Telecurso 2000 - Processos de Fabricação - 75proc

Telecurso 2000 - Processos de Fabricação - 75proc

75 AULA

Nesta aula vocŒ vai conhecer um pouco do processo pelo qual sªo produzidos objetos dobrados de aspecto cilíndrico, cônico ou em forma prismÆtica a partir de chapas de metal. Vamos estudar as mÆquinas de dobrar e curvar, os cuidados a serem tomados durante essas operaçıes e como se efetuam essas operaçıes em grande escala.

Deformaçªo por flexªo

DobramentoDobramentoDobramentoDobramentoDobramento Ø a operaçªo que Ø feita pela aplicaçªo de dobra ao material. Dobra Dobra Dobra Dobra Dobra Ø a parte do material plano que Ø flexionada sobre uma base de apoio. Na ilustraçªo ao lado vemos uma chapa

presa a uma morsa de bancada sendo dobradadobradadobradadobradadobrada com o auxílio de um macete.

Curvamento Curvamento Curvamento Curvamento Curvamento Ø a operaçªo feita pela aplicaçªo de curva ao material produzido. CurvaCurvaCurvaCurvaCurva Ø a parte de um material plano que apresenta uma curvatura ou arqueamento. Na figura ao lado vemos uma operaçªo de curvamento de uma chapa com o auxílio de um dispositivo cilíndrico preso à morsa. O curvamento da chapa Ø obtido por meio das pancadas de martelo.

Nas operaçıes de curvamento e dobramento, o esforço de flexªo Ø feito com intensidade, de modo que provoca uma deformaçªo permanente no material.

Dobramento

çªo feita à mÆquina, usam-se as chamadasprensas dobradeiras prensas dobradeiras prensas dobradeiras prensas dobradeiras prensas dobradeiras ou

O dobramento pode ser feito manualmente ou à mÆquina. Quando a operaçªo Ø feita manualmente, usam-se ferramentas e gabaritos. Na operadobradeirasdobradeirasdobradeirasdobradeirasdobradeiras. A escolha de utilizaçªo de um ou outro tipo de operaçªo depende das necessidades de produçªo.

Dobramento e curvamento

75 A U L A

Nossa aula

AULAA operaçªo de dobramento Ø feita, na maior parte das vezes, a frio. Pode ainda ser feita a quente, em casos especiais.

Deformaçªo plÆstica e elÆsticaDeformaçªo plÆstica e elÆsticaDeformaçªo plÆstica e elÆsticaDeformaçªo plÆstica e elÆsticaDeformaçªo plÆstica e elÆstica A operaçªo de dobramento provoca uma deformaçªo permanente no material trabalhado. A deformaçªo que Ø feita numa peça por meio do dobramento chama-se deformaçªo plÆstica. Antes desta deformaçªo, porØm, ocorre uma outra, chamada deformaçªo elÆstica, que nªo Ø permanente.

Todo processo de deformaçªo acontece do seguinte modo: tomemos como exemplo uma mola. Quando tracionamos com pouco esforço e a soltamos, ela volta à sua posiçªo inicial. Este tipo de deformaçªo chama-se deformaçªo deformaçªo deformaçªo deformaçªo deformaçªo elÆsticaelÆsticaelÆsticaelÆsticaelÆstica. Se, entretanto, tracionarmos com muito esforço, o material ultrapassa sua resistŒncia à deformaçªo e nªo retorna mais à sua forma inicial. Desse modo, o material Ø deformado permanentemente. Chama-se a essa deformaçªo, defor- defor- defor- defor- deformaçªo plÆsticamaçªo plÆsticamaçªo plÆsticamaçªo plÆsticamaçªo plÆstica, embora nessa fase o material tambØm apresente certa recuperaçªo elÆstica.

Portanto, ao se planejar uma operaçªo de dobramento, Ø preciso calcular corretamente o ângulo de dobramento que se quer. O ângulo deve ser calculado com abertura menor do que a desejada, para que depois da recuperaçªo elÆstica a peça fique com a dobra na dimensªo prevista.

Dobramento manualDobramento manualDobramento manualDobramento manualDobramento manual No dobramento manual, o esforço de flexªo Ø exercido manualmentemanualmentemanualmentemanualmentemanualmente, com o auxílio de ferramentas e dispositivos como: martelo, morsa, cantoneira e calços protetores, como mostra a figura a seguir.

Numa operaçªo desse tipo, a escolha da ferramenta de impacto, como o martelo, tem que ser adequada à espessura do material a ser dobrado. AlØm disso, para evitar deformaçıes, devem ser usados calços protetores para a peça a ser dobrada.

Dobradeiras manuaisDobradeiras manuaisDobradeiras manuaisDobradeiras manuaisDobradeiras manuais As dobradeiras manuais ou viradeiras viradeiras viradeiras viradeiras viradeiras sªo mÆquinas acionadas manual- manual- manual- manual- manualmente mente mente mente mente e de grande uso nas indœstrias que produzem gabaritos, perfis, gabinetes de mÆquinas, armÆrios etc. Estas mÆquinas se movimentam pela aplicaçªo da força de um ou mais operadores.

AULAPara operar essas mÆquinas, o trabalhador precisa ter conhecimentos de cÆl-

culo de dobra, de preparaçªo do material e de ajuste da dobradeira. Dependendo do trabalho a ser executado, as dobras sªo feitas com o auxílio de dispositivos especiais, existentes ou adaptados à viradeira. Essa operaçªo Ø amplamente empregada na confecçªo de perfilados, abas, corpos de transformadores etc.

Dobramento à mÆquinaDobramento à mÆquinaDobramento à mÆquinaDobramento à mÆquinaDobramento à mÆquina O dobramento à mÆquina costuma ser executado numa prensa dobradeira prensa dobradeira prensa dobradeira prensa dobradeira prensa dobradeira.

É uma mÆquina que executa operaçıes de dobramento em chapas de diversas dimensıes e espessuras, com medidas predeterminadas. É, geralmente, uma mÆquina de grandes dimensıes, formada por uma barra de pressªo à qual Ø acoplado o estampo com movimento vertical, e uma matriz localizada na mesa inferior da mÆquina. Grande nœmero de prensas dobradeiras apresenta a mesa inferior fixa e a barra de pressªo móvel. Entretanto, podem-se encontrar modelos que tŒm a barra fixa e a mesa inferior móvel. Muitas dobradeiras chegam a atingir mais de 6 m de comprimento.

O trabalho Ø feito por meio da seleçªo de punçıes e matrizes, de acordo com as medidas e o formato que se deseja dar à chapa. A dobradeira Ø empregada na produçªo de perfilados, abas, corpos de transformadores etc.

A prensa dobradeira pode se movimentar por energia mecânica ou hidrÆulica. Alguns modelos mais recentes tŒm comandos orientados por computador, que permitem fazer uma sØrie de dobras diferentes na mesma peça, reduzindo o manuseio e o tempo de fabricaçªo. A figura a seguir mostra diferentes tipos de dobra, feitos a partir da seleçªo de punçıes e matrizes correspondentes.

75 AULA

Dobramento a quenteDobramento a quenteDobramento a quenteDobramento a quenteDobramento a quente O dobramento a quente Ø sempre feito manualmente, quando a espessura do material a ser dobrado Ø grande, acima de 5 m. Quando se dobra à maquina, o processo Ø sempre a frio, independentemente da espessura do material.

Quando se dobra o material com aplicaçªo do calor, acontece o mesmo fenômeno que ocorre quando se dobra a frio. As estruturas das fibras do lado externo da dobra sªo esticadas e as fibras do lado interno da dobra, comprimidas. As fontes de calor usadas para o aquecimento da peça sªo: a forja, o forno elØtrico a gÆs ou a óleo e o maçarico.

A temperatura de aquecimento varia, dependendo do material com que se vai trabalhar. No caso de aço, cobre e latªo, existe uma tabela de cores para comparaçªo com o material a ser trabalhado. Cada cor corresponde a uma temperatura. Conforme a temperatura, a cor do metal muda, e assim Ø possível saber quando a chapa estÆ pronta para a operaçªo. Desse modo pode-se ter mais controle sobre o trabalho que se faz.

Para um bom resultado, Ø preciso observar tudo aquilo que o trabalho envolve, como: o metal de que a chapa Ø feita, a espessura da chapa, a quantidade de calor necessÆria, a pressªo que vai ser dada na dobra, os dispositivos adequados etc.

AULACurvamento

A operaçªo de curvamento Ø feita manualmentemanualmentemanualmentemanualmentemanualmente, por meio de dispositivos e ferramentas, ou à mÆquinaà mÆquinaà mÆquinaà mÆquinaà mÆquina, com auxílio da calandracalandracalandracalandracalandra, que Ø uma mÆquina de curvar chapas, perfis e tubos.

Curvamento manualCurvamento manualCurvamento manualCurvamento manualCurvamento manual O esforço de flexªo para a operaçªo de curvamento Ø feito à mªo, com o auxílio de martelo, grifa e gabaritos, sempre de acordo com o raio de curvatura desejado. Esta operaçªo permite fazer cilindros de pequenas dimensıes, suportes, flanges para tubulaçıes etc. Na figura seguinte vemos o curvamento de uma barra com auxílio da grifa fixagrifa fixagrifa fixagrifa fixagrifa fixa, presa à morsa, onde sªo aplicados esforços gradativos para se conseguir a curvatura planejada, com ajuda da grifa móvel.

Curvamento a quenteCurvamento a quenteCurvamento a quenteCurvamento a quenteCurvamento a quente O trabalho de curvar barras torna-se mais fÆcil quando o material recebe aquecimento. Peças como anØis, flanges, elos etc. sªo executados com Œxito a quentea quentea quentea quentea quente quando observados cuidadosamente os componentes do processo como: calor aplicado no local correto por meio de maçarico maçarico maçarico maçarico maçarico ou forja forja forja forja forja adequados à espessura da peça, pressªo exercida durante o curvamento e dispositivos adequados a cada tipo de trabalho.

Curvamento à mÆquinaCurvamento à mÆquinaCurvamento à mÆquinaCurvamento à mÆquinaCurvamento à mÆquina A mÆquina usada para curvar chapas chama-se calandra calandra calandra calandra calandra. Na calandra calandra calandra calandra calandra sªo curvados chapas, perfis e tubos. As peças podem ser curvadas de acordo com o raio desejado. Nesse tipo de mÆquina Ø que se fabricam corpos ou costados de tanques, caldeiras, trocadores de calor, colunas de destilaçªo etc.

Elementos da calandra

A calandra Ø constituída por um conjunto de rolos rolos rolos rolos rolos ou cilindros cilindros cilindros cilindros cilindros, com movimento giratório e pressªo regulÆvel. O material a ser curvado Ø colocado entre rolosrolosrolosrolosrolos que giram e pressionam atØ que o curvamento esteja de acordo com as dimensıes desejadas.

AULARolos fixos e móveisRolos fixos e móveisRolos fixos e móveisRolos fixos e móveisRolos fixos e móveis A calandra permite curvar peças de acordo com o raio desejado. O curvamento

Ø feito por meio dos rolos, que podem ser fixosfixosfixosfixosfixos ou móveismóveismóveismóveismóveis. Rolo fixoRolo fixoRolo fixoRolo fixoRolo fixo Ø aquele que tem apenas o movimento giratório. Rolo móvelRolo móvelRolo móvelRolo móvelRolo móvel Ø aquele que, alØm de girar, tambØm pode ser movimentado para cima e para baixo. Desse modo, o raio de curvatura varia de acordo com a distância entre os rolos.

Nas calandras podem ser curvadas chapas de acordo com o raio desejado.

Quando se quer produzir um cone, cujos raios de curvatura sªo diferentes, recorre-se a um tipo especial de calandra. Ela possui rolos inferiores que se deslocam inclinados entre si, no sentido vertical.

Tipos de calandra Existem calandras para chapas calandras para chapas calandras para chapas calandras para chapas calandras para chapas e calandras para tubos e perfis calandras para tubos e perfis calandras para tubos e perfis calandras para tubos e perfis calandras para tubos e perfis.

Calandras para chapasCalandras para chapasCalandras para chapasCalandras para chapasCalandras para chapas TŒm geralmente 3 ou 4 rolos. As de 3 rolos3 rolos3 rolos3 rolos3 rolos sªo as mais usadas na indœstria e nelas os rolos estªo dispostos em formaçªo de pirâmide, como mostra a ilustraçªo seguinte. As calandras para chapas com 4 rolos4 rolos4 rolos4 rolos4 rolos apresentam a vantagem de facilitar o trabalho de prØ-curvamento. Nas calandras de 3 rolos, o prØ-curvamento Ø feito manualmente.

AULACalandras para tubos e perfisCalandras para tubos e perfisCalandras para tubos e perfisCalandras para tubos e perfisCalandras para tubos e perfis Apresentam conjuntos de rolos ou cilindros sobrepostos, feitos de aço

temperado, com aproximadamente 200 m de diâmetro. Podem curvar qualquer tipo de perfil: barras, quadrados, cantoneiras, em T etc.

Quanto ao acionamento, as calandras podem ser: manuaismanuaismanuaismanuaismanuais, com um volante ou manivela para fazer girar os rolos, ou mecânicasmecânicasmecânicasmecânicasmecânicas, com motor elØtrico e redutor para movimentar os rolos. As calandras mecânicas podem apresentar, alØm do motor elØtrico, um sistema hidrÆulico que imprime maior ou menor pressªo aos rolos. Este œltimo tipo Ø usado para trabalhos de grande porte.

Todos os tipos apresentam, em uma das extremidades, um dispositivo que permite soltar o cilindro superior para retirar a peça calandrada.

Calandra manualCalandra mecânica

Calandra mecânica com sistema hidráulico

AULAVamos ver agora se vocŒ aprendeu. Faça os exercícios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

Nas operaçıes de curvamento e dobramento ocorrem: a)a)a)a)a)()deformaçªo elÆstica e deformaçªo plÆstica; b)b)b)b)b)()deformaçªo elÆstica e deformaçªo por ruptura; c)c)c)c)c)()deformaçªo plÆstica e deformaçªo permanente; d)d)d)d)d)()deformaçªo elÆstica e recuperaçªo plÆstica.

Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 As mÆquinas acionadas manualmente para dobrar sªo:

a)a)a)a)a) ( ) prensas dobradeiras; b)b)b)b)b) ( ) morsas viradeiras; c)c)c)c)c) ( ) viradeiras; d)d)d)d)d) ( ) dobradeiras.

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3 As mÆquinas para curvar chamam-se:

a)a)a)a)a) ( ) curvadeiras; b)b)b)b)b) ( ) morsas; c)c)c)c)c) ( ) calandras; d)d)d)d)d) ( ) tornos.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

A calandra Ø formada por: a)a)a)a)a)()conjunto de rolos ou cilindros; b)b)b)b)b)()partes móveis dispostas em formaçªo de pirâmide; c)c)c)c)c)()carcaça e grifa; d)d)d)d)d)()rolos cônicos e rolos paralelos.

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5

Existem tipos especiais de calandra para: a)a)a)a)a)()aço temperado e cobre; b)b)b)b)b)()chapas e tubos; c)c)c)c)c)()materiais com recuperaçªo elÆstica; d)d)d)d)d)()deformaçıes a quente e a frio.

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