Estamparia: Etapas do Repuxo

1 - Análise do Produto
2 - Desenvolvimento do Blanque
3 - Número de Estágios Necessários
4 - Força de Repuxo
5 - Sujeitadores
6 - Extratores
7 - Punções e Matrizes/Folga
8 - Componentes do Primeiro Repuxo
9 - Componentes dos Demais Repuxos/Localizadores
10 - Guias Flutuantes

Análise do Produto

Analisar o desenho do Produto com relação à:

- Raios: Dimensões, proporção com a espessura, posição geométrica.
- Tolerâncias: Definem a precisão necessária às ferramentas
- Geometria: Permite uma previsão do processo interno da ferramenta e definição do número de estágios necessários.

Diâmetro do Disco

Uma das maneiras mais preciosas de se calcular o diâmetro do Disto do Blanque, para peças de repuxo cilíndrico, é o método do volume. Temos abaixo algumas formulas mais usuais para o cálculo manual:

Atualmente uma maneira bastante precisa de obter-se o volume é modelarmos a peça em CAD 3D, como Pro-E, SolidWorks, Inventor, etc. Devemos porém tomarmos um cuidado especial com relação aos raios externos da peça, pois sabemos de antemão que existe uma deformação nesta região em função da tração das fibras do material no momento do repuxo. A proporção exata desta deformação só poderá ser obtida através de testes práticos, pois em um mesmo material podem ocorrer diferenças em função de variações do processo de repuxo e de fabricação do material. Um acréscimo de cerca de 20% na medida do raio externo pode ser adotado para minimizar este efeito.

Número de Estágios

dependendo da análise da geometria da peça, ou seja, da proporção entre a altura repuxada e o diâmetro, veremos que não é possível se obter a peça pronta em uma única operação de repuxo, portanto temos que verificar quantos estágios de repuxo será necessário para fabricarmos a peça sem comprometermos as propriedades mecânicas do seu material. A redução de diâmetro com consequente aumento na altura deve seguir o seguinte sistema:

Obs.: A partir do segundo repuxo há necessidade de furos de saída de ar nos punções, para evitar deformações.

Força Necessária para o Repuxo

O repuxo é realizado na região plástica do diagrama Tensão-Deformação do material. Usaremos a seguinte fórmula:

Obs.: Para peças não cilíndricas substituir pelo perímetro da peça.

Sujeitadores

O sujeitador é utilizado principalmente no primeiro estágio do repuxo, para manter uma pressão específica sobre o blanque, evitando assim o enrugamento da chapa do blanque a ser repuxado durante a operação. O enrugamento ocorrerá se a pressão de sujeição não for suficiente para manter a chapa apoiada na matriz. Por outro lado se a pressão for excessiva ocorrerá o estiramento do material, pois a chapa terá dificuldade para "Escorregar" para dentro da matriz. Evidentemente a superfície do sujeitador que entra em contato com a chapa deverá ser devidamente polida e o material tratado termicamente para este fim.

Cálculo de força de sujeição:

Obs.: Para ferramentas de baixa precisão ou aplicação grosseira usa-se de maneira genérica:

Extratores

Os extratores têm a função de retirar o produto de dentro da matrizes e/ou dos punções. Genericamente usa-se:

Componentes do Primeiro Repuxo

Lista de componentes essenciais para o primeiro repuxo. Em ferramentas progressivas podem ser necessários outros componentes adicionais.

- Punção
- Matriz
- Localizador (para o blanque)
- Sujeitador
- Extrator inferior (Matriz)
- Extrator Superior (Punção)
- Porta - Punção
- Porta - Matriz
- Base superior e inferior e colunas, buchas de guia, etc., se ferramenta individual

Componentes dos Demais Estágios de Repuxo

A lista é muito semelhante à anterior, com pequenas diferenças citadas abaixo:

- O localizador para o blanque e o sujeitador serão substituídos por um Posicionador, que terá a função de penetrar na peça já repuxada na operação anterior para posicioná-la com precisão em relação à matriz. Uma deficiência nesta posicionamento pode ocasionar um repuxo descentralizado em relação ao anterior causando imediatamente uma variação na altura e na espessura da peça, devido ao escoamento irregular do material para dentro da matriz.

Guias Flutuantes

As guias flutuantes são um recurso muito usado em ferramentas progressivas que envolvem repuxo, pois se a fita não for elevada após a operação de repuxo, não há como transportá-la para o próximo estágio.

Em todos os itens aqui estudados estamos considerando um sistema convencional de repuxo, em prensas excêntricas. Existem máquinas especiais, do tipo "Transfer", por exemplo, que são desenvolvidas especialmente para repuxar peças e trabalhar em alguns casos com "Repuxo Invertido", ou seja, ao matrivezs estão na parte superior do estampo e os punções na parte inferior. Nestas máquinas o transporte das peças para o próximo estágio são feitos por um sistema de transporte exclusivo; daí o nome "Transfer".

Escolha da Prensa - Força Total

Como fator de segurança recomenda-se acrescentar 20% à Força total da operação, para escolha da máquina necessária, que é dada por:

A força de repuxo pode oscilar devido a variações no sistema de lubrificação das chapas, polimento dos punções e matrizes, variações de dureza e propriedades mecãnicas da chapa ao londo da bobina, Temperatura da máquina, etc.

Os métodos mais comuns de lubrificação de fitas para repuxo são:

- Óleo Minerais ou Vegetais
- Graxas
- Sabão

Também é comum em produções seriadas a aplicação de uma camada de fosfato na face da fita que estrará em contato com a matriz. Esta camada associada à lubrificação reduz bastante o atrito, facilitando o repuxo.

Os repuxos realizados com deficiência de lubrificação além de causar um acréscimo da força necessária para a operação, acarreta também um fenômeno chamado "Estiramento", que é a redução da espessura da chapa, de maneira irregular. Este estiramento deforma o material aumentando a altura da peça ou reduzindo a quantidade de material que deveria escoar para dentro da matriz, comprometendo desta forma a geometria final do produto. Além disso, causa uma fragilidades estrutural no material, podendo causar trincas e até, em casos mais drásticos, a ruptura do fundo da peça, pois o estiramento normalmente se torna mais acentuado na região dos raios.

Posted in: Estamparia , Mecânica