Contente
- A linguagem da engenharia mecânica
- Terminologia básica de projeto e construção de matrizes
- Estamparia
- Press Stroke
- Tamanho da matriz
- Castings
- Detalhe da matriz
- Fresagem e Usinagem
- Projeto Central
- Desenho em Branco
- Trim Die
- Trim Steels
- Pierce Equipment
- Die Cam
- Perguntas e Respostas
Jason Marovich foi contratado como desenhista e operador de CAD de 1990 a 2005 na área de engenharia automotiva.
A linguagem da engenharia mecânica
Existe uma espécie de pseudo-linguagem desenvolvida na indústria de estamparia de metais. Para o leigo, que ainda não foi esclarecido sobre como as peças de chapa metálica são feitas, ouvir alguém falar sobre isso pode ser como ouvir alguém falando uma língua estrangeira.
Este guia foi escrito para ajudar aqueles que desejam saber o que os engenheiros e operários estão falando quando discutem a estampagem de chapas e as máquinas que realizam os processos de estampagem, conformação, aparamento, flangeamento, perfuração e recolocação de chapas.
A engenharia de matrizes é um desses ofícios que leva anos para ser totalmente compreendido. Pelo menos um conhecimento bruto de metalurgia, sistemas de pressão, usinagem de aço e fundição de ferro são ferramentas que os projetistas e construtores de matrizes possuem.
A tecnologia da computação deu ao leigo uma maneira de visualizar modelos tridimensionais de prensas de estampagem e matrizes. Esses programas de design virtual são cruciais para permitir que outros sigam uma matriz através das várias fases de seu design e construção. Mas, se você não tem ideia de quais componentes está olhando ou a que propósito eles servem, você terá problemas para seguir as explicações de qualquer pessoa sobre a máquina, simplesmente porque muitos dos nomes e palavras usados na engenharia mecânica não são conhecidos pelos pessoa que não teve exposição prolongada à indústria de estamparia de metal.
Para uma introdução ainda mais básica à estampagem de chapa metálica na indústria automotiva, leia "Matrizes de Estamparia: Uma Explicação Básica das Matrizes de Estamparia de Metal. "Esse guia foi elaborado para ajudar as pessoas a compreender os conceitos mais básicos de como uma peça de automóvel feita de chapa de metal vai do conceito à produção e atua como uma introdução educacional para este artigo.
Terminologia básica de projeto e construção de matrizes
Os termos a seguir estão em ordem de utilidade; eles são encomendados para ajudar alguém não familiarizado com os tipos de matrizes mecânicas e sua aplicação como ferramentas para fazer peças de metal estampadas.
Estamparia
Esta é a máquina à qual um conjunto de cossinetes acabado se conecta. A parte inferior de uma prensa, ou base, é estacionária. O aríete superior se desloca para cima e para baixo e fornece a pressão necessária para formar ou segurar o local de metal na metade inferior da matriz, que é montada na base estacionária. O membro da matriz superior é montado no aríete, viajando para cima e para baixo com ele.
Press Stroke
O aríete de uma prensa prossegue para baixo até que o membro da matriz superior seja fechado sobre o membro da matriz inferior. O pistão então retorna, abrindo a matriz e permitindo que a peça acabada seja removida. Uma nova peça em branco é então colocada no dado. Cada ciclo de subida e descida é executado com as mesmas especificações, dependendo do tipo de impressora. A distância que o aríete percorre para cima ou para baixo é o curso da prensa.
Impressões maiores geralmente têm distâncias maiores do curso de impressão. Outro fator importante do golpe de imprensa são golpes por minuto. Prensas diferentes têm variações de velocidade diferentes e dois fatores, distância do curso da prensa e cursos da prensa por minuto, são considerados cuidadosamente antes que os engenheiros de matriz comecem a trabalhar nas matrizes que serão montadas no carro da prensa e no aríete.
Tamanho da matriz
Essas dimensões geralmente se referem às placas superior e inferior - o restante dos componentes da matriz são montados. Estes são conjuntos de moldes feitos de sapatas de aço ou ferro fundido. O ferro é mais barato do que o aço, portanto, se uma grande matriz for necessária, muito provavelmente será feita de ferro. Conjuntos de matrizes menores são feitos de aço e geralmente vendidos como conjuntos de matrizes completos com pinos-guia e ranhuras ou orifícios de montagem fornecidos. As dimensões de uma matriz incluem o tamanho geral (o.a.) da matriz e o tamanho do conjunto de matrizes. Se uma sapata superior de ferro tiver 50 mm de espessura, 1200 mm de comprimento e 800 mm de comprimento, as dimensões seriam assim: 50 x 1200 x 800. Matrizes fundidas podem ser facilmente projetadas para qualquer tamanho, enquanto conjuntos de moldes de aço são vendidos em vários tamanhos, escolhendo o a pessoa certa às vezes pode ser um desafio.
Castings
Quando é tomada a decisão de projetar uma matriz de ferro, as partes da matriz são chamadas de peças fundidas. Isso não inclui itens padrão como punções ou blocos de segurança, que normalmente são feitos de aço. Fundições de ferro são metais não acabados que podem ser usinados em vários locais onde uma superfície limpa é necessária (ou seja, uma superfície de montagem).
Projetar peças fundidas exige que o engenheiro leve em consideração o peso, a resistência da parede, o tamanho do núcleo e o custo. Depois que um projeto de fundição é aprovado, ele é retirado ou separado do projeto geral e recebe seu próprio arquivo de computador. Este arquivo é enviado para uma fundição onde o ferro é derramado de acordo com as especificações exatas fornecidas a eles pela fonte do projeto. Quando o ferro esfria, um rascunho do design tridimensional está pronto para o trabalho posterior dos mecânicos.
Detalhe da matriz
Normalmente, são peças fundidas retiradas do projeto geral, conforme descrito acima. Mas, eles podem incluir componentes de aço. Sempre que um desenho ou modelo 3D ajudar os construtores a ver melhor, ou compreender, um projeto, uma empresa de construção pode solicitar camadas ou arquivos separados que lhes permitam examinar qualquer componente principal da matriz separadamente. Uma almofada de matriz superior, por exemplo, seria fundida e usinada a partir de material (arquivos, plantas) que a mostrasse não apenas como colocada na matriz, mas também separadamente.
Fresagem e Usinagem
O ato de acabamento de uma superfície é denominado usinagem. Muitas vezes, é realizado com uma fresa de metal giratória, chamada de moinho. Os moinhos podem ser usados para cortar cavidades em ferro ou aço, criar superfícies acabadas de acordo com especificações rígidas e seguir caminhos programados em seu computador que permitem usinar grandes superfícies por horas sem parar.
Na figura acima, observe os cantos arredondados do bolsão que está sendo usinado. A menos que haja um desvio - uma maneira de o caminho do cortador ser desobstruído conforme ele é removido ou se movendo para sua próxima operação - os cantos serão arredondados para o mesmo raio do cortador. Essas ferramentas não podem fazer cantos quadrados, mas existem ferramentas de queima de arame e outras opções para fazer isso.
Projeto Central
Isso se refere à prática que os engenheiros de projeto usam para tornar o metal mais leve. Ou seja, um bloco sólido de ferro poderia ser retirado (tornado mais leve removendo parte do ferro), desde que não comprometesse a resistência do ferro dentro da matriz. Os dois benefícios de projetar uma matriz com um plano central inteligente (muitas vezes de acordo com os padrões de testemunhagem fornecidos pela entidade que solicitou a peça) são a eficiência de custo do ferro e a sensibilidade ao peso da matriz.
Desenho em Branco
Esta é a operação realizada por matrizes de sorteio. Essas matrizes são normalmente a primeira ou a segunda matriz em qualquer linha de matrizes. Uma peça bruta de chapa metálica não formada é carregada na matriz e formada de acordo com as especificações fornecidas no arquivo de dados da peça. As matrizes de desenho usam pressão para formar metal. Uma almofada inferior flutuante, alimentada por um sistema de pressão abaixo dela, é parte integrante de qualquer dado de extração.Esta almofada pode ser usada para formar o metal contra o punção superior ou pode ser usada como um 'anel' para segurar o metal quando o punção desce e o forma.
Trim Die
Este tipo de matriz é projetado com foco em aparar metais indesejados de uma peça. Matrizes de acabamento podem ser implementadas para aparar orifícios grandes, como aberturas de janelas. O corte para uma linha de corte acabado às vezes é realizado com mais de um dado de corte na linha. Os projetistas farão o possível para que todas as operações principais de corte sejam feitas em um dado, mas às vezes isso simplesmente não é possível.
Existem três tipos básicos de acabamento:
- Corte áspero: Cortar material para ganhar eficiência ou acesso na próxima operação, o acabamento final.
- Corte final: Esta é a operação em que a peça está sendo aparada em sua forma final.
- Acabamento interior: Normalmente mais envolvente e exigindo um plano de layout de aço de acabamento, este é o ato de aparar as aberturas que estão localizadas dentro da linha de acabamento final.
Trim Steels
Esses componentes de aço gerenciáveis têm uma superfície de montagem e uma lâmina de acabamento. As lâminas montadas em uma matriz superior ou came agem como o topo de uma tesoura. Quando são derrubados sobre o metal, encontram um aço inferior que atua como a mandíbula inferior de uma tesoura. Os aços são inseridos levemente no metal, o suficiente para contornar sua espessura de metal. A folha de metal que sai da linha de corte após o corte é chamada de refugo.
Pierce Equipment
Quando aberturas menores, como orifícios redondos ou quadrados, são necessárias em um painel, um punção de matriz é usado (montado em um retentor de matriz, que é, por sua vez, montado em uma superfície de fechamento da matriz). Esses punções de aço endurecido podem ser afiados para que um único punção possa sobreviver a todo o procedimento de estampagem, às vezes dezenas de milhares de golpes. O equipamento de perfuração normalmente se refere ao punção macho, ao botão fêmea da matriz e aos retentores de montagem.
Die Cam
Este é um dispositivo mecânico (veja o diagrama abaixo) que permite que uma operação de matriz seja realizada de uma maneira diferente para cima e para baixo. Uma superfície angular pode ser usinada na superfície de uma matriz para acomodar um slide de came, a metade do came que pode realmente se mover de uma maneira mais horizontal. A superfície angular do acionador do came se fecha sobre a superfície angular do slide do came, fazendo com que a metade inferior deslize em uma determinada direção. Um punção, por exemplo, montado na face da corrediça do came pode ser pressionado para frente pelo acionador do came de modo que ele faça um orifício horizontal na folha de metal.
Obviamente, à medida que aqueles que têm interesse no design de matrizes aprendem processos de matrizes mais avançados, eles serão expostos a cada vez mais novas terminologias. Como a fabricação de peças exige o envolvimento de tantas pessoas em diferentes ofícios, há uma oportunidade para os mais ambiciosos aprenderem não apenas o vocabulário em seu próprio campo, mas também em cada um dos processos complementares.
Um engenheiro de manufatura experiente entenderá a jornada que uma peça bruta de folha de metal faz para chegar ao produto acabado. O maquinário construído para produzir essas peças passa por um processo igualmente valioso para o engenheiro que deseja conversar sobre a fabricação de peças em todos os níveis.
Este artigo é preciso e verdadeiro, de acordo com o melhor conhecimento do autor. O conteúdo é apenas para fins informativos ou de entretenimento e não substitui aconselhamento pessoal ou consultoria profissional em questões comerciais, financeiras, jurídicas ou técnicas.
Perguntas e Respostas
Pergunta: O que é um goleiro "Jalicoal"? Não tenho ideia de como soletrar. Jollicko?
Responder: O nome da empresa é Jolico. Você pode encontrar e solicitar os blocos de detentor em seu livro de padrões.
