriz sobre a peça.
COMPRESSÃO INDIRETA
TREFILAÇÃO EXTRUSÃO
Exemplos
REPUXO
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
O estiramento de chapas, no qual a peça toma a forma da matriz
através da aplicação de forças de tração em suas extremidades.
TRAÇÃO
Exemplos
ESTIRAMENTO
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Envolvem forças cisalhantes suficientes ou não para
romper o metal no seu plano de cisalhamento. Os
melhores exemplos deste tipo de processo são a torção
de barras e o corte de chapas.
CIZALHAMENTO
Exemplos
Corte
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
As modificações de forma são conseguidas mediante a
aplicação de um momento fletor. Esse princípio é
utilizado para dobrar chapas, barras e outros produtos.
FLEXÃO
Exemplos Dobra
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
No trabalho mecânico a
frio, provoca-se o
aparecimento do efeito de
encruamento do metal.
TEMPERATURA DE TRABALHO
No trabalho mecânico a quente,
a deformação plástica é
realizada numa faixa de
temperatura em que o
encruamento é eliminado pela
recristalização do metal.
TRABALHO A FRIO TRABALHO A QUENTE
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Vantagens do trabalho a quente sobre o trabalho a frio
Menor energia para deformar;
Aumento da capacidade do metal escoar sem romper;
Eliminação de bolhas e poros;
Aumento na tenacidade e na ductilidade;
Refinos da granulação grosseira.
Desvantagens do trabalho a quente sobre o trabalho a frio
Formação de oxidação;
Desgaste maior de equipamentos e ferramentas;
Dificuldade de lubrificação;
Reações do metal com atmosfera do forno.
TEMPERATURA DE TRABALHO
PROCESSOS E PRODUTOS TÍPICOS DE CONFORMAÇÃO
PROCESSOS E PRODUTOS TÍPICOS DE CONFORMAÇÃO
EXERCÍCIOS
1. O que são os métodos de conformação plástica dos metais?
2. Qual a importância dos processos de conformação plástica na indústria
mecânica?
3. Quais os principais métodos de conformação plástica?
4. O que são os métodos de conformação plástica por compressão direta? Dê
exemplos.
5. O que são os métodos de conformação plástica por compressão indireta? Dê
exemplos.
6. O que são os métodos de conformação plástica por tração? Dê exemplos.
7. O que são os métodos de conformação plástica por dobramento? Dê exemplos.
8. O que são os métodos de conformação plástica por cisalhamento? Dê exemplos.
9. Quais as vantagens do trabalho a quente sobre o trabalho a frio?
10. Quais as desvantagens do trabalho a quente sobre o trabalho a frio?