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Jun 11, 2024

Pergunte ao especialista em estampagem: Como posso reduzir a tonelagem necessária para estampagem?

P: Sou gerente de manutenção. Recentemente, eu estava conversando com um fabricante de uma prensa mecânica de lado reto e manivela excêntrica, e ele disse que a prensa deveria ser usada com apenas 60% da capacidade da prensa.

P: Sou gerente de manutenção. Recentemente, eu estava conversando com um fabricante de uma prensa mecânica de lado reto e manivela excêntrica, e ele disse que a prensa deveria ser usada com apenas 60% da capacidade da prensa para corte. Isso é verdade? Todos os fabricantes dessas impressoras sugerem isso?

R: Embora eu não possa falar por todos os fabricantes de prensas mecânicas, posso dizer que nossa regra prática com prensas de lado reto é nunca ultrapassar 80% da capacidade nominal da prensa. Em uma impressora C-frame, eu não ultrapassaria 60 a 70 por cento. Mesmo com os tirantes na frente da estrutura C pré-carregados, a flexão da estrutura da prensa pode resultar em um impacto inconsistente e aumentar a variação dimensional da peça na produção.

Se você estiver ultrapassando esse limite, poderá atenuar um pouco o problema instalando um contrapeso. Este é um cilindro pneumático montado na parte superior da prensa para aplicar e equilibrar a força no aríete durante todo o ciclo da prensa. Sem esse contrapeso, literalmente não há força no aríete até que você faça o trabalho na parte inferior do golpe. Essa força enorme em um único ponto do ciclo faz com que a estrutura se abra e salte para trás quando o corte é feito, o que causa vibração, e a vibração causa 75% do desgaste da ferramenta. Imagine olhar a imprensa de lado, sem contrapeso. Em câmera lenta o quadro ficaria parecido com o personagem amarelo do jogo Pac-Man!

Muitos de nós, na indústria de estampagem, sentimos a necessidade de tonelagem maior para algumas aplicações, mas não queremos comprar mais prensas se pudermos evitar isso. Aqui está um exemplo de como reduzir a tonelagem necessária para uma aplicação de estampagem específica.

Perfurar aço inoxidável de calibre 12 com oito punções retangulares exigiria 43 toneladas usando a seguinte fórmula:

Perímetro x Espessura do material x Resistência ao cisalhamento (em toneladas) = ​​Tonelagem necessária

Como os oito punções têm superfícies de corte iguais, a tonelagem por punção é 5,37. A maioria das matrizes progressivas possui almofadas de mola, elevadores ou molas decapantes que são comprimidas durante o processo de estampagem, portanto, os requisitos de tonelagem das ferramentas devem ser ajustados para incluí-los. Uma boa maneira de determinar a tonelagem exata necessária da prensa é circular a ferramenta na prensa sem material e medir a tonelagem.

A porcentagem da capacidade de tonelagem da prensa necessária para o corte aumenta rapidamente à medida que os punções entram na matéria-prima. No momento em que a matéria-prima cede, ela fratura; a bala pode cair com menor resistência e a tonelagem cai rapidamente. Isso é chamado de ponto de encaixe, que geralmente ocorre com 40% de penetração do punção na matéria-prima. Desde 12-ga. o aço tem 0,105 polegada de espessura, 40 por cento de penetração do punção é de 0,042 pol. penetração do punção no material de base. Então, em 0,042 pol. penetração, a força para perfurar o aço é quase completa, menos o arrasto mínimo do punção à medida que ele continua a percorrer a matéria-prima, empurrando a peça bruta para dentro da matriz. Portanto, se quatro punções forem 0,042 pol. mais curtos que os outros quatro, a tonelagem é teoricamente reduzida pela metade.

É importante saber qual é o ponto de fratura, pois diversos fatores podem influenciá-lo. Por exemplo, ajustar a folga entre o punção e a matriz pode alterar o ponto de fratura de 25 a 75 por cento. Em algumas aplicações de blanking, o requisito de comprimento de cisalhamento é definido em relação à espessura do blank. Quanto mais estreita for a folga entre o punção e a matriz, maior será o comprimento de cisalhamento.

As especificações do material base também podem afetar o ponto de fratura. Em geral, quanto mais duro for o revenido do material de base, menor será o comprimento de cisalhamento. Isso ocorre porque o material mais duro tende a romper com menor penetração do punção.

Lembre-se também de que à medida que os punções e matrizes ficam cegos, os requisitos de tonelagem aumentarão.

Portanto, para este exemplo, comece com 43 toneladas divididas por oito punções, ou cerca de 5,4 toneladas por punção. Tente definir três punções na altura da linha de base para perfuração e, em seguida, defina três punções 0,042 pol. mais longas que a linha de base e duas 0,042 pol. Com esta configuração, você terá um uso máximo de tonelagem de 16,2 em qualquer ponto. Somando as forças de arrasto e as molas, usando no máximo 2 toneladas, você manterá um fator de segurança de cerca de 18 toneladas.