Por Serhat Kaya e Taylan Altan*

Publicada em Corte e Conformação de Metais, edição de maio de 2009.

 

Conformação sob temperatura ambiente

 

Vida da matriz para o corte de blanques

De acordo com trabalhos de pesquisa já efetuados, além da redução do ruído gerado durante o corte de blanques, as prensas acionadas por servomotores também podem prolongar a vida das matrizes usadas em operações de corte de blanques ou de furos ⁽¹⁾. Em um estudo foi usado um mesmo ferramental em uma prensa convencional e em uma prensa servomotorizada.

 

 

Tab. 1 – velocidades de corte de blanque e o número de ciclos por minuto obtidos a partir de um estudo usando um mesmo ferramental em uma prensa convencional e em uma servomotorizada

 

 

 

Foi feita uma comparação entre as alturas de rebarba obtidas em peças idênticas produzidas nesses dois equipamentos ⁽²⁾. A tabela 1 mostra as velocidades de corte de blanque e o número de ciclos por minuto obtidos nesses testes. A figura 1 mostra que, após o corte de 30.000 blanques, a matriz na prensa convencional precisou de retificação, enquanto a que estava na prensa servoacionada podia continuar a ser usada, sem recondicionamento.

 

 

Fig. 1 – A matriz usada na prensa convencional precisava ser retificada após o corte de 30.000 blanques. Já a usada na prensa servoacionada ainda tinha condições de uso e não precisava ser recondicionada

 

 

 

Corte fino de blanques

A figura 2 mostra esquematicamente um ferramental usado no processo de corte de blanques com alta qualidade (fine blanking). Devido à flexibilidade no movimento da prensa servomotorizada, o martelo não precisa voltar para o ponto morto superior, o que reduziu o tempo de ciclo.

 

 

Fig. 2 – Ferramental para corte fino de blanques

 

 

 

Neste processo foram usados dois punções, um maior do que o outro. O punção maior bate na peça sob processamento, extruda ligeiramente o material para dentro da cavidade da matriz e pára exatamente antes do corte completo do blanque. O cilindro superior move o suporte de blanques para a direita e alinha o punção menor com o ferramental. O punção menor completa o corte do blanque (figura 3).

 

O corte fino de blanques é um bom exemplo sobre como se pode aproveitar o recurso de movimentação programável do martelo que está disponível nas prensas com servoacionamento. A movimentação flexível da prensa faz com que operações secundárias, tais como montagem ou pintura, possam ser executadas sobre a peça conformada durante um único ciclo da prensa.

 

 

 

Fig. 3 – Sequência do processo de corte fino de blanques

 

 

 

Redução do efeito mola (springback)

A conformação de ligas de titânio com memória de forma para armações de óculos é um processo no qual o efeito mola precisa ser reduzido ou eliminado. A movimentação em múltiplas etapas permite que mais força seja aplicada sobre a peça sem que ocorra movimentação do martelo ao longo de todo o ciclo ⁽²⁾. Sem este recurso específico seriam necessários três ciclos para controlar o efeito mola dentro de níveis aceitáveis.

 

 

Conformação sob temperaturas elevadas

Uma das vantagens mais significativas que a tecnologia de prensas servomotorizadas pode proporcionar nas aplicações envolvendo conformação a quente é o fato de que a pausa pode ocorrer entre as ferramentas aquecidas por meio da parada do martelo durante o ciclo.

 

Este recurso elimina a necessidade de sistemas de aquecimento e de transferência fora da prensa. Por exemplo, na primeira parte desta série de artigos foi discutida a estampagem profunda a quente de copos circulares feitos com chapas de alumínio (5754-O, 5052-H32) e magnésio (AZ31-O) usando uma prensa servoacionada ⁽³⁾.

 

 

Conformação a quente do gabinete de um computador portátil

A deformação aplicada durante a manufatura do gabinete de computadores portáteis é constituída principalmente por dobramento com pequena aplicação de estampagem. Esta peça, feita com uma liga de magnésio, foi conformada a 300 °C.

 

A velocidade de conformação era variável, sendo menor (1 mm por segundo) durante o dobramento inicial e mais rápida (200 mm por segundo) logo após ser atingido o grau mais severo de deformação. Este modo de operação consiste no controle da velocidade do martelo durante o ciclo, de forma a reduzir a estricção durante a conformação que ocorre ao redor dos raios dos cantos.

 

 

Conformação a quente de componentes feitos de magnésio

O forjamento sob alta temperatura de discos de magnésio (30 mm por 3 mm) foi conseguido com sucesso por meio da programação do movimento do martelo, como é mostrado na figura 4. Nesta aplicação o martelo não parava durante o processo de aquecimento, o qual ocorria simultaneamente ao movimento para baixo do martelo.

 

 

 

Fig. 4 – O forjamento sob alta temperatura de discos de magnésio (30 mm por 3 mm) foi conseguido com sucesso através da programação do movimento do martelo

 

 

 

Esta é a terceira parte de uma série de três artigos sobre prensas servoacionadas. A parte 1 abordou os benefícios oferecidos por esse tipo de prensa e a parte dois tratou dos sistemas de acionamento usados nessas máquinas, ambas publicadas no site da revista Corte e Conformação de Metais. 

 

 

Referências

 

1) Otsu, M.; Yamagata, C.; Osakada, K. Reduction of Blanking Noise by Controlling Press Motion. CIRP Annals, v. 52, n.1, 2003, p. 245-248.

 

2) Miyoshi, K. Current Trends in Free Motion Presses. In: Proceedings from the 3rd Japan Society for Technology of Plasticity International Seminar on Precision Forming (presentation slides; patrocinado por Stamping Press KBU-Komatsu Industries Corp.) Japão, mar. 2004.

 

3) Kaya, S.; Altan, T. Warm Forming Aluminum and Magnesium, Part I: Forming a Round Cup. Stamping Journal, v. 17, n. 12, 2005, p. 36.

 

 

*Esta coluna foi elaborada por Serhat Kaya, membro da equipe do Centro para Conformação de Precisão (Center for Precision Forming – CPF), vinculado ao Centro de Pesquisa em Engenharia para Fabricação Próxima do Formato Final (Engineering Research Center for Net Shape Manufacturing, ERCNSM) da Ohio State University, e por Taylan Altan (www.ercnsm.org), professor e diretor da instituição. Este artigo foi publicado originalmente na seção “R&D Updates” do periódico norte-americano Stamping Journal e na edição de maio de 2009 da revista Corte e Conformação de Metais. Tradução e adaptação de Antonio Augusto Gorni. Reprodução autorizada.

Tecnologia em conformação

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