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Cálculo da força de corte de uma ferramenta de estampagem

Postado em: 15/01/2014 Nenhum comentário

A força de corte é um dado de fundamental importância para os projetistas de ferramentas de corte, pois é responsável pelo desenvolvimento de todo o processo de elaboração da ferramenta, tanto no aspecto de cálculos, quanto nas características físicas.

Entende- se por corte em ferramentaria, a separação total ou parcial de um determinado material, em qualquer formação de cavaco, podemos chamar assim de um processo de usinagem limpo.

Processo de corte das ferramentas de estampagem

Processo de corte das ferramentas de estampagem 

Processo de trabalho dos estampos de corte

As forças de corte, fundamentais no processo de usinagem dos estampos de corte, são necessárias para efetuar um corte no material e determinar a capacidade, em toneladas, da prensa a ser utilizada.

Temos uma sequência definida a seguir para mapear o processo de trabalho dos estampos de corte.

  1. O punção ao se destacar, pressiona a tira contara a matiz e empurra a parte a cortar dentro da cavidade da mesma, produzindo deformação na superfície da tira a cortar, iniciando-se a linha de ruptura.
  2. Para que o produto obtido não apresente rebarbas é necessário que a folga entre o punção e a matriz seja adequada.
  3. A pressão que o punção continua exercendo, provoca a separação das peças.

Para calcular o esforço de corte pode-se aplicar a seguinte definição:

EC = P . e . RC

Onde:

  • EC = esforço de corte.
  • P = perímetro da peça a cortar (mm).
  • e = espessura da chapa (mm).
  • RC = Tensão de cisalhamento da chapa (kg/cm2 – valores obtidos por meio da tabela abaixo).
Resistência dos materiais

Resistência dos materiais

 

Características do esforço de corte

O valor da resistência ao corte do punção está relacionado diretamente ao material a ser usinado. Para se reduzir o esforço de corte pode-se afiar a parte ativa dos punções e das matrizes, com perfis especiais.

Perfis especiais dos punções de corte

Perfis de corte

Estas formas de construção não são recomendadas para cortar materiais de pequenas espessuras porque as peças que queremos como resultado final sofrem deformações. Portanto, essas configurações são usadas em materiais de espessuras maiores. Também é possível reduzir o esforço de corte, construindo os punções ou matrizes em formas escalonadas. A vantagem desta configuração é que os esforços aplicados ao sistema são feitos de forma gradativa.

O cálculo do esforço de corte é fundamental na produção de qualquer ferramenta de estampagem, ou seja, os seus cálculos terão que ser determinados antes de qualquer outro dado, para assim definir todos os outros aspectos, com base no dado das forças de corte.

Sobre o autor:

Rafael Mascarenhas Projetista de ferramentas e Programador de máquinas CNC há mais de cinco anos. Ambas as funções realizadas com auxílio de softwares de CAD e CAM, tais como SolidWorks, NX, AutoCAD, SolidCAM, EdgeCAM, entre outros. Cursando ensino superior em Engenharia Mecânica.
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