Cumbane, Pedro Jeremias 1
UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE
FACULDADE DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
RAMO DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
TRABALHO DE LICENCIATURATRABALHO DE LICENCIATURA
PREPARAÇÃO CONSTRUCTIVA E TECNOLÓGICA DE FABRICAÇÃO DE VALVULA DE ENTRADA DE ÁGUA
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Trabalho de licenciatura
INTRODUÇÃO
O objectivo do trabalho é fazer preparação constructiva e tecnológica de fabricação de válvulas de entrada de água a serem usadas nas:
A construção proposta da válvula é resultado da simplificação de um outro modelo de válvula com rosca e cunha, com o objectivo de:
• instalações residenciais
• aplicações industriais
• dar mais vida a válvula;
• simplificar o processo tecnológico de sua produção;
• reduzir os custos da sua produção.
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Trabalho de licenciatura
Analise de construções diferentes de válvulas
Válvula de cunha Vantágens:
Incovenientes:
• construção simples relativamente à de esfera
• maior nº de componentes com construções diferentes;
• grande exigencia de precisão das faces planas da cunha;
• avarias constantes devido ao desgaste da rosca
PARTE CONSTRUTIVA
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Trabalho de licenciatura
Válvula de esfera
Vantágens:
Incovenientes
• menor consumo de material;
• menor esforço para manipular;
• construção mais complexa;
• maior número das peças.
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Trabalho de licenciatura
Válvula com cone truncado
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Trabalho de licenciatura
Características
• Menor tempo entre abertura e fecho;
• Construção simples dos seus componentes;
• Facilidade de manipulação e maior capacidade de vedação;
• Menor consumo de material relativamente à de cunha;
• Facilidadade de montagem;
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Trabalho de licenciatura
Análise construtiva das peças da válvula
O corpo
Material: latão marca JI090-01
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Cone
Material: latão marca JI090-01
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Tampa
Material: latão marca JI090-01
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Trabalho de licenciatura
A alavanca
Material: aço
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Cálculo de resistencia mecânica do cone e alavanca
Torsão do cone
2..d
fFT n
)2(
Sen
PFn
NgmP 5510.5,5.
16
.
6
33 DaW p
PMPaMPa 304,180
3,112max
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ee A
F
MPaMPa ee 486.14
Esmagameno das faces do cone
a
dFF n .
re .8,0
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Trabalho de licenciatura
Flexão da alavanva
MPaff 48.8,0
ff MPa 5.1
fy
f xI
T . Iy = Iy + x2.A
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PARTE TECNOLÓGICA
Os parâmetros quantitativos:
Programa de produção: 250 válvulas/mês;
Tipo de produção: em série média, e produção em cadeia;
Peça bruta-fundida;
Corpo
O corpo é constituido de 25 superfícies;
1;
nn K
Q
QK
NO coeficiente de normalização
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O coeficiente de unificação 68.0;
u
uu K
Q
QK
O coeficiente de precisão 92.0;1
1 ppm
p KQ
K
6.12;.
pm
p
pm QQ
nQQ i
33.0;1
rzm
r KR
K
2.30;.
zm
iizm R
Q
nRzR
O coeficiente de rugosidade
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Trabalho de licenciatura
O coeficiente de uso de material
62.0; umpb
paum K
V
VK
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Bases tecnológicas:
εp11;8;1.5 = δ42= 0.62 > IT11;8;1.5
Preciso método individual de obtenção das dimensões.
εp6;20 > IT6;20
Para furo roscado e chanfrosPara cone, rosca e chanfros
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Trabalho de licenciatura
Sequência de tratamento das superfícies
Cone interno 12 Ø17 H9 h=36 mm, α=10º±20’’ circularidade e rectidão =0.01 Ra1.25
N Método de tratamento Grau de precisão dimen. forma
Rugosidade Ri ,µm
1 Brocagem 11 -- 11 10
20
2 Mandrilagem de desbastamento 10 -- 10 9
10
3 Mandrilagem de acabamento 9 -- 9 8
5
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Processo de tratamento do corpo
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Trabalho de licenciatura
Cálculo de sobrespessuras e cotas intermediárias
Furo cónico 12 Ø17 H9 h=36 mm, α=10º±20’’ circularidade e rectidão =0.01, Ra1.25
A profundidade da camada defeituosa T=2.Rz
222c ed A deformação no espaço
A curvatura do furo ρc = Δce.l
Met. P Rug Cam Def Def Sob Dim Tol Dimen calcul Dimen arred. Sobr arred.Nº de r Rz def esp inst cal cal IT mm mm mm mm mm mm
Trat c μm T μm ρ μm εi μm 2.Zmin μm mm mm max min max min max min1 Brocagem 11 20 40 72,69 __ __ 16,70908 0,11 16,7091 16,5991 16,610 16,5 _ _2 Mand desb 10 10 20 3,635 0 265,38 16,97547 0,07 16,9755 16,9055 16,970 16,90 0,40 0,3603 Mand acab 9 5 7,5 0,073 0 67,269 17,043 0,043 17,0430 17,0000 17,043 17,00 0,10 0,073
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Trabalho de licenciatura
2.Zmin i = 2 ( Rz i –1 + Ti – 1 + ) 221 Iii
222dapi O defeito de instalação
A sobrespessura calculada
dc 3 = dmaxlim = dn + ES
Dc i = Dc i+1 – 2.Zmin i+1/cos Dc I = Dc max I
DC min I = Dc max I – ITi
Dmax Iarre = Dmin i
arred + ITi
2.Z min iarred
= Dmax i arred_ Dmax i-1
arred deve ser 2.Zmin c I
2.Z max iarred
= Dmin iarred - Dmin i-1
arred
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Trabalho de licenciatura
Cálculo dos regimes para brocagem
Material a trabalhar: Latão JI090-01 , r = 24 Kgf/mm2, HB165
Maquina: torno paralelo Caddete
t=d\2; Svt=0.76 mm/v ;
min\61.24;...
.. mVKStT
DCV cVy
vmxm
qvV
cvv
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kv=Kmv.Kesq.Kmfv .Klv.Kav
D
Vn Cc .
.1000
nm<1,1.nc= 360rpm
1000
.. mr
nDV
Mt= Cm.Dqm f .txm.SYm
vm.Kmp.kap.kdf
Pa=cp.Dqp f
.txp.SYpvm.Kp onde KP=Kmp.kap.kdf
Nc= Mt.nm/9550
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Trabalho de licenciatura
.m
cum N
NC
c
ruf V
VC
mvm
sfp ns
llct
.
'
Ferramenta norma material d1xφ´xl 2 ψ
Broca cónica especial P6M5 10x5ºx60 180 12 50
Nm, kW t, mm Svm, mm\v Vr, m\min nm NC, kW tp, min Cum Cuf
2.9 8.3 0.275 18.7 360 0.87 0.38 0.43 0.76
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Projecção do molde
Massa da peça fundida
Mpf =(1+K).Mpb = 1kg, K=25%
ModeloDm= (1+ε).dpb , ε = 0,016
Referência 1 4 6 7 13
dpb 42 20 30 20 12
Dm 42,672 20,32 30,48 20,32 12,192
r = 1/6(a+b)/2
Raios de concordância
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Dimensionamento da caixa de moldação
Dimensões da caixa:
BxLxH = 200x250x100
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Áreas dos canais de vazamento, distribuição e ataques
Sg : ΣSc : ΣSa = 1 : 1.2 : 1.4
8.0 ee CPCS
Sc=0.96cm2, Sa=0.28cm2, Sg=0.8cm2, S’g=1.6cm2,
dfunil=3.6cm, hpurga=1cm, hpoço=2cm
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Elaboração do processo tecnológico de fabricação do cone
Análise tecnológica do cone
O cone é constituido de 21 superfícies.
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Trabalho de licenciatura
Os parâmetros quantitativos:
1;
nn K
Q
QK
N76.0;
u
uu K
Q
QK
92.0;1
1 ppm
p KQ
K 95.12;.
pm
p
pm QQ
nQQ i
29.0;1
rzm
r KR
K 5.34;.
zm
iizm R
Q
nRzR
Programa de produção: 250 cones /mês Tipo de produção: em cadeia e em série. Tipo de peça bruta: cilindro cortado de varão
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Trabalho de licenciatura
Escolha das bases tecnológicas
Esquema de instalação para tratamento das superfícies 4, 5, 6, 7, 8, 9 e11
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Trabalho de licenciatura
Processo de tratamento do cone
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Cálculo de regimes para fresagem
Ferramenta Norma Material DxLxz ’ ω
Fresa cilíndrica de cabo
GHOST P6M5 10x8x5 20 8 10 45
Fresadora Nm, kW t, mm Smm, mm/min Vr, m/min nm NC, kW tp, min Cum Cuf
Milko35r 3 4 190 53,4 1700 0,06 0.09 0.03 0.92
Fresagem de semiacabamento das faces 5
Máquina: Fresadora universal Milko 35r
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2.3. Elaboração do processo tecnológico de fabricação da tampa
A tampa é constituída de 7 superfícies.
1;
nn K
Q
QK
N83.0;
u
uu K
Q
QK
93.0;1
1 ppm
p KQ
K8.13;
.
pm
p
pm QQ
nQQ i
03.0;1
rzm
r KR
K 8.38;.
zm
iizm R
Q
nRzR
3.0; umpb
paum K
V
VK
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Bases tecnológicas
A tampa pode ser apertada na bucha de 3 grampos
Para a dimensão 6 e 5 usar método individual de obtenção das superfícies
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Trabalho de licenciatura
Analise tecnológico de fabricação da alavanca
A alavanca é constituído de 12 superfícies.
Cumbane, Pedro Jeremias 36
Trabalho de licenciatura
1;
nn K
Q
QK
N 92.0;
u
uu K
Q
QK
93.0;1
1 ppm
p KQ
K 8.13;.
pm
p
pm QQ
nQQ i
025.0;1
rzm
r KR
K 40;.
zm
iizm R
Q
nRzR
Cumbane, Pedro Jeremias 37
Trabalho de licenciatura
Conclusões
Foi feita analise constructiva com desenho de montagem de todas as peças da válvula.
Foram elaborados os processos tecnológicos de fabricação do corpo, do cone truncado, da tampa e da alavanca.
Foi projectada placa modelo com sistema de gitos de fundição do corpo.
Foram elaborados cartões de rota e de fase para todas as peças.
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Trabalho de licenciatura
Recomendações
Usar este tipo de válvula em instalações residenciais;
As válvulas podem ser fabricadas em empresas moçambicanas;
Os desenhos e processos tencnológicos elaborados podem ser usados para organização da produção;
O trabalho elaborado pode ser usado por esdudantes para consulta;
Algumas peças que aqui não foram elaborados podem ser usados por estudantes como temas para o trabalho do curso.
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