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Nov 23, 2023

Die Science: Como realizar uma redução de estiramento

Quando realizo um curso de treinamento, geralmente levo comigo uma variedade de

Quando realizo um curso de treinamento, costumo trazer uma variedade de peças estampadas. Os que os participantes mais examinam são aqueles feitos com um processo de estiramento de várias etapas, comumente referido como redução de estiramento.

Estiramento é o deslocamento do metal através do fluxo de plástico ou alimentação interna. Na redução de estiramento, uma série de operações de estiramento gradualmente desloca a área da superfície de uma peça bruta para uma geometria menor em diâmetro e mais alta que cada uma das estações anteriores.

Para que o metal flua para dentro e seja deslocado para uma geometria diferente, cada uma das estações de desenho deve minimizar a quantidade de material que está sendo deslocado.

A primeira operação de trefilação, conhecida como estação de escavação, transforma o bloco circular em um copo redondo. O conceito fundamental por trás da primeira operação de desenho é obter a quantidade de material necessária para fazer a geometria final. Cada estação de desenho está, portanto, relacionada e deve seguir a teoria da razão de desenho.

A razão de extração limitante (LDR) é a relação entre o diâmetro do punção de extração e o diâmetro da peça bruta; em outras palavras, é a proporção do diâmetro máximo do blank que pode ser colocado com segurança em um copo.

Em uma operação de desenho de copo simétrico axial, o cilindro começa como um simples bloco redondo, com o diâmetro do bloco maior que o diâmetro do copo. Para que o espaço em branco redondo se transforme na forma de cilindro menor, o metal deve fluir para dentro em direção à linha central do copo simultaneamente à medida que se comprime. Essa compressão circunferencial cria uma resistência para o fluxo do metal.

Se o espaço em branco for muito grande, a compressão será muito alta, o fluxo será limitado e poderá ocorrer estrangulamento ou divisão. Se a compressão for controlada fornecendo um espaço não muito maior do que a espessura do metal entre a face da matriz e o bloco de desenho, a peça terá um flange plano. Se o metal não for controlado, o flange ficará muito enrugado (consultefigura 1 ). Alta compressão circunferencial combinada com alto fluxo de metal fará com que o metal fique mais espesso na extremidade aberta do copo ou flange. O item chave a ser lembrado é que o metal em compressão tem uma grande resistência ao fluxo.

Embora um tanto conservador para alguns materiais e excessivo para outros, uma boa regra é usar uma peça bruta não maior que duas vezes o diâmetro do punção. Por exemplo, se o punção tiver 2 polegadas de diâmetro, use uma peça bruta de no máximo 4 pol. Se a peça bruta precisar ser maior que 4 pol., pode ser necessário usar mais de uma estação de desenho para fazer a peça. Quando mais de uma operação for necessária, a porcentagem de LDR será alterada.

Para determinar o diâmetro da peça bruta, primeiro calcule a área total da superfície da peça acabada e a quantidade de material extra que você precisará para o refugo do acabamento. É fundamental que você determine o diâmetro bruto usando cálculos de área de superfície, em vez de medir a distância linear através da peça. Embora esse método possa funcionar para peças maiores e contornadas que são feitas principalmente por meio de alongamento, será desastroso ao realizar uma redução de estiramento para uma peça redonda. Isto é especialmente verdadeiro se a peça a ser feita for pequena em diâmetro e muito alta.

Use um gráfico de redução de desenho para determinar o número e o diâmetro de cada uma das estações de desenho (consulteFigura 2 ). Este gráfico fornece a relação crítica entre o diâmetro da peça bruta e o diâmetro da primeira operação de trefilação. Também mostra a quantidade que o metal pode ser redesenhado para cada estação subseqüente. A porcentagem de redução varia de acordo com a espessura do metal.

figura 1 Se a compressão for controlada fornecendo um espaço não muito maior que a espessura do metal entre a face da matriz e o bloco de desenho, a peça terá um flange plano. Se o metal não for controlado, o flange ficará severamente enrugado.

Por exemplo, se você estiver fazendo uma peça que requer uma peça bruta de 10 pol. de diâmetro feita de metal de 0,050 pol. de espessura, o gráfico mostra que a primeira porcentagem de desenho de uma peça bruta para outra é de 53%. Isso significa que o primeiro punção de extração deve ter pelo menos 53% do diâmetro da peça bruta ou um diâmetro mínimo de 5,3 pol. Usar um punção de extração com diâmetro menor que 5,3 pol. pode resultar em falha.