Apostila de estampos sp (1)

estampagem

1.  
 
 
 
 
___________________________________________________ _____________ 
 
Fatec Sorocaba 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TTEECCNNOOLLOOGGIIAA  DDEE  EESSTTAAMMPPAAGGEEMM  

Professor: Eng. Msc. Ivar Benazzi Jr.
Elpidio Gilson Caversan
Apoio:
Monitora: Denise A. Queiroz Lima
 
 
                 
DM 0206007-01
 
Revisão Março 2010           
FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA
www.fatec.org

2.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 2 -
TECNOLOGIA DE ESTAMPAGEM – ÍNDICE
 
1- INTRODUÇÃO
1.1- Operações de corte ................................................................................................ pág 04
1.2- Operações de deformação ..................................................................................... pág 06
1.3- Generalidades dos Metais...................................................................................... pág 07
A - Operações no Trabalho dos Metais em Chapas................................................pág 08
B - Os Metais em Chapas ..................................................................................pág 08
C - Fabricação dos Metais Laminados.................................................................. pág 08
D - Características dos Metais em Chapas............................................................ pág 09
E - Características das Chapas.............................................................................. pág 10
F - Verificações das Chapas ........................................................................... pág 10
2- OPERAÇÕES DE CORTE
2.1- Corte com tesoura guilhotina .......................................................................pág 12
A - Força de corte em tesoura guilhotina............................................................. pág 12
B - Fases do corte em tesoura guilhotina............................................................. pág 13
C - Tesoura guilhotina com facas paralelas.......................................................... pág 14
D - Tesoura guilhotina com facas inclinadas....................................................... pág 15
E - Condição máxima de inclinação das facas............................................... pág 16
F - Geometria de corte das facas.......................................................................... pág 18
G - Folga entre as facas da guilhotina................................................................... pág 18
2.2- Puncionamento........................................................................................................pág 18
A - Força de corte no puncionamento................................................................... pág 19
B - Folga entre punção e matriz............................................................................ pág 19
C - Estudo de Lay-out da tira (Baixa Produção)................................................... pág 21
- Utilização racional do material.............................................................. pág 21
- Estampo com disposição normal (Vertical) .......................................... pág 22
- Estampo com disposição normal (Horizontal) ..................................... pág 24
- Estampo com disposição e inversão de corte.................................. pág 25
- Estampo de peças circulares.................................................................... pág 26
D – Estudo de Lay-out de fita (Alta Produção) .................................................... pág 30
- Utilização racional do material.............................................................. pág 30
- Estampo com disposição normal (Vertical) .......................................... pág 31
- Estampo com disposição e inversão de corte................................... pág 32
- Estampo de peças circulares.................................................................... pág 34
E - Determinação do posicionamento da espiga.................................................... pág 36
- Método analítico..................................................................................... pág 36
- Método do baricentro do perímetro ................................................. pág 38
- Espiga de Fixação ............................................................................ pág 41
F - Construção e execução dos estampos de corte ...................................... pág 42
- Simples de corte ......................................................................................... pág 42
- Aberto com guia para o punção ................................................... pág 43
- Fechado com guia p/ o punção e p/ a chapa............................................ pág 43
- Aberto com colunas de guias ................................................................ pág 43
- Aberto com extrator flutuante guiado por colunas ......................... pág 44
- Aberto com extrat. flut. e porta-punção guiado por colunas.................. pág 44
- Progressivo.............................................................................................. pág 45
G - Estampos progressivos de corte ............................................................... pág 45
H - Elementos construtivos dos estampos de corte ...................................... pág 48
- Limitadores de avanço............................................................................ pág 48
- Placas de choque ............................................................................. pág 51
- Punções ......................................................................................... pág 52
- Porta-punção ................................................................................... pág 54
- Régua de Guia da Fita............................................................................ pág 54
- Apoio da tira ......................................................................................... pág 56
- Placa Guia ......................................................................................... pág 56

3.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 3 -
- Molas ...................................................................................................... pág 57
I- Matrizes ...................................................................................................... pág 59
- Características geométricas ............................................................... pág 59
- Cálculo da vida útil e espessura do talão ..................................... pág 59
- Cálculo da espessura da matriz ................................................... pág 60
- Cálculo da espessura da parede entre furos ..................................... pág 61
- Materiais para punções e matrizes.......................................................... ........... pág 61
3- OPERAÇÕES DE DEFORMAÇÃO
3.1- Dobra ................................................................................................................... pág 62
A - Cálculo da força de dobramento ................................................................ pág 62
B - Raio mínimo de dobra ............................................................................ pág 64
C - Retorno elástico ............................................................................................ pág 64
D - Cálculo do comprimento desenvolvido ................................................... pág 67
E - Dobras de perfil em “U” ............................................................................. pág 70
- Força de dobramento s/ planificação de fundo....................................... pág 70
- Força de dobramento c/ planificação de fundo....................................... pág 70
- Força de dobramento c/ utilização de sujeitadores ........................ pág 71
E - Estampos de enrolar ............................................................................. pág 75
3.2 - Repuxo...................................................................................................... ............ pág 75
A - Cálculo do diâmetro do blanque ............................................................... pág 76
- Método das igualdades entre as áreas..................................................... pág 76
- Método do baricentro do perímetro ................................................... pág 77
B - Repuxo em vários estágios............................................................................... pág 78
3.3 - Etapas do Repuxo ................................................................................................ pág 83
A - Análise do produto ......................................................................................... pág 83
B – Diâmetro do disco ......................................................................................... pág 83
C – Número de estágios ....................................................................................... pág 85
D – Força de Repuxo .......................................................................................... pág 85
E – Sujeitadores .................................................................................................. pág 86
F – Extratores ....................................................................................................... pág 86
G – Folga entre punções e matrizes .................................................................... pág 86
H – Componentes do primeiro repuxo ............................................................... pág 87
I – Componentes dos demais estágios de repuxo ................................................. pág 87
J – Guias Flutuantes ............................................................................................ pág 87
K – Escolha da Prensa – força total .................................................................... pág 87
4- FERRAMENTAIS DIVERSOS
4.1- Classificações das ferramentas.............................................................................. pág 88
4.2- Elementos Normalizados ............................................................................. pág 90
5- EQUIPAMENTOS
5.1 – Prensas ....................................................................................................... pág 92
A - Características das Prensas.............................................................................. pág 92
B - Escolha da Prensa Conveniente ............................................................... pág 93
C -Dispositivos de Proteção ............................................................................ pág 93
D - Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo.................................................. pág 95
5.2 – Dobradeira ....................................................................................................... pág 95
5.3 - Automações em Prensas..................................................................................... pág 96
A - Desbobinador para Fitas ............................................................................ pág 96
B - Endireitadores para Fitas ............................................................................ pág 97
6 - SIMBOLOGIA DE ESTAMPAGEM ................................................................ pág 103
7 - ROTEIRO DO PROJETO DE ESTAMPAGEM ..... ............................................... pág 104
8 - COMPONENTES FUNDAMENTAIS DE UM ESTAMPO. .................................. pág 105
9 - TABELA DE TOLERÂNCIAS PUNÇÃO - MATRIZ ................................... pág 108
10 - SEQUÊNCIA DE CORTE DE PEÇAS INCLINADAS ................................... pág 110
12 – BIBLIOGRAFIA.................................................................................................... pág 111

4.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 4 -
1- INTRODUÇÃO


Estampagem é o conjunto de operações com as quais sem produzir cavaco submetemos uma
chapa plana a uma ou mais transformações com a finalidade de obtermos peças com geometrias
próprias. A estampagem é uma deformação plástica do metal.
Os estampos são compostos de elementos comuns a todo e quaisquer tipos de ferramentas
(base, inferior, cabeçote ou base superior, espiga, colunas de guia, placa de choque, placa guia,
parafusos e pinos de fixação, e outros) e por elementos específicos e responsáveis pelo formato da
peça a produzir (matriz e punções).

Veja na figura ao lado a nomenclatura:

01- Espiga
02- Cabeçote ou Base Superior
03- Placa de choque
04- Porta Punção
05- Punção
06- Colunas de guia
07- Buchas
08- Pinos de fixação
09- Parafusos
10- Extrator
11- Guia das chapas
12- Matriz
13- Base inferior



Outra definição dá-se por processos de conformação mecânica, realizado geralmente a frio, que
compreende um conjunto de operações, por intermédio das quais uma chapa plana é submetida a
transformações por corte ou deformação, de modo a adquirir uma nova forma geométrica.

1.1 - Operações de corte

• Corte
• Entalhe
• Puncionamento
• Recorte
• Transpasse

Corte – Quando há separação total do material.
Entalhe – Quando há corte sem separação total.

5.    
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- 5 -


Puncionamento – É a obtenção de figuras geométricas por meio de punção e matriz através de
impacto.



Recorte – É a operação de corte realizada pela segunda vez.
 

6.    
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- 6 -
Transpasse – É a operação de corte associada à operação de deformação (enrijecimento em chapas
muito finas).
 

Exemplos: fuselagem de aviões, painéis de automóveis, brinquedos, eletrodomésticos, etc.

1.2 - Operações de deformação

• Dobramento
• Repuxo
• Extrusão
• Cunhagem
• Forjamento à frio

Dobramento - É a mudança de direção da orientação do material.
 

 
Repuxo - Obtenção de peças ocas a partir de chapas ou placas planas devido à penetração do material
na matriz forçada pelo punção (Ex. lataria de automóvel, copo de filtro de óleo, etc).

7.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 7 -
Extrusão - Deformação do material devido a esforços de compressão (Ex. vasos de pressão, cápsula
de bala de revolver, tubo aerossol, extintores).

Utilização de vanguarda – caixilharia, tubos sem costura, tubos de pasta de dente, cápsculas de
armamentos, etc.


Cunhagem - Obtenção de figuras em alto ou baixo relevo através de amassamento do material
(ex. moedas, medalhas, etc )

Forjamento à frio – obtenção de formatos que alteram drasticamente a geografia do blanque, Ex:
cabeças de parafusos , esferas (processo inicial), calibragem (operação de redução de espessura do
material após repuxo),etc.


1.3 - Generalidades dos Metais

O trabalho dos metais em chapas é o conjunto de operações a que se submete a chapa para
transformá-la em um objeto de forma determinada. A extensão deste método de trabalho é devida:

• Capacidade de Produção
• Baixo preço de Custo
• Intercambiabilidade
• Leveza e Solidez das Peças Obtidas

As possibilidades deste sistema de trabalho foram melhoradas e aumentadas devido:

À melhora das qualidades:
a) do material a ser trabalhado;
b) dos materiais utilizados para fabricar as ferramentas;
c) ao estabelecimento de dados e normas técnicas cada vez mais precisas.

Na origem deste método estava baseado na prática adquirida e no empirismo. As ferramentas eram
fabricadas nas oficinas sem intervenção de qualquer assistência técnica. Atualmente a maioria das
oficinas possui um escritório técnico (engenharia) para estudos de ferramentaria.
Indústrias inteiras nasceram do mencionado processo de trabalho. As aplicações deste método de
fabricação de peças encontram-se nos setores mais variados, desde brinquedos até material de
transporte entre muitos outros.

8.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 8 -
A - Operações no Trabalho dos Metais em Chapas

As diferentes operações a que é submetido o metal, na matriz, podem ser subdivididas em duas
categorias:

1 – Separação da matéria;
2 – Modificação da forma do material.

A primeira categoria abrange todas as operações de corte: cisalhar, puncionar, recortar as sobras,
corte parcial, cortar, cortar na forma, repassar.
Na segunda categoria encontram-se:
a) Modificação simples da forma: Curvar, Dobrar, Enrolar totalmente, enrolar os extremos,
aplainar, estampar;
b) embutir e repuxar

B - Os Metais em Chapas

A maioria dos metais pode ser trabalhada sob forma de chapas. Nesta apostila, nos limitaremos á
citar os principais metais utilizados:
• Aço;
• Cobre;
• Alumínio;
• Níquel e suas ligas;
• Zinco;
• Metais Preciosos.

C - Fabricação dos Metais Laminados


Os metais laminados se apresentam sob forma de:
- Chapas: chapas retangulares de dimensões: 700 x 2000 - 850 x 2000 - 1000 x 2000 etc. Que são
posteriormente recortadas em forma de Tiras, conforme a necessidade da produção.
- Fitas
: Laminado metálico de 500 mm de largura máxima e espessura máxima de 6 mm. As
fitas se apresentam em forma bobina.
O comprimento da fitas enrolada varia conforme dimensões e permitem alimentação contínua.
As chapas e fitas são obtidas por laminação a quente e a frio, a partir de lupas (“blooms”) ou
placas. Denomina-se lupa (“bloom”) um semi-produto de secção quadrada, de 115 a 300 mm e
comprimento de 400 mm, o peso de um “bloom” é. Aproximadamente, 450 Kg.
Placa é o semi-produto de secção retangular (largura de 200 a 30 mm, espessura de 45 a 70 mm,
com um comprimento aproximado de 1m).
A partir da placa, as chapas são obtidas submetendo-se a matéria às seguintes operações:

1ª) Reaquecimento da Placa;
2ª) Desbastamento ou laminação a quente, até uma espessura de 4 a 5 mm;
3ª) Decapagem e enxaguadura das chapas grossas obtidas, colocando-as em pacotes formados por 3
chapas separadas por camadas de carvão de madeira, para evitar a soldagem;
4ª) Reaquecimento dos Pacotes;
5ª) Laminação das chapas grossas e acabamento no trem de laminação (a quente);
6ª) Cisalhamento das chapas e aplainamento a frio;
7ª) Recozimento de Normalização em caixa (930ºC);
8ª) Decapagem, Lavagem, Limpeza com escovas e Secagem;

9.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 9 -
9ª) Polimento na Laminadeira, a frio, 2 a 3 passadas;
10ª) Segundo recozimento em caixa (600 a 650ºC);
11º) Laminado ligeiro a frio “skin pass”, que deixa uma superfície polida e provoca um leve
endurecimento superficial da chapa. Este tratamento evita adelgaçamentos quando se efetua o
embutimento.
12ª) Aplainado na máquina de cilindros;
13ª) Inspeção, escolha, lubrificação, empacotamento. Nas laminadeiras modernas, estas diversas
operações são feitas em série.

As chapas obtidas por laminação a frio devem ter uma espessura regular e um perfeito acabamento
superficial.
Para obter tais resultados é indispensável que os lingotes utilizados para a fabricação de “blooms”
e placas estejam isentos de defeitos, pois estes se transmitirão à chapa.
Estes defeitos são principalmente:
1) bolhas: furos produzidos na chapa, por inclusão de gás;
2) picadas: bolhas muito pequenas e muito numerosas; Estes defeitos, tornados mais ou menos
invisíveis, ao laminar, podem, após a decapagem, dar chapas arqueadas ou picadas;
3) bolsadas: vácuo central, criado pela contração; exige a eliminação das extremidades do lingote
antes da laminação;
4) fendas: produzidas durante o resfriamento do lingote ou devido a um forjado a tempeatura
muito baixa (defeito grave, difícil de se descobrir).

D -
Características dos Metais em Chapas

CARACTERÍSTICAS DOS METAIS EM CHAPAS
Material
Carga de
Ruptura
(Kgf/mm
2
)

Alonga-
mento
(%)
Profundidade
Ericksen
(mm)
Pressão "p"
do sujeitador
(kgf/cm
2
) Aço para corte (Thomas) 36 20 9 28
Aço de embutimento 33 24 10 25
Aço de embutimento Profunda 35 26 10,4 24
Aço para carroçarias 36 25 10,6 22
Aço-siliício 48 - - -
Aço inoxidável (18/8) 55 23 13 20
Chapa fina estanhada 32 20 9,5 30
Cobre 23 37 12 20
Bronze de estanho 45 10 10 25
Bronze de alumínio 35 40 11,5 20
Latão Lt 72 30 45 14,5 20
Latão Lt 60 a 63 doce 33 45 13,5 22
Latão Lt 60 a 63 semiduro 39 25 12 22
Zinco 13 56 8 12
Alumínio doce 9 25 10 10
Alumínio semiduro 12 8 8,5 12
Alumínio duro 15 5 7 15
Duralumínio doce fund. 20 19 10 10
Duralumínio laminado a frio 40 12 8 12
Níquel 47 45 12 20
Nota: Os valores indicados são valores médios.

10.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 10 -
E - Características das Chapas

Para efetuar as distintas operações a que está sujeito o metal e, principalmente o repuxo, é
necessário que este seja homogêneo, maleável, dúctil, com grão suficientemente fino e com um bom
acabamento superficial.
As chapas caracterizam-se por:

a) sua resistência à ruptura (expressa em kgf/mm
2
);
b) seu limite de elasticidade (expresso em kgf/mm
2
);
c) seu alongamento em %;
d) sua dureza superficial (Brinel-Rockwell, etc.);
e) sua profundidade de embutido (Ericksen-Guilery).

F -
Verificações das Chapas

Ao receber o material pedido, é preciso ter certeza de que o mesmo obedece às prescrições
exigidas.
As chapas devem ser verificadas conforme dentro dos limites de tolerância especificadas no pedido
e normas. Essas verificações serão efetuadas nas:

a) dimensões
- comprimento;
- largura;
- espessura.

b) características mecânicas
Verificação das Qualidades Mecânicas:
- Ensaio de Tração;
- Ensaio de Dureza;
- Dureza Rockwell;
- Dureza Shore.

c) qualidades tecnológicas
- Ensaio de Dobra;
- Ensaio de Embutição;
- Máquina Ericksen;
- Máquina Guillery.

Eventualmente poderão ser realizados ensaios químicos (ensaio macrográfico e ensaio
micrográfico). Estas verificações são feitas geralmente tomando de um lote de chapas algumas delas
para que sejam verificadas. Se as chapas forem perfeitas, o lote pode ser aceito.

11.    
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- 11 -

12.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 12 -
2 - OPERAÇÕES DE CORTE
2.1- Corte com tesoura guilhotina


A - Força de corte em tesoura guilhotina.

F
c = Ac x τcis

Onde
Fc = Força de Corte
τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)

Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) = l.e
l
= comprimento de corte ( mm)

e = espessura de corte (mm)

13.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 13 -
B - Fases do corte em tesoura guilhotina.


1ª Fase: Deformação Plástica


Obs: a folga excessiva das facas de corte pode conduzir em quebra da ferramenta de corte.


2ª fase: Cisalhamento

Obs: Para materiais mais moles, se utilizam facas de corte com ângulos de corte menores.

14.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 14 -
3ª Fase: Ruptura


Características da seção de corte

Após o corte ,o material apresenta,no perfil do corte,três faixas bem distintas :

Deformação: Região 1
Um canto arredondado, no contorno em contato com um dos lados planos da chapa, e que
corresponde à deformação do material no regime plástico.
Quanto mais duro for o material menor será
esta região.

Cisalhamento: Região 2
Uma faixa brilhante, ao redor de todo o contorno de corte,com espessura quase constante, e que
corresponde a um cisalhamento no metal cortado. Também é menor para materiais mais duros.

Ruptura: Região 3
Uma faixa áspera, devido à granulação do material,levemente inclinada que corresponde ao
trecho onde ocorreu o destacamento,visto que a área útil resistente vai diminuindo até que se dê a
separação total das partes.

Comentários:

Maiores ângulos das facas Para materiais mais duros
Material mole maior cisalhamento
Material duro maior ruptura
Material mole Provoca abrasão na superfície da ferramenta levando ao rápido desgaste


C - Tesoura guilhotina com facas paralelas.

15.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 15 -
Fc = Ac x τcis
Onde: Fc = Força de Corte
τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)
Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) = l .e
l = comprimento de corte ( mm)
e = espessura de corte (mm)

Exercício:

Determinar qual é a força de corte (Fc) necessária para cortar uma chapa em uma guilhotina de facas
paralelas.

l = 30cm
e = 3mm
τcis = 30kgf/mm²
D -
Tesoura guilhotina com faca inclinada.

Neste equipamento observa-se nas tiras muito finas um fenômeno conhecido como efeito “hélice”
em que a chapa tende a se enrolar.
Esta construção necessita um curso um pouco maior devido ao desalinhamento sendo isto uma
limitação.

e_
= tg λ (1)
x Ac = e² (3)
2.tg.
λ
Ac = e.x
(2)
2


Fc = Ac.
τcis Fc = e².τcis
(4)
2.tg.
λ

16.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 16 -
Onde: Ac = Área de corte

e = Espessura da chapa

λ = Inclinação da faca em graus
Fc = Força d corte

τcis = Tensão de cisalhamento da chapa

Exercício:

Determinar qual é a força de corte (F
c) necessária para cortar uma chapa em kgf com uma guilhotina
de facas inclinadas.

l = 30cm
e = 3mm
λ = 8°
τcis = 30 kgf / mm²

E -
Condição de máxima inclinação das facas.
 
 
2 Fat ≥ Ft (1)
P = FN . cos
λ (2) Obs : Valores típicos de λ = de 8° a 10°
Ft =FN . sen
λ (3)
Fat = P.
μ (4)

.
∙. de (1) e (4)

2 Fat = 2P.
μ
.
∙. 2 P. μ ≥ Ft

2 FN.cos
λ . μ ≥ FN.sen λ
2cos
λ . μ ≥ sen λ

 2 μ ≥ tg λ (5)

17.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 17 -
Onde: Fat = Força de Atrito

Fn = Força Normal
         Ft = Componente Horizontal da Força Normal
          Fc = Força d corte

μ = Coeficiente de atrito

Exercícios:
1- Determinar qual é a máxima inclinação das facas para a mesma chapa do caso anterior, porém,
considerando faca inclinada, onde:

μ = 0,15 (aço/alumínio).

2 - Uma indústria deseja comprar uma tesoura guilhotina para cortar chapas de aço, cobre e
alumínio. Determinar a capacidade da tesoura e o ângulo de inclinação das facas, sabendo-se que as
espessuras máximas das chapas são:

Aço – 1”
τcis = 30 kgf / mm² μ = 0,2 (aço / aço)
Cobre – 1 1/2” τcis = 20 kgf / mm² μ = 0,11 (aço / cobre)
Alumínio - 2” τcis = 17 kgf / mm² μ = 0,15 (aço / Al)
 
Cálculo da inclinação da faca

Aço Cobre Alumínio

 
Cálculo da força de corte

Aço Cobre Alumínio

18.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 18 -
F - Geometria de corte das facas.

Particularidades :
Um ângulo menor de
β implica em redução na resistência da faca.
A potência requerida aumenta para maiores ângulos de
β.
Ângulos típicos:

β = 77 a 85 ° γ = 0 a 10° α = 0 a 6° Σαβγ = 90°
 
G - Folga entre as facas da guilhotina.


Folga = Espessura

25
Obs : Folgas grandes podem provocar a quebra das facas.
Folgas pequenas provocam o rápido desgaste das arestas de corte.

2.2 – Puncionamento

É uma operação utilizada para se efetuar o corte de figuras geométricas por meio de punção e matriz
por impacto.

(O conjunto de ferramentas que executa operações de corte em série é chamado de estampo
progressivo de corte.)

19.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 19 -
A - Força de corte no puncionamento

Fc = Ac x τcis


Fc = Força de corte
Onde
τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)

Ac = Área de corte (secção resistiva de corte) = l . e
l
= comprimento de corte ( mm) (Perímetro
)
e = espessura de corte (mm)

Neste caso:

Ac = área do perímetro de corte = π . d . e
F
c = π . d . e . τ cis


B - Folga entre punção e matriz
 
Segundo Oehler: (f = D - d)
____
f/2 = 0,005 . e .
√ τcis p/ e ≤ 3 mm
___
f/2 = (0,010.e - 0,015) .
√τcis p/ e >3mm

e = espessura da chapa (mm)
τcis = tensão de cisalhamento ( kgf/mm²)

Obs : Folgas excessivas provocam rebarbas na peça.
Folgas pequenas provocam desgaste rápido das arestas de corte.

20.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 20 -
Regra de corte :

Peça recortada - Matriz com Ø nominal (mínimo)

Furo estampado - Punção com Ø nominal (máximo)


Exercício:
Determinar as dimensões dos punções e matrizes para estampagem da arruela abaixo.
Calcular a força de corte e esquematizar o ferramental.
Material : Aço SAE 1020
τcis = 28 kgf/mm²





Resolução:

Para o furo estampado:

Ø Matriz Ø Punção (Nominal)





Para o diâmetro externo recortado:

Ø Matriz (Nominal) Ø Punção




 
Calculo da Força de Corte:




Esquematizar o Ferramental:

21.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 21 -
C - Estudo de Lay out das peças na tira para Baixa produção (pequenos lotes)
( Cálculo de espaçamento entre peça e bordas)



S= 0,4e + 0,8 mm

B ≤ 70mm ; e ≥ 0,5
S= 2 – 2e
B ≤ 70mm ; e < 0,5
S= 1,5 (0,4e + 0,8 mm)
B ≥ 70mm ; e ≥ 0,5
S= 1,5 (2 – 2e)
B ≥ 70mm ; e < 0,5
 
- Utilização racional do material

A disposição das peças na tira deve levar em conta:
• Economia do material.
• Forma e as dimensões do material a empregar.
• Sentido de laminação, especialmente para as peças que devem ser dobradas.
A economia do material é o aspecto mais importante, que justifica os cálculos para assegurar uma
utilização racional do material.
A determinação do intervalo ou espaço a deixar entre as duas peças e nos cantos da chapa varia
conforme as dimensões da peça e espessura do material.
Adota-se geralmente:


Porcentagem de utilização da chapa

% Utilização = Ap.n x 100
Ac

Onde : A
p = Superfície total da peça em mm².
n = número de peças por chapa.
Ac = Superfície total da chapa em mm².

22.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 22 -
Peças retangulares

Exemplo:

Determinar as diferentes disposições sobre a tira possíveis para cortar a peça acima. Utilize chapa de
aço padronizada de 2000x1000x1.

Calcular:

• Passo (ou avanço).Largura da tira.
• Número de peças /tira.
• Número de tiras /chapa.
• Número de peças / chapa.
• % de Utilização da Chapa


- Estampo com disposição normal (linha de centro em 90° com a borda)


Cálculo de S : (S)




Cálculo do Passo:
(a)


Cálculo da largura da tira: (B)

23.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 23 -







Tiras de 2 metros
comprimento (1) Tiras de 1 metro de comprimento (2)

Número de tiras de 2 metros de
comprimento por chapa: (ntc1)








Número de peças por tira: (npt1)








Número de peças por chapa: (npc1)







% de Utilização: (%U1)
Número de tiras de 1 metro de
comprimento por chapa: (ntc2)







Número de peças por tira: (npt2)








Número de peças por chapa: (npc2)







% de Utilização: (%U2)

24.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 24 -
- Estampo com disposição normal (horizontalmente)


Cálculo de S : (S)




Cálculo do Passo:
(a)




Cálculo da largura da tira
: (B)



Tiras de 2 metros
comprimento (1) Tiras de 1 metro de comprimento (2)

Número de tiras de 2 metros de
comprimento por chapa: (ntc1)





Número de peças por tira: (npt1)






Número de peças por chapa: (npc1)






% de Utilização: (%U1)
Número de tiras de 1 metro de
comprimento por chapa: (ntc2)





Número de peças por tira: (npt2)






Número de peças por chapa: (npc2)






% de Utilização: (%U2)

25.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 25 -
- Estampo com disposição e inversão de corte

Cálculo de S : (S)



Cálculo do Passo:
(a)



Cálculo da largura da tira
: (B)



Tiras de 2 metros
comprimento (1) Tiras de 1 metro de comprimento (2)

Número de tiras de 2 metros de
comprimento por chapa: (ntc1)





Número de peças por tira: (npt1)






Número de peças por chapa: (npc1)






% de Utilização: (%U1)
Número de tiras de 1 metro de
comprimento por chapa: (ntc2)





Número de peças por tira : (npt2)






Número de peças por chapa: (npc2)






% de Utilização: (%U2)

26.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 27 -
- Peças Circulares

Estampos com 1 carreira de corte

B = largura da tira
a = avanço
n = número de peças
B = D + 2S
a + D + S

 
 
 
 
 










Estampos com 2 carreiras de corte ( Zig-zag)

















B= (D+S).sen60°+D+2S
a + D + S
n = [(l - (D + S) . sen30° + D + 2S)]
. 2 + 2
D + S

27.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 28 -
Estampos com 3 carreiras de corte (Zig-Zag Duplo)



B= (2D+2S).sen60°+D+2S
A+D+S

n = { [l-(D+2S)]
.3} + 2
D+S









Exemplo:

Determinar o número de peças circulares com diâmetro de 80 mm que se pode obter de uma chapa
2000x1000x1 mm considerando:

Estampo com 1 carreira
Estampo com 2 carreiras
Estampo com 3 carreiras

Resolução:


S= 1,5(0,4e+0,8) mm
S= 1,5.0,4+0,8 = s+1,8
o
mm

a =D+S
a =80+1,8
a =81,8 mm

Cálculo de B para 1 carreira

B= D+2 s
B= 80+2.1,8
B= 83,6 mm
Cálculo de B para 2 carreiras

B=(D + s).sen60°+D+2S
B=(80+1,80)sen 60º+80+2.1,8
B= 154,5 mm

Cálculo de B para 3 carreiras

B= (2D+2S)sen60°+D+2S
B=(2.80+2.1,80)sen60°+80+2.1,80
B= 225,28 mm

28.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 29 -
Cálculo do número de peças para 1 carreira

Para tiras de lt = 1000 mm 23 tiras

n = l – D + 2S
+1
D+S

n = 1000-80+2.1,80
+1
80+1,8

n = 12,2. 23,9 :. n = 276 tiras

Para tiras de lt = 2000 mm 11 tiras

n = 2000-80+2.1,80 +1
80+1,8

n = 23,4+1 . 11,96 n = 264 peças

Cálculo do número de peças para 2 carreiras

Para tiras de lt = 1000 mm 12 tiras  

n = [( l -(D+S).sen30° +D+2S) .2]
+2
D+S

n = [(1000-(81,8.sen30° +80+2.1,8).2]
+2
80+1,8

Cálculo do número de peças para 3 carreiras

Para tiras de lt=1000 mm 8 tiras

n ={[ n-(D+2S)]
.3} +2
D+S
n ={ [1000-(80+2.1,8)].3} +2
80+1,8
n = 35 . 8 n = 280 peças

Para tiras de lt = 2000 mm 4 tiras

n = 2000-(83,16) .3 +2
81,8
n = 72 . 4
n = 288 peças

Nota : usar chapa de B= 225,26x2000
3 carreiras
s =1,80 mm

29.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 30 -
D - Estudo de Lay out das peças na Fita para Alta produção (Grandes lotes)
( Cálculo de espaçamento entre peça e bordas)


S= 0,4e + 0,8 mm

B ≤ 70mm ; e ≥ 0,5
S= 2 – 2e
B ≤ 70mm ; e < 0,5
S= 1,5 (0,4e + 0,8 mm)
B ≥ 70mm ; e ≥ 0,5
S= 1,5 (2 – 2e)
B ≥ 70mm ; e < 0,5


L = Largura da fita
B = Largura aproximada da fita apenas para efeito de cálculo do “S”
 
- Utilização racional do material

A disposição das peças na fita deve levar em conta:
• Economia do material.
• Forma e as dimensões do material a empregar.
• Sentido de laminação, especialmente para as peças que devem ser dobradas.


A economia do material é o aspecto mais importante, que justifica os cálculos para assegurar uma
utilização racional do material.
A determinação do intervalo ou espaço a deixar entre as duas peças e nos cantos da chapa varia
conforme as dimensões da peça e espessura do material.
Adota-se geralmente:

30.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 31 -
Porcentagem de utilização da Fita

% Utilização = Ap.n x 100
Af

Onde : Ap = Superfície total da peça em mm².
n = número de peças no passo.
Af = Superfície total da fita em mm².

Peças retangulares














Exemplos:

Determinar as diferentes disposições sobre a fita possíveis para cortar a peça acima.

Calcular:

1- Passo (ou avanço).
2- Largura da Fita.
3- Área da Peça.
4- Área do Passo.
5- % de Utilização da Chapa.

- Estampo com disposição normal (linha de centro em 90° com a borda)

31.    
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 32 -
Cálculo de S : (S)
S = 0,4 . E + 0,8 porque B< 70mm ; e > 0,5mm
S = 0,4 . 1 + 0,8
S = 1,2
   

Cálculo do Passo:
(1)

Passo = 35 + 1,2
Passo = 36,2

Cálculo da largura da fita: (2B)

L = 1,2+50+1,2
L = 52,4

Área da peça: 750 mm²
Área do Passo: 36,2 * 52,4 = 1896,88 mm²

Porcentagem de utilização da Fita

% Utilização
= 750.1 x 100
= 39,5%
1896,88

- Estampo com disposição e inversão de corte

Cálculo de S : (S)
S = 0,4 . E + 0,8 porque B< 70mm ; e > 0,5mm
S = 0,4 . 1 + 0,8
S = 1,2
   

Cálculo do Passo:
(1)

Passo = 35 + 10+2x1,2
Passo = 47,4

Cálculo da largura da fita
: (2B)

L = 1,2+50+1,2
L = 52,4

32.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 33 -
Área da peça: 750 mm²

Área do Passo: 47,4 * 52,4 = 2483,76 mm²

Porcentagem de utilização da Fita


% Utilização = 750.2 x 100 = 60,4%
2483,76

Lay-out Otimizado para esta peça

Cálculo de S : (S)
S = 0,4 . E + 0,8 porque B< 70mm ; e > 0,5mm
S = 0,4 . 1 + 0,8
S = 1,2
   

Cálculo do Passo:
(1)

Passo = 35 + 1,2
Passo = 36,2
Cálculo da largura da fita: (2B)

L = 1,2+50+1,2+10+1,2

L = 63,6 mm

Área da peça: 750 mm²

Área do Passo: 36,2 * 63,6 = 2303,32 mm²

Porcentagem de utilização da Fita


% Utilização = 750.2 x 100 = 65,1%
2303,32

33.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 34 -
Peças Circulares

Estampos com uma carreira de corte (Corte Simples)


B = largura da tira
a = avanço
B = D +
a + D + S



 
 
Porcentagem de utilização da Fita

% Utilização = Ap.n x 100
At





Onde : Ap = Superfície total da peça em mm².
n = número de peças no passo.
At = Superfície total da fita em mm².

Estampos com 2 carreiras de corte
(Zig-Zag)




B= (D+S).sen60°+D+2S

a + D + S







n = [(l - (D + S) . sen30° + D + 2S)] . 2 + 2
D + S

Porcentagem de utilização da Fita

% Utilização = Ap.n x 100
At
Onde : Ap = Superfície total da peça em mm².
n = número de peças no passo.
At = Superfície total da fita em mm².

34.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 35 -

Estampos com 3 carreiras de corte (Zig-Zag duplo)



B= (2D+2S).sen60°+D+2S
A+D+S










Exemplos:


Determinar o melhor lay-out para a produção de peças circulares com diâmetro de 80 mm em:

Estampo com 1 carreira
Estampo com 2 carreiras
Estampo com 3 carreiras

Resolução:


Cálculo para 1 carreira:

S= 1,5(0,4e+0,8) mm
S= 1,5.0,4+0,8 = s+1,8
o
mm

a =D+S
a =80+1,8
a =81,8 mm

Área da Peça: (
п * 80²) / 4 = 5026,54

Cálculo de L para 1 carreira

L= D+2 s
L= 80+2.1,8
L= 83,6 mm
Área do Passo: 81,8 * 83,6 = 6838,48

% Utilização = 5026,54 * 1
x 100 = 73,50%
6838,48

35.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 36 -
Cálculo para 2 carreiras


L=(D + s).sen60°+D+2S
L=(80+1,80)sen 60º+80+2.1,8
L= 154,5 mm
Área do Passo: 81,8 * 154,5 = 12638,10

% Utilização = 5026,54 * 2 x 100 = 79,54%
12638,10

Cálculo de L para 3 carreiras

L= (2D+2S)sen60°+D+2S
L=(2.80+2.1,80)sen60°+80+2.1,80
L= 225,28 mm
Área do Passo: 81,8 * 225,28 = 18427,90

% Utilização = 5026,54 * 3 x 100 = 81,83%
18427,90

 
E - Determinação do posicionamento da espiga
– Método Analítico


Xg = P1.x1+P2.x2+P3.x3+P4.x4
(P1+P2+P3+P4)

Equilíbrio através do momento onde Pt =
ΣPi de 1 a 4

XG =
ΣPixi
donde se deduz que

ΣPi

XG =
ΣLixi
onde Li = π .d (perímetro)

ΣLi

36.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 37 -

XG = P1.X1+P2.X2+P3.X3
P1+P2+P3
P1 = L1.e.
τcis
P2 = L2.e.
τcis
P3 = L3.e.
τcis
 
XG = e. τcis . (L1.X1+L2.X2+L3.X3)

e.
τcis.(L1+L2+L3)
 
XG = ΣLi.Xi


ΣLi


YG =
ΣLi.Yi

          ΣLi

Ponto Xi Yi Li Li.Xi Li.Yi
1
2
3
Σ

ΣLi ΣXiLi ΣYiLi
 








d1 10
d2 12
d3 14
x1 10
x2 30
x3 50
y1 50
y2 30
y3 10

37.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 38 -

– Método do Baricentro do Perímetro


XG =
Σ Li.Xi


Σ Li


YG = Σ Li.Yi


Σ Li

Exemplo :






Não é válido calcular o CG em relação à área para figuras irregulares. Nestes casos
calculamos o CG em relação ao perímetro que é onde haverá corte.

38.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 39 -


Exemplo : Dividir sempre uma figura a ser puncionada em perímetros conhecidos localizando os
seus próprios centros de gravidade.

Centro de gravidade de curvas

39.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 40 -

Exercício:


Determinar o CG do estampo :






Ponto Xi Yi Li Xi.Li Yi.Li
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
Σ

40.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 41 -


XG =
Σ Li.Xi
=

Σ Li

XG =

YG =
Σ Li.Yi
=

Σ Li

YG =


Espiga de Fixação

A fixação da parte móvel do estampo no martelo da prensa é feita aplicando-se um pino
roscado, o qual denominar-se de espiga. A espiga é introduzida no furo existente no martelo e, por
intermédio de um parafuso, fixa-se o conjunto.
A espiga é um elemento de forma cilíndrica e o seu diâmetro, assim como o comprimento,
deverá ser de acordo com o furo do martelo já existente na prensa, onde será montado o estampo.
Geralmente, a espiga é constituída com um aço comum como, por exemplo, SAE 1010 ou 1020,
exceto em casos especiais, nunca receberá tratamento térmico.
Esta deve ser suficientemente robusta para poder resistir ao peso do móvel mais o esforço de
extração. Assim, em uma espiga, a sua parte mais fraca é o menor diâmetro, vamos desenvolvê-la
considerando o diâmetro do núcleo da rosca como o mais crítico.





O peso da parte superior é calculado sempre para este caso de uma maneira aproximada,
considerando-o até por estimativa. A letra “S” encontrada logo após a fórmula será o coeficiente de
segurança que adotaremos com sendo 2,5 a 3 para determinarmos a área do núcleo da rosca.
Depois que calcularmos a área do núcleo da rosca, podemos encontrar o diâmetro do mesmo
com a fórmula a seguir:

Obs: Alguns tipos de Ferramentas progressivas, de vários estágios e, ou de grande parte são fixadas
ao cabeçote superior através de grampos mecânicos (com parafusos)ou hidráulicas

41.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 42 -
 
 
Obs.: Este é um modelo de espiga para estampos de pe queno e médio porte. 

Dificilmente iremos calcular um diâmetro de núcleo que coincida com uma rosca normalizada, por
este motivo, podemos aumentá-lo até encontrar um diâmetro de rosca imediatamente superior.


F -
Construção e execução dos estampos de corte

- Estampo simples de corte

Para corte sem muita precisão
Precisão de corte ± 0.2 mm
 
 
 

42.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 43 -



- Estampo aberto com guia para o punção





- Estampo fechado com guias para o punção e apoio para a fita

 

43.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 44 -



- Estampo com colunas de guias, extrator fixo e guia para fita.



- Estampo com extrator flutuante e porta - punção guiado por colunas
 
 
 

44.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 45 -
 
 

3.6.7 - Estampo de Corte Progressivo (esquemático)





G - Estampos progressivos de corte



Obs.: não há retalho rebobinável
1º passo – corte do retalho lateral e marcação do passo
2º passo – corte dos furos internos.
3 º passo – corte do contorno externo com separação das peças.
- Estampo de Corte Progressivo (esquemático)
 

45.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 46 -

Na figura acima tem-se o caso de aproveitamento dos dois punções laterais marcadores de
passo, como cortadores do retalho lateral, e um terceiro de forma, para separação das peças, e corte
do retalho que se forma entre elas.
No exemplo da figura abaixo tem-se o aproveitamento dos punções marcadores de passo
como cortadores de retalho lateral. Para o destacamento das peças utilizou-se um jogo de facas
paralelas. Neste caso não houve formação de retalhos entre as peças.
Como dissemos anteriormente, nem sempre se utiliza sistematicamente corte de retalho. É o
caso de se rebobinar a lâmina cortada. Este método de alimentação com material bobinado
subentende que se deseje alta produção, e que o material e a sua espessura conferem a lâmina uma
certa flexibilidade que permita o desenrolamento da bobina e o bobinamento do retalho obtido com
certa facilidade.
Neste caso, geralmente, as peças produzidas são de pequena dimensão. A alta produção nos
obrigaria a colocar um alimentador automático na prensa. A bobina, a fim de se tornar plana, nos
obrigaria a utilizar uma estreitadora de chapas. O esquema de conjunto seria então indicado pela
figura abaixo (esquema de um conjunto utilizado em alta produção).
Quando a espessura, a largura e o material da lâmina, forem tais que um bobinamento se torne
incomodo, passa-se a utilizar, ainda que com produção elevada, um sistema de tiras obtidas numa
tesoura guilhotina.

Corte utilizando uma faca para destacar a peça no final da seqüência

Obs.: Não há retalho rebobinável.
1 º passo – corte do retalho lateral e marcação do passo. corte do furo interno
2 º passo – corte do rasgo para completar a forma do furo interno.
3 º passo – passo morto.
4 º passo – separação das peças.

46.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 47 -



Esquema de um processo utilizado em alta produção

A – bobina de material enrolado D – estam po
B – endireitadora de chapa E – bobina de retalho
C – alimentador automático (empurrando a fita)
C1= Alimentador automatico após a ferramenta (puxando a fita)

Obs: É usado apenas um alimentador . A opção C1 é utilizada quando a fita é extremamente fina ou quando
se deseja manter a integridade da fita de retalho para uso posterior. Apenas neste caso é utilizado o bobinador
“E”.Caso não seja usado o retalho podemos “pica-lo” através de uma pequena guilhotina, para facilitar o
descarte como sucata.


1° Passo – corte dos furos internos
2° Passo – corte do contorno
3° Passo – separação do retalho

vantagem – controle direcional
desvantagem - usinagem

(Pode fazer a peça em dois estágios)

1° Passo – corte dos furos internos
2° Passo – execução do recorte externo
3° Passo – corte do contorno e separação do retalho

47.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 48 -
No segundo caso a solução mais indicada seria cortar o retalho em secções curtas. O terceiro caso
impossibilita alternativa a não ser armazenar as pontas e sobras em containeres.
Vem desta maneira que os estampos deverão ser providos, em alguns casos de elementos que
possibilitam o corte da lâmina em pequenos retalhos, com finalidade de facilitar o transporte e o
armazenamento. Tais elementos recebem uma construção típica conforme o tipo de peça com que
esteja lidando.

H - Elementos construtivos dos estampos de corte.
Limitadores de avanço

Para melhorar a produção é necessário que a prensa seja alimentada com continuidade e a
chapa colocada em disposição correta. Para isto, existem dispositivos simples e complexos,com
funcionamento manual ou automático. Eles limitam o avanço da fita a cada golpe da prensa.

Limitadores de Avanços Manuais:

Limitadores de pino fixo (pino stop)
 
Limitadores de pino móvel
 
 
 
 
 
 
 
Pino acionado manualmente
 
 
 
 
 
 
 

48.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 49 -
Limitador acionado por mola



Limitador através de faca de avanço




 

49.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 50 -

Limitador por entalhe lateral e bloqueio por mola
 





Limitadores centralizadores

50.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 51 -




Balancim ou encosto oscilante

Avanços Automáticos

São dispositivos mecânicos ou pneumáticos que funcionam com movimentos sincronizados com
as prensas utilizadas para estampar.


– Placas de choque

 
                         Placa de Choque Inteiriça        Placa de Choque Segmentada 
 
Para impedir que a punção penetre no cabeçote, coloca-se entre a cabeça do punção e o
cabeçote do estampo, uma placa de aço temperado com espessura máxima de 5 mm a 8mm. Outra
função é a distribuição da pressão da punção.
O Material é normalmente utilizado o aço SAE 1045 e levando um tratamento térmico não
obrigatório de HRC 45-48, não havendo necessidade de maior dureza para não torná-la quebradiça.
Podemos usar também uma única placa com o mesmo dimensionamento (largura e
comprimento) do porta punção, por haver um menor tempo de usinabilidade e/ou por motivos de
punções com geometrias mais complexas, para isso chamamos de placa de choque inteiriça.

51.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 52 -
Dimensionamento:

A placa de choque será empregada sempre que a pressão específica em qualquer punção for
superior a P = 4 kgf/mm
2
. Recomenda-se analisar o menor punção.
Cálculo de Pe (pressão específica):
Pe = Fc

A
cp

Onde:

Fc= Força que atua no punção (Kgf)
Pe = Pressão específica dimensionada para a placa = 4 kgf/mm²
A
cp = Área da cabeça do punção (mm²)

- Punções

Tipos e forma de fixação:



Quanto a aresta de corte:

O tipo mais utilizado é o retificado em esquadro (1); é o mais barato e sempre usado para corte
de chapas com e
≤ 2mm.

52.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 53 -
Os punções de Ø relativamente grande são comumente feitos côncavos ou com fio de corte
inclinado (2,3,4,5).
O tipo 6 é usado para trabalhos muitos grosseiros ou em forjaria, para corte a quente.
Os punções tipo faca (7,8,9) são usados para materiais não metálicos ou fracos, e trabalham sem
matriz, usando como base uma placa de borracha ou madeira topo.

Verificações dos punções

Verificação 1: Resistência à compressão

Em geral se o diâmetro da punção for bem superior à espessura da chapa, não há necessidade de se
fazer a verificação da resistência de compressão.
Para diâmetros próximos a espessura da chapa pode-se utilizar a seguinte regra prática:

Para materiais com σr ≤ 40 Kgf/ mm2 - dmin = e
Para materiais com
σr > 40 Kgf/ mm2 - dmin = 1,5e

Verificação 2: Flambagem



L – Comprimento livre máximo
Onde:
E – Módulo de elasticidade (aço 21000 kgf/mm²)
J – Menor momento de inércia da seção
Fc –
Força de corte (kgf)

Comprimento dos punções (usual) 50 a 80 mm
 
Alguns Valores de J    
         
 
             
       
Jmin = πd
4 
         64   
Jmin = _a
4 
          12  
Jmin = b.h
3 
         12   

53.  
 
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- 54 -


Porta-punção


Na fixação conveniente dos punções pequenos, geralmente são utilizadas placas
denominadas de porta-punção, confeccionadas comumente de aços SAE 1010 ou 1020.
A espessura do porta-punção é o fator primordial, sendo que podemos considerá-la no
mínimo 0,25 do comprimento do punção, independentemente da espessura, o punção deve ter apoio
lateral suficiente e sua localização no porta-punção varia conforme a peça a ser confeccionada.
Com referência à ajustagem dos punções no porta punção, devemos observar que o punção
deve ter um ajuste perfeito, evitando qualquer movimento. Na parte da cabeça do punção podemos
deixar a medida de 1mm de diâmetro maior que o diâmetro da cabeça do punção d
2, e o encaixe que
vai receber a cabeça do punção de medida ex: 4,2
-0,1
, deve ser usinado com medida 4,1
-0,05
,
retificando-se o excesso deixado para obter um ajuste uniforme entre o punção e o porta-punção.
Quando o contorno for de perfil cilíndrico podemos usinar o encaixe do corpo do punção
com “N7” e, provavelmente, o punção terá “h6”.
Quando o contorno do punção não for de perfil cilíndrico podemos usinar o encaixe do
corpo do mesmo com “H7” e se acrescenta um sistema de travamento, caso não possua cabeça. Esta
mesma tolerância pode ser empregada em punções cilíndricos, desde que sejam recambiáveis.



Régua de Guia da Fita

As réguas de guia ou guias laterais do produto tem como objetivo guiar convenientemente a
tira do produto dentro do estampo, sendo montadas numa distância entre si igual à largura da tira
mais um mínimo de folga que possibilite um deslizamento regular da tira que geralmente é cerca de
20% da espessura da chapa.
Jmin = π(D
4
  - d
4
) 
                64 
Base Superior 
Porta-Punção 

54.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 55 -
O material das réguas poderá ser SAE 1045 ou VND, sendo aconselhável o tratamento
térmico para HRC 45-48.
O dimensionamento das réguas de guia far-se-á de acordo com o que se deseja, por exemplo,
para a largura da régua dever-se-á levar em consideração o diâmetro da cabeça do parafuso de
fixação, sendo que esta largura deverá ter no mínimo 2,5 vezes este diâmetro já referido, e quando
tiver encosto móvel é determinada conforme o apoio deste.
O comprimento também deverá ser calculado segundo o bom senso, pois a régua deverá se
suficientemente comprida para guiar a tira. Recomendam-se guias com comprimento 2 vezes
superior à largura da tira. Esse dimensionamento seria a partir do punção até à parte da entrada da
tira.
A espessura da régua de guia é uma das partes mais delicadas deste elemento, porque
devemos considerar que, em um estampo fechado o intervalo existente entre a guia do punção e a
matriz deve ser considerado para espessura acima de 0,5 mm e que este intervalo será duas vezes a
espessura mínima da chapa menos 0,2 a 0,3, isto para evitar que possam entrar duas peças de uma
só vez no estampo e garantir também que não haja ruptura de punção.
Esta altura obedece as seguintes dimensões:



p/  
p/

Em geral:
p/  
p/  
p/  
p/

A abertura “A” costuma-se fazer:
Para tiras e chapas:

p/  
p/

Para ferro chato:
p/  

55.  
 
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- 56 -
p/

e = espessura da chapa
a = largura da tira

Dimensionamento da régua em relação ao comprimento

Espessura da régua (mm) Comprimento da régua (mm)
8 até 200
10 até 300
12 até 400

Caso esta régua seja temperada e acima de 400 mm de comprimento, é conveniente dividi-la
em segmentos para evitar empenamentos durante tratamento térmico.

Apoio da tira

É uma simples placa fabricada em material comum SAE 1010, fixada com parafuso não
sendo necessário colocar pinos. Quanto a usinagem, pode ser feita somente do lado em que a tira do
produto seja apoiada.
Geralmente tem largura igual ao somatório entre os elementos, régua guia e a largura do
produto. A espessura em geral é igual a 8 mm. O comprimento é determinado pelas réguas de guia.
Em estampos cujo produto tem espessura fina aplicamos um tipo de apoio formando um
túnel, que seria o apoio normal, e uma placa montada na parte superior, dando o intervalo nesta
montagem de 2 espessuras mínimas do produto.




Placa Guia

A placa de guia geralmente é confeccionada de aço SAE 1020 não havendo necessidade de
tratamento térmico. Sua espessura deve-se relacionar com o comprimento do punção
sendo que, em
geral, aplicamos:
h = L
4

A distância da placa guia á matriz, ou seja, o intervalo (i), depende da espessura da peça e da
régua guia como antes já foi observado.

56.  
 
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- 57 -
Quando cortamos uma peça e não a retalhamos, com o decorrer das operações de corte o
retalho tende a enrolar, e para evitar isso venha a interferir no andamento do retalho, aliviamos
conforme o indicado.
O guia do punção pode ser simplificado utilizando enxertos, quando se tem punções com
perfil complexo ou quando se deseja reduzir a área que irá tocar a peça, deixando a parte mais
trabalhosa em usinagem para o enxerto.
A placa guia normalmente é fixa com o conjunto inferior do estampo e tem a utilidade
também de extrair o punção de dentro do furo cortado na operação. Temos também placas iguais á
placa guia, somente que são móveis e as denominaremos de sujeitadores prensa-chapas ou ainda de
extratores móveis, sendo que escolhemos a denominação conforme a função do elemento.







Molas


Para se calcular as molas, devemos conhecer a força de extração. Esta força é aquela que
tem o objetivo de extrair o punção de dentro do furo cortado, pois, quando furamos uma
determinada peça o furo pode prender o punção.
Para o entendimento, a extração é determinada com os pontos em que se dará interferência
na extração.
Então consideremos a força de extração (Fe):

57.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 58 -


Para cálculo do curso de trabalho desta, devemos considerar a “Fe” no ponto exato, onde
temos o ponto máximo de penetração do punção na matriz “c” que, geralmente, deixamos com
1mm. Também encontramos o ponto máximo de penetração do punção no extrator “b” que também
costumamos deixar 1 mm e finalizando temos o ponto onde a força de extração atinge o máximo
“a”, neste ponto, as molas devem ter força maior ou igual à força de extração.
Portanto, o curso de trabalho “f” das molas será a soma dos respectivos pontos, sendo que
no lugar de “a” acrescentamos a espessura da chapa, assim:



A mola ainda deve ser pressionada de 0,5 a 1 mm para que já inicie com uma pré-
compressão. Os cálculos devem ser verificados rigorosamente se as molas atingem o curso de
trabalho “f” mais a pré-compressão, assim como devem ser observados com o mesmo rigor, se no
ponto “a” tiverem força suficiente para extrair a peça.
Para determinarmos a capacidade da prensa devemos somar a “Fc” a todas as cargas das
molas quando estão totalmente comprimidas e, no final desta somatória, acrescentamos um
coeficiente de segurança de 10 a 30%, dependendo da máquina.
Por outro lado, podemos adquirir as molas no mercado, pois os fabricantes normalmente nos
informam todas as referências, tais como Ø do arame, Ø da mola, carga que pode suportar, curso,
etc., tendo disponível no mercado uma enorme série para ser escolhida de acordo com a situação.
Para efeito de conhecimento, temos a seguir as formulas para os cálculos das molas.



Mola Quadrada Mola Redonda Mola Retangula r






Onde:

58.  
 
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- 59 -
P = Força aplicada (Kp)
σ
t = Resistência prática do aço ao cisalhamento, cerca de 30 a 40 Kp/mm
2
n = Número de espiras úteis
G = Módulo de elasticidade ao cisalhamento, cerca de 8000 a 10000/mm
2
f = flecha, suportando a força P.

Portanto, a deformação do anel será “g” e a para molas a compressão


Logo

Para molas a tração:

I - Matrizes

Matrizes e punções constituem os elementos fundamentais das ferramentas. Na matriz está
recortado o formato negativo da peça a ser produzida. A matriz é fixada rigidamente sobre a base
inferida com parafusos, porta matriz ou outro meio, sempre de modo a formar um conjunto bem
sólido.
A matriz deverá ser confeccionada com material de alta qualidade e com acabamento finíssimo.
Características principais das matrizes de corte são:

• Ângulo de saída para facilitar o escoamento do material cortado.
• A folga entre punção e a matriz que é responsável pelo corte da peça desejada.
• Altura do talão determina nº de afiações possíveis.

Características Geométricas

59.  
 
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- 60 -
Cálculo da vida útil e espessura do talão

A altura do talão determina o nº de afiações possíveis na matriz
Em geral após o corte de 40 mil a 60 mil peças a matriz deve ser afiada. Cada afiação reduz
aproximadamente 0,15 mm da espessura da matriz

T= n º de peças x 0,15

40.000 a 60.000

T = espessura do talão
Espessura retirada numa afiação (média) = 0,15 mm
Expectativa de peças produzidas entre afiações = 30000 a 40000 peças

Nota: o talão t deve ter no máximo 12 mm
. Tmáx =12 mm

Alturas recomendadas para o talão

T≤ 3,0.e para e‹1,5 mm
T
≈ 1,5.e para e›1,5 mm
T= 1,0.e para e›6,0 mm

Cálculo da espessura da matriz

A força de punção se distribui ao longo dos gumes de corte da matriz, de forma tal que se
esta não tiver espessura suficiente, acabará
não resistindo aos esforços.


  
   
Espessura da Matriz:

 
 






F E
ton cm
kgf mm

60.  
 
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- 61 -
Cálculo da espessura da parede entre furos

D 3 - 6 6 - 12 12 - 20
X 6 10 13
 
F (ton) 10 15 20 30 50 90 120
E (mm) 16 16 22 28 34 40 46
C (mm) 9 - 10 12 - 13 14 - 15 17 - 18 21 - 23 29 - 30 34 - 35
C' (mm) 11 - 12 14 - 15 17 - 18 21 - 22 26 - 27 36 - 37 41 - 42
Y (mm)
2 a 3 .
e
m OBS: Para matrizes inteiriças
ou encaixadas podemos
Z (mm) α . e (e = espessura da chapa em mm) tomar 0,8 . em
 
Para os valores de α, vide tabela abaixo:

Valores de
α :
onde: p = perímetro de corte (mm); e = espessura da chapa (mm)

Materiais para punções e matrizes

Características:
1. Elevada resistência mecânica
2. Dureza elevada após tratamento térmico.
3. Resistência ao desgaste.
4. Resistência ao choque.
5. Boa temperatura e usinabilidade.
6. Indeformabilidade durante o tratamento térmico.

Recomendação de materiais para punção e matriz

Tratamento térmico

Para o tratamento térmico dos punções e matrizes deve-se consultar o catálogo do fabricante. A
dureza dos punções deve ser a princípio na faixa de 56 a 62 HRC após o revenimento.

Recomendações de projetos para punção e matriz

Para que não haja problemas de concentração de tensões durante e depois do tratamento térmico
deve-se seguir as seguintes recomendações :
1. Evitar cantos vivos ou raios de arredondamento muito pequenos.
2. Evitar variações bruscas de secções.
3. Evitar massas com distribuição heterogêneas.
4. Evitar furos cegos, roscas e pinos.
5. Evitar proximidade de furos ocasionando paredes finas.
p \ e0,2 – 0,5 0,8 – 1 1,2 – 1,5 1,8 – 2,5 2,8 – 3,5
16 4 – 10 2,5 – 3 1,7 – 2 1,2 - 1,5 0,8 – 1
30 4 – 13 3 – 4 2 – 3 1,5 - 1,8 1,4 – 1,5
60 6 – 15 4 – 5 3 – 3,5 2,2 - 2,6 1,8 – 2
100 8 – 20 5 – 6 4 – 4,2 3 – 3,5 2 – 2,5
150 10 – 25 6 – 7 4,5 – 5 3,2 – 4 2,8 – 3
200 15 – 30 7 – 8 5 – 6 3,8 – 5 3,5 – 4
300 15 – 35 7,5 – 9 5,5 – 6,5 5 – 6,2 4 – 4,6

61.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 62 -

3 – OPERAÇÕES DE DEFORMAÇÃO
3.1 – Dobra

Para operações de dobra em “V” não é recomendada a utilização de prensas excêntricas, pois a
força final de dobramento se torna incontrolável e muito perigosa para a máquina.
A operação de dobra em “V” pode ser considerada em dois estágios: O primeiro corresponde ao
dobramento de uma viga sobre dois apoios devido a flexão e o segundo corresponde a força de
compressão suportada pela matriz e que garante a eficiência da dobra.





A - Cálculo da força de dobramento.



Onde:
P = força de dobramento.
la = abertura da matriz.
lb = comprimento da dobra.
e = espessura da chapa.
σ d = tensão de dobra.
ω = módulo de resistência.




 


 
sendo:



σd =  M
         ω
M = P . la
4
ω = Jy = lb . e³ / 12 = lb . e²
y e / 2 6

62.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 63 -
Substituindo temos:






Devido a dificuldade de se obter o valor correto de
σd, costuma-se trabalhar com σr (tensão de
ruptura).
Nota: Segundo Schuler e Cincinati;
σd = 2 . σr, isto é, a tensão de dobra é o dobro da tensão
de ruptura à tração, porém para dobras a 90° com la / e
≤ 10 não se aplica esta definição.

I - Caso
Se a ferramenta é como a figura do caso 2 (compressão), a força de dobra é dada por:
P = 2
. lb . e² . 2 .σr σr = tensão de ruptura (kgf/mm²)
3 la e = espessura da chapa (mm)
la = abertura da matriz (mm)
lb = comprimento da dobra(mm)

I – Exemplo
Qual é a força necessária para dobrar em ângulo reto uma tira de 1m de comprimento, espessura
de 3mm ,
σr = 40 kgf/mm² e a abertura ''V'' = 50mm.


Dados: lb = 1000mm
la = 50mm

σr = 40 kgf/mm²

σd = 2 . σr = 2 . 40 = 80 kgf/mm²

Resolução:
P = 2
. lb . e² . 2 .σr =
3 la

P = 2 . 1000 . 3² . 2 .40 = 9600 kgf
3 50

Abertura da matriz da dobra

A força necessária para efetuar dobras em ângulos retos, em presas depende de:

a- espessura e natureza do material
b-raio de curvatura e largura do “V” de apoio.

A força de dobra é inversamente proporcional ao raio de curvatura e a largura de abertura do V”.


σd = P . la . 6
4 . lb . e²
P = 2 . lb . e² . σd
3 la

63.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 64 -





Em geral:
l = 15 a 20e
 

B - Raio mínimo na dobra.

A observação do raio mínimo na dobra interna é fundamental para a operação de dobramento.
De acordo com a característica e espessura do material, deve ser escolhido o raio para o punção e
para a matriz.
Na falta de valores específicos (DIN 9635), podemos usar os seguintes valores:











C – Retorno elástico (springback)


Devido à elasticidade do material,depois da operação de dobra, a peça obtida tende
readquirir a forma primitiva, isto é, tende a “reendireitar”. Isto acontece por causa da deformação
elástica remanescente que precede a deformação plástica permanente.
Na execução das ferramentas, poderá ser levado em conta este fenômeno, dando ângulos de
dobra mais fechados do que os da peça, de maneira que, depois do retorno elásticos ângulos ficarão
os desejados. Não existe cálculo para determinar a diminuição dos raios e dos ângulos; é feito por
tentativa, por meio de provas e experiências.
Apenas para orientação, podemos considerar que, para compensar o efeito do retorno
elástico e se obter o produto com curvatura r' e a dobra seja feita com ângulo
α, é necessário que o
punção apresente um raio r’ e a dobra seja feita com ângulo
α’ :
Material  Raio 
Aço                   r = (1 a 3)e 
Cobre                   r = (0,8 a 1,2)e 
Latão                   r = (1 a 1,8)e 
Zinco                   r = (1 a 2)e 
Alumínio                   r = (0,8 a 1)e 
Ligas de Alumínio                   r = (0,9 a 3) e 

64.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 65 -

r’ = k(r+0,5e) – 0,5e
 
α’ = kα
 
O retorno elástico depende do material e da relação r/e . É maior nos materiais mais duros .

Valores de k




Exemplo:
Determinar o raio do punção e o ângulo de dobra para a peça em figura.Material : aço inox. 18 – 18.
Pelo diagrama sendo r = 5 = 2,5 .·. k =0,85
e 2

65.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 66 -


r’ =k(r+0.5e) – 0.5e = 0.85(5+0.5 x 2) – 0.5 x 2 = 4,1 mm
α’ = kα = 0.85 x 90 = 76,5° = 76° 30’


Observações:


Na dobra de perfis em “U”,os punções são executados com fundo levemente côncavo, para
compensar a ação elástica do material que tende a abrir o ângulo da dobra.

Devido a impossibilidade de previsões exatas dos punções e matrizes das ferramentas de
dobra serão temperados somente depois de acertados os ângulos e os raios de curvatura. O acerto é
feito por tentativas, isto é, estampando algumas peças com a ferramenta ainda não temperada e
retificada.
Nas ferramentas em “V”, a ação elástica do material é vencida, quebrando o “nervo” do
material com uma pancada a fundo na zona de deformação do material. O punção será rebaixado
conforme o desenho.


Nas ferramentas em “V”, além do artifício citado, podemos recorrer à diminuição de
α ou de r.

66.  
 
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- 67 -









D - Cálculo do comprimento desenvolvido.

A camada de material que na dobra não sofre deformações de recalque ou de estiramento é
chamada de Linha Neutra (L.N.).


No dobramento, devido aos materiais se deformarem mais a tração do que a compressão, a
Linha Neutra em geral não coincide com o centro (de gravidade geométrica) da secção da peça.
Em geral quando a relação r/e for maior que 4 a L.N. coincide com a linha dos centros de gravidade
da secção.

67.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 68 -
 







Valores de K (Função da Relação r/e)



r/e
≥ 0,5 ≥ 0,65 ≥ 1 ≥ 1,5 ≥ 2,4 ≥ 4
K 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
 

EXERCÍCIOS:

1− Calcule o comprimento total desenvolvido (Lt), da peça abaixo:




L = a + b + π (r + e x K) β
2        180° 

68.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 69 -
Resolução:






2- Conforme figura abaixo calcule:
Dados: (
σr = 30kgf/mm²)



a) Abertura da matriz;.



b) Comprimento desenvolvido;



c) Força de dobramento;



d) Esquematizar a matriz;












e) Distância entre apoios.

69.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 70 -
E - Dobras de Perfil em ‘U’

Nas dobras de perfil em U as forças necessárias estão de acordo com a construção da ferramenta.
Em primeiro plano temos como influência a folga ente o punção e a matriz, e em segundo plano a
forma das entradas da matriz nos pontos de apoio do material.
A folga deve ser escolhida, suficientemente grande de forma que não haja estiramento do
material, e sim apenas as dobras nos raios internos.
Raios internos das dobras (tanto na peça como na matriz), devem ser no mínimo igual a
espessura do material. Nas dobras de perfis em “U” sem pisadores tornam-se os fundos abaulados,
que em parte necessitam de grandes forças para a sua planificação.
As forças para planificar o fundo no fim do dobramento podem alcançar valores de até duas vezes e
meia a força de dobramento normal.

Força de dobramento sem planificação de fundo
Onde:
lb = Comprimento da dobra.(mm)

σd = Tensão de dobra ???

Força de dobramento com planificação de fundo


Onde: l b = Comprimento da dobra.(mm)

σd = Tensão de dobra
P = 1,2 . lb . e² . σd ≈ 1,2 . lb . e² . σd . ε
             u u
ε ≈ 2,5
P = 2 . lb . e² . σd
3 u
 
u ≥ 2 . e    

70.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 71 -
Força de dobramento com utilização de pisadores ou sujeitadores



EXERCÍCIO:
1 - Calcular a força necessária para dobrar em '
u', 1 m de chapa de aço com σr = 40kgf/mm² e
espessura
e = 3mm+/-0,1; em ferramentas de dobrar tipo matriz e punção.

a) Calcular sem planificação de fundo.








b) Calcular com planificação no fundo.










c) Calcular com prensa-chapa













Força do pisador ou sujeitador = 25% da força para
dobramento.

71.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 72 -
Tensão de Dobra
σd = 2σ
e = Espessura da chapa
σr = Tensão de ruptura a tração.

I- Caso

Se a ferramenta é como a figura abaixo

Fd = 1 . σd . e .b
6
A peça a ser dobrada se considera como uma viga engastada com balanço
l = e.


Exemplo:
Para dobrar uma cantoneira de aço com
σr = 40Kgf/mm², 1m de comprimento e 3mm de
espessura, é necessária a fora de:

Fd = 1
. σd . e .b == 1 . 2 . 40 . 3 . 1000 = 1000 =40.000Kg
6 6
Força de dobra para de aço com
σr = 40Kgf/mm²
σd = 2σr 80 Kgf/mm²
Fd =
σd be
= 80 be = 13,33be
6 6

72.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 73 -

Exemplo
Para dobrar uma tira de aço com
σr= 40Kgf/mm²
B=50mm, e = 4,5mm é preciso uma força Fd = 3000 Kg.


II- Caso











Para dobras bilaterais o cálculo é análogo ao caso I isto é:

Fd =2 . 1 . σd . e .b
6

73.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 74 -




Nota :
a- Se o extrator for acionado por molas e força de dobra deverá ser aumentada da força
de deformação elástica das molas do extrator, que em geral é da ordem de 0,1 Fd.
b- Nas ferramentas de dobra as bordas da matriz deverão ser arredondadas para
permitir o livre escorregamento da chapa. Este particular proporciona um melhor
produto com menor esforço.



Para e = ≤ 6mm
a
= 4,5 e


Segundo Kaczmareck o valor da força de dobra é:
Fd = 1
. σd . e² . b , em que
3 a

σd = 18 σr para σr = 30 ÷ 35 Kgf/mm²
20
σr para σr = 32÷ 52 Kgf/mm²

DEVEM SER EVITADAS DOBRAS EM “V” OU EM “U” em prens as excêntricas, pois uma
regulagem deficiente provocaria a ruptura da prensa.

74.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 75 -

Exemplo 1
Calcular a força necessária para dobrar em “U”, 1m de chapa de aço com
σr = 40 kg/mm² e
espessura e = 3mm, em ferramenta com extrator de mola.

a- Força de dobra

Fd = 2 ( 1
. σd . e . b ) = 2 ( 1 . 40 . 3 . 1000) = 80000 Kg
6 6

b- Força do extrator

Fex = 0,1 F = 0,1 . 80000 = 8000 Kg

c- Força total

Ft =Fd ÷ Fex = 80000 ÷ 8000 = 88000Kg

F -
Estampos de Enrolar
A operação de enrolar pode ser efetuada por vários métodos.
Enrolar no punção Enrolar na matriz
Nos dois casos acima a peça deve ter uma pré-dobra para iniciar o desenvolvimento.


3.2 - Repuxo

Na operação de repuxo obtem-se peças ocas partindo-se de placas ou chapas planas.
Durante a operação de repuxo o material sofre esforços de compressão (nas bordas da matriz) e
esforços de estiramento.

75.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 76 -

Na operação de repuxo praticamente a espessura da peça se mantém igual a do Blanque.

A -
Cálculo do Diâmetro do BLANQUE

Peças com formas de corpos de revolução, o blanque pode ser calculado de duas formas: pelo
processo de igualdade das áreas ou pelo método do baricentro do perímetro.

Exemplo:
Calcular o diâmetro do blanque para a peça da página abaixo:





Processo pela igualdade das áreas.



Ou seja

S
blanque = Σ Scírculo + Scilindro



π . D²
= π . d1 . h1 + π . d1²
4 4

76.  
 
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- 77 -

π . D²
= 4π . d1 . h1 + π . d1²
4 4

D² = 4d1 . h1 + d1² D = √4d1 . h1 + d1² D = √4 . 100 . 50 + 100²

D =
√30000 D = 173,205mm

ou ainda:

S =
π . d1 . h1 + π . d1²
S = π .100 . 50 + π .100²     
4 4

S = 15707,96 + 7853,98

S = 23561,94 como S =
π x D²

4
então temos:
π . D²
= 23561,94 π . D² =  4 . 23561,94    
4


D² = 4 . 23561,94 D² = 30000

π


D =
√30000 = 173,205mm

- Método do Baricentro do Perímetro (Processo Analítico)
Calculo pelo centro de gravidade das figuras:



π
. D²
= 2π . R1 . L1 + 2π . R2 . L2

77.  
 
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- 78 -
4
π . D² = 4 . 2π (R1 . L1 + R2 . L2)

D² = 8 (
Σ Ri . Li)



D =
√8 (Σ Ri . Li) D = √8 (50 . 50 + 25 . 50)



D =  √30000          D = 173,205mm 


Este processo é o mais utilizado pois pode utilizar a fórmula D =
√8 (Σ Ri . Li), para qualquer
que seja o repuxo que quisermos determinar o diâmetro do blanque.

A sequência do calculo é:

1°- Dividir o repuxo em figuras regulares como cilindros, discos, anéis, etc.
2°- Determinar o C.G de cada figura e a distância destes até o centro da peça (Ri)
3°- Determinar o comprimento desenvolvido de cada parte na seção mostrada (Li)
4°- Aplicar a fórmula: R² = 2
π . R . m x Σ li


B -
Repuxo em vários estágios

Peças com grandes profundidades de repuxo devem ser repuxados em várias operações:
O número das operações depende da profundidade de repuxo e das características de
estampabilidade do material da chapa.
Coeficiente de repuxo - O coeficiente de repuxo fornece a menor relação entre o diâmetro do
punção e o diâmetro do blanque (ainda peça intermediária) em função do material da chapa.

m
≤ d1
( m = coeficiente para 1° operação)
D

m
1 ≤ dn
( m 1 = coeficiente para demais operações)
dn – 1

Material m m 1
Aço para repuxo 0,60 – 0,65 0,80
Aço para repuxo profundo 0,55 – 0,60 0,75 – 0,80
Aço para carroceria 0,52 – 0,58 0,75 – 0,80
Aço Inoxidável 0,50 – 0,55 0,80 – 0,85
Cobre 0,55 – 0,60 0,85
Latão 0,50 – 0,55 0,75 – 0,80
Alumínio Mole 0,53 – 0,60 0,8
Duralumínio 0,55 – 0,60 0,9
 
 

78.  
 
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- 79 -
Exemplo 1: Determinar o diâmetro do disco e o número de operações necessárias para obtermos
um recipiente cilíndrico de chapa de aço inoxidável com as dimensões da figura.

Obs: Deixar 3% de sobremetal do blanque para usinagem posterior da altura, arredondar para o
número inteiro mais próximo.
Pela tabela temos:
m = 0,55
m
1 = 0,85

Diâmetro do blanque.


D =
√4d1 . h1 + d² D = √4 . 72 . 56 + 70²


D =
√21028 D = 145,01

Da = 1,03 . 145,01 Da = 149,36 Da
≈ 149mm
Número de operações:
d
1 = Da . m d 2 = d1 . m1
d1 = 149,055 d 2 = 81,95 . 0,85
d
1 = 81,95mm d 2 = 69,65 = 70mm

h
1 = Da² – dm²1
h2 = Da² - dm²2
4 . dm1 4 . dm 2

h
1 = 149² – 83,95²
h2 = 149² - 72²
4 .
83,95 4 . 72

h
1 = 15153,39
h2 = 17017
335,8 288

h
1 = 45126mm h 2 = 59,086mm

Exercício:
1 - Determinar o número de operações de repuxo e as respectivas profundidades para
estampagem da peça abaixo: Calcular o diâmetro do blanque pela igualdade das áreas:

79.  
 
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- 80 -

2 – Calcular o diâmetro do blanque para a peça abaixo:
Material – aço para repuxo profundo



Material – Latão
0,5m
0,8m1

80.  
 
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- 81 -






















Exemplo 2:

1- Determinar o blanque. (dois processos)
2- Calcular o número de operações e como são feitas.
Obs: Deixar 5% de sobremetal no blanque para usinagem posterior da altura.(arredondar % para o
n° inteiro mais próximo para mais ou para menos)

Resolução:
1- Cálculo do blanque

S1 =
π . d1 . h1 S1 = π . 52 . 48 = 7841,41

S2 = 2
π . r² + π² . r . d
onde d = 50 – (2 . 2) = 46
2
S2 = 2
π . 3² + π² . 3 . 46
= 56,54 + 681 = 737,54
2
S3 =
π . d²
S3 = π . 46² = 1661,85
Material – Latão
0,5m
 0,8m1

81.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 82 -
4 4

Speça = 7841,41 + 737,54 + 1661,85 = 10240,85

Sblanque = Speça


π . D² = 10240,85 π . D² = 4 . 10240,85 D² = 40963,4 D = √13039,05
4
π

D = 114,18 mm

Pelo processo analítico:

CG (raio) = 0,635 . 3 = 1,9 mm
Perímetro = 2
π . r / 4 = 2π . 3 = 4,71 mm


D =
√ 8 (Σ Ri . Li)


D =
√8 (26 . 48 + 24,9 . 4,71 + 11,5 . 23)
D =114,18 mm

Da = 1,05 . 114,18 = 120mm
d1
≥ 120 . 0,5 = 60mm
d2
≥ 120 . 0,8 = 48mm d2 = 50mm
Exercício:
1-
Determinar o diâmetro do blanque. 
2- Determinar o número e como serão as operações.







Material – Aço
Inoxidável
0,55m
 0,85m1

82.  
 
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- 83 -


3.3 Etapas do Repuxo


1- Análise do Produto
2- Desenvolvimento do Blanque
3- Número de Estágios necessários
4- Força de Repuxo
5- Sujeitadores
6- Extratores
7- Punções e Matrizes / Folga
8- Componentes do Primeiro Repuxo
9- Componentes dos demais Repuxos / Localizadores
10- Guias Flutuantes
A - ANÁLISE DO PRODUTO

Analisar o desenho do Produto com relação à:
- Raios: Dimensões, proporção com a espessura, posição geométrica.
- Tolerâncias: Definem a precisão necessária às ferramentas
- Geometria: Permite uma previsão do processo interno da ferramenta e definição do
número de estágios necessários.

B – DIÂMETRO DO DISCO

Uma das maneiras mais precisas de se calcular o diâmetro do Disco de Blanque, para peças de
repuxo cilindrico, é o método do volume. Temos abaixo algumas formulas mais usuais para o
cálculo manual:

Figura 1
D=
√d1²+4.d.[h+0,57(R+r)]

83.  
 
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- 84 -

Figura 2


Figura 3

V1=
π.h.(D²-d²)/4 ou V1= π.h.(R²-r²)

Figura 4

V2 = ((
π*D²)/4) * e ou V2= π * R² * e

Vt = V1+ V2+Vn

D =
√[(4*Vt)/( π*e)]

84.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 85 -
Atualmente uma maneira bastante precisa de obter-se o volume é modelarmos a peça em CAD
3D, como Pro-E, SolidWorks, Inventor, etc. Devemos porém tomarmos um cuidado especial
com relação aos raios externos da peça, pois sabemos de antemão que existe uma deformação
nesta região em função da tração nas fibras do material no momento do repuxo. A proporção
exata desta deformação só poderá ser obtida através de testes práticos, pois em um mesmo
material podem ocorrer diferenças em função de variações do processo do repuxo e de
fabricação do material. Um acréscimo de cerca de 20% na medida do raio externo pode ser
adotado para minimizar este efeito.

C – NÚMERO DE ESTÁGIOS

Dependendo da análise da geometria da peça, ou seja, da proporção entre a altura repuxada e o
diâmetro, veremos que não é possível se obter a peça pronta em uma única operação de repuxo,
portanto temos que verificar quantos estágios de repuxo será necessário para fabricarmos a peça
sem comprometermos as propriedades mecânicas do seu material. A redução de diâmetro com
conseqüente aumento na altura deve seguir o seguinte sistema:

onde:








Obs.: A partir do segundo Repuxo há necessidade de furos de saída de ar nos punções, para
evitar deformações.


D – FORÇA NECESSÁRIA PARA O REPUXO

O repuxo é realizado na região plástica do diagrama Tensão-Deformação do material.
Usaremos a seguinte fórmula:

Fr = K*
π *d*e*σt*1,25

onde:
Fr = Força de Repuxo
d = Diâmetro do Punção
e = Espessura do material
σt = Tensão de tração para repuxo
1,25 = Fator de correção
K = Obtido através da relação entre d e D (onde D = Diâmetro do Disco de Blanque)

d/D 0,55 0,575 0,6 0,625 0,65 0,675 0,7 0,725 0,75 0,775 0,8
K 1,0 0,93 0,86 0,79 0,72 0,66 0,6 0,55 0,5 0,45 0, 4

Obs.: Para peças não cilíndricas substituir
π*d pelo perímetro da peça.


d1 = 0,6*D       h1 = 0,266*D 
d2 = 0,48*D     h2 = 0,401*D 
d3 =  0,384*D  h3 = 0,555*D 
d4 = 0,307*D   h4 = 0,737*D 
d5 = 0,245*D   h5 = 0,959*D 
d6 = 0,796*D   h6 = 1,225*D 

85.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 86 -
E - SUJEITADORES

O sujeitador é utilizado principalmente no primeiro estágio do repuxo, para manter uma pressão
específica sobre o blanque, evitando assim o enrugamento da chapa do blanque a ser repuxado
durante a operação. O enrugamento ocorrerá se a pressão de sujeição não for suficiente para
manter a chapa apoiada na matriz. Por outro lado se a pressão for excessiva ocorrerá o
estiramento do material, pois a chapa terá dificuldade para “Escorregar” para dentro da matriz.
Evidentemente a superfície do sujeitador que entra em contato com a chapa deverá ser
devidamente polida e o material tratado termicamente para este fim.
Cálculo da força de sujeição:

P = F / A => Fsj = P . A

Onde: Fsj = Força de sujeição
P = Pressão específica = 0,1 a 0,2 Kgf/mm²
A = Área de contato entre o sujeitador e o blanque.

Obs.: Para ferramentas de baixa precisão ou aplicação grosseira usa-se de maneira genérica:


Fsj = 0,3 . Fr onde: Fr = Força de repuxo


F – EXTRATORES

Os extratores têm a função de retirar o produto de dentro das matrizes e/ou dos punções.
Genericamente usa-se:

Fex = 0,1 . F onde: F = Força da operação (corte, repuxo, etc.)


G – FOLGA ENTRE PUNÇÕES E MATRIZES

A folga necessária entre punção e matriz para repuxo deve levar em conta a espessura da chapa
a ser repuxada, mas tem uma pequena variação para chapas finas, até aproximadamente 1,5mm
e as de maior espessura:

p/ chapas finas: Fpm = e
p/ chapas grossas Fpm = e + t + 20% tol máx.

onde: Fpm = Folga entre punção e matriz
e = Espessura da chapa a ser repuxada
t = Tolerância da espessura da chapa
20% tol máx. = 20% da tolerância máxima da chap a


Exemplo:
Para uma chapa com espessura de 5mm com tol. ±0,2:
Fpm = 5 + 0,2 + 0,04 = 5,24mm

86.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 87 -
H – COMPONENTES DO PRIMEIRO REPUXO

Lista de componentes essenciais para o primeiro repuxo. Em ferramentas progressivas podem
ser necessários outros componentes adicionais.
- Punção
- Matriz
- Localizador (para o blanque)
- Sujeitador
- Extrator Inferior (Matriz)
- Extrator Superior (Punção)
- Porta – Punção
- Porta – Matriz
- Base superior e inferior e colunas, buchas de guia, etc., se ferramenta individual

I – COMPONENTES DOS DEMAIS ESTÁGIOS DE REPUXO

A lista é muito semelhante à anterior, com pequenas diferenças citadas abaixo:
- O localizador para o blanque e o sujeitador serão substituídos por um Posicionador, que
terá a função de penetrar na peça já repuxada na operação anterior para posicioná-la com
precisão em relação à matriz. Uma deficiência neste posicionamento pode ocasionar um repuxo
descentralizado em relação ao anterior causando imediatamente uma variação na altura e na
espessura da peça, devido ao escoamento irregular do material para dentro da matriz.
Este item será estudado posteriormente em detalhes, pois além desta função, também tem a
finalidade de extrair a peça do punção após o repuxo.

J – GUIAS FLUTUANTES

As guias flutuantes são um recurso muito usado em ferramentas progressivas que envolvem
repuxo, pois se a fita não for elevada após a operação de repuxo, não há como transportá-la
para o próximo estágio.
Em todos os itens aqui estudados estamos considerando um sistema convencional de repuxo,
em prensas excêntricas. Existem máquinas especiais, do tipo “Transfer”, por exemplo, que são
desenvolvidas especialmente para repuxar peça e trabalha em alguns casos com “Repuxo
Invertido”, ou seja, as matrizes estão na parte superior do estampo e os punções na parte
inferior. Nestas máquinas o transporte das peças para o próximo estágio são feitos por um
sistema de transporte exclusivo; daí o nome “Transfer”.

K - Escolha da Prensa – Força Total

Como fator de segurança recomenda-se acrescentar 20% à Força total da operação, para escolha
da máquina necessária, que é dada por:

Ft = (Fr +Fsj +Fex)*1,2 onde:

Ft = Força total da operação (ou do estágio)
Fr = Força para Repuxo
Fsj = Força para Sujeição
Fex = Força de Extração
1,2 = Fator de segurança

87.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 88 -
A força de repuxo pode oscilar devido a variações no sistema de lubrificação das chapas,
polimento dos punções e matrizes, variações de dureza e propriedades mecânicas da chapa ao
longo da bobina, Temperatura da máquina, etc.
Os métodos mais comuns de lubrificação de fitas para repuxo são:
- Óleos minerais ou vegetais
- Graxas
- Sabão
Também é comum em produções seriadas a aplicação de uma camada de fosfato na face da fita
que entrará em contato com a matriz. Esta camada associada à lubrificação reduz bastante o
atrito, facilitando o repuxo.
Os repuxos realizados com deficiência de lubrificação alem de causar um acréscimo da força
necessária para a operação, acarreta também um fenômeno chamado “Estiramento”, que é a
redução da espessura da chapa, de maneira irregular. Este estiramento deforma o material
aumentando a altura da peça ou reduzindo a quantidade de material que deveria escoar para
dentro da matriz, comprometendo desta forma a geometria final do produto. Além disso, causa
uma fragilidade estrutural no material, podendo causar trincas e até, em casos mais drásticos, a
ruptura do fundo da peça, pois o estiramento normalmente se torna mais acentuado na região
dos raios.
---------------------------------

4 – FERRAMENTAS DIVERSAS

Esta denominação necessita de certa lógica para evitar confusões.
Se a ferramenta efetua várias operações, poderá ser útil mencionar cada uma delas, indicando
eventualmente a ordem na qual irão ser efetuadas.

4.1- Classificações das Ferramentas

Podem ser classificadas as ferramentas, inicialmente, pelas operações que efetuam; temos
assim:
a) Ferramentas de corte;
b) Ferramentas para deformação;
c) Ferramentas de embutir ou repuxar;

Em outros casos as ferramentas podem combinar várias operações, temos assim:
d) Ferramentas combinadas.

Classificação:

a) Ferramentas de corte

Estas ferramentas podem ser classificadas pelo tipo de trabalho:
- ferramenta de corte simples;
- ferramenta de corte progressivo;
- ferramenta de corte total.

Pelas formas da ferramenta:
- ferramenta de corte; aberta (para corte simples);
- ferramenta de corte coberta ou com placa-guia (para corte simples ou progressivo);
- ferramenta de corte com colunas (para corte simples, progressivo ou total);

88.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 89 -
- ferramenta de corte com guia cilíndrica (para corte total).

b) Ferramentas para deformação

A classificação destas ferramentas pode ser feita somente em função do serviço a ser realizado:
- ferramenta de dobra em V, U ou L;
- ferramenta de enrolar (extremo ou total)
- ferramenta de aplainar
- ferramenta de estampar

c) Ferramentas de Embutir ou Repuxar

Classificam-se pelo tipo de trabalho:
- ferramenta de repuxo sem prendedor de chapa (para repuxo de ação simples)
- ferramenta de repuxo com prendedor de chapa (para repuxo de ação dupla), para prensas se
simples e duplo efeito.

d) Ferramentas Combinadas

Apresentam-se sob formas diversas, sendo possível classificá-las em:
- ferramentas combinadas totais;
- ferramentas combinadas progressivas.


Ferramenta de Estampo Progressivo de Corte, Dobra e Repuxo

89.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 90 -


4.2 - Elementos Normalizados
Bases







 

90.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
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Buchas Guias e Mola



Colunas

91.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 92 -
5- EQUIPAMENTOS
5.1 - Prensas

No trabalho dos metais em chapas, as máquinas usadas são denominadas “PRENSAS”.
A classificação destas máquinas é feita observando o funcionamento e os movimentos.
Em 1º lugar se distinguem:
- Prensas Mecânicas;
- Prensas Hidráulicas.
Em cada um destas categorias, os movimentos de que são dotadas essas prensas permitem
diferenciá-las em:
1- Prensas de simples ação, ou seja, com um só movimento (mais usual);
2- Prensas de dupla ação, ou seja, com dois movimentos;
3- Prensas de tripla ação.
Citaremos somente a de simples ação.

Neste tipo de prensa é possível diferenciar:
1 – pela sua função:
a) prensas para cortar e embutir;
b) prensas para dobrar e puncionar
c) prensas de forja.

2 – pelo seu comando:
a) prensa de balancim manual;
Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem que não precisam grandes esforços.
b) prensa de fricção;
Trabalho de forja, estampagem e dobra.
c) prensa de excêntricos; (mais usual)
Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem de diversos esforços.
d) prensa de virabrequim;
Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem, mas que constitui um virabrequim.
e) prensa de rótula.
Trabalho de corte, dobra, embutição ou estampagem, com diferente acionamento do
cabeçote.

A - Características das Prensas

Para definir uma prensa devem ser indicadas as características que se seguem:
- tipo;
- força máxima em toneladas e trabalho;
- percursos;
- distância entre mesa e cabeçote;
- potência do motor;
- dimensões externas.
Ademais, o fabricante deve definir sempre as dimensões das fundações previstas para
instalação da máquina.
Prensas Mecânicas: Para prensas de pequena e média potência, pode ser executado em
ferro fundido, aço fundido ou em chapas de aço soldadas. Esta armação aberta por três lados,
permite a passagem lateral da fita. Possuem mancais na parte superior, guias verticais e uma
mesa para fixação das ferramentas. Os principais tipos são: balancim, fricção, excêntrica,
virabrequim, rótula.

92.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 93 -
Prensas Hidráulicas: estas se diferenciam somente das precedentes pelo comando do
cabeçote. São de uma ou várias colunas e a armação é de ferro fundido ou de chapas de aço
soldadas. A vantagem destas prensas reside na facilidade existente para se regular a pressão do
óleo, o que permite utilizar somente a força necessária e que esta seja controlada.

B - Escolha da Prensa Conveniente

Para se escolher uma prensa para uma determinada operação, devemos conhecer as
características das prensas de que dispõe. Para um trabalho a se realizar devem ser
determinados:

1 - a força (em toneladas) necessária;
2 - o trabalho (em quilogrâmetros) necessário;
3 - as dimensões da ferramenta;
4 - o percurso necessário;
5 - o modo pelo qual se deve trabalhar (golpe a golpe ou em continuação).

Estas especificações vão tomar a escolha mais fácil. A primeira permite que se determine a
força exigida da prensa. A segunda fixa a escolha entre uma prensa de comando direto ou com
aparelhos. A terceira permite assegurar a possibilidade de montagem das ferramentas.
Para a escolha de uma prensa, deve-se evidentemente ter em conta o tipo de trabalho a ser
executado.
Os trabalhos de corte podem ser realizados em todos os tipos de prensas de simples efeito.
As dobras deverão ser efetuadas em prensas excêntricas, prensas de fricção, ou em prensas
especiais para dobrar.
A escolha é mais delicada para trabalhos de embutição. As prensas de duplo efeito, com
mesa móvel, deverão ser utilizadas para trabalhos embutição cilíndrica profunda em chapas
finas.
As prensas hidráulicas permitem grandes pressões a grandes profundidades.
As prensas de simples efeito, providas de almofada pneumática, podem ser utilizadas como
prensas de embutir. Estas prensas permitem exercer grandes pressões de deformação e maior
produção.

C - Dispositivos de Proteção

As prensas são máquinas perigosas para as mãos dos operadores, por esta razão são empregados
diversos dispositivos para que se aumente a segurança, no trabalho.
Uma das mais simples é que se obrigue a utilizar as duas mãos para o comando, o que evita que
o operário deixe uma das mãos debaixo do cabeçote (bi-manual).
Nas grandes prensas, manejadas por vários operadores, dispositivos elétricos no comando
obrigam-lhes a utilizar as mãos na manobra.
Algumas prensas têm uma pantalha protetora, a qual deve ser descida, a fim de acionar a
máquina. Este movimento força o operário a retirar as mãos da zona perigosa.

93.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 94 -
Modelos de algumas máquinas:


 

94.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 95 -
A - Esquema de Repuxo e Estampo Progressivo
 


Estampo Progressivo Peça Estampada na Ferramenta ao lado

5.6 - Dobradeira


Faca 
Canal 
chapa 

95.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 96 -
Dobradeira Amada FBD 3 – 8025NT Dobrando uma chapa Peça Dobrada

Este modelo é um marco no sistema de dobramento automático completamente diferente em
conceito de qualquer sistema convencional. Possui programação simplificada e permite o sistema de
conferência no perfil da parte fabricada como também qualquer interface. Também podem ser
executadas modificações de usuário para o programa antes de processar. O sistema é projetado para
prover dobramento para cima e para baixo de 180 a 45 graus. Ele processa produtos novos sem
perda de tempo pela organização de operações. Considerando que não requer nenhum óleo
hidráulico, o este mantém um ambiente de trabalho limpo. Com automatização Integrada, é
desenvolvido para aumentar produtividade idealmente enquanto reduzindo custos em uma
variedade de loja que processa métodos. O sistema também pode ser ampliado e pode ser integrado
com outro equipamento do mesmo fabricante.

5.7 - Automação em Prensas

 

Desbobinador Endireitador Prensa

Sistema de Automação projetada por Stampco-Setrema

Neste sistema de automação acima, consiste três equipamentos:
- Desbobinador
- Endireitador
- Prensa Hidráulica (descrito no item 3.1)

A -
Desbobinador para Fitas

Destinados ao processamento de materiais em rolos / bobinas. Podem ser fornecido com
mandril único ou duplo, eixo com ponta lisa para carretéis ou base giratória para
desenrolamento direto de “pallets”.

96.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 97 -
Desbobinador c/Mandril Único Desbobinador c/ Mandril Duplo
 
 Características técnicas
• Expansão do diâmetro manualmente acionada
• Suportes laterais para sustentação e guiamento do material
• Freio de inércia para controle do desbobinamento (modelo sem motorização)
• Acionamento por motorredutor (modelo com acionamento)
• Velocidade variável por inversor de freqüência
• Seletor para reversão do sentido de rotação
• Sensor eletrônico para controle de laço - “looping” (modelo com acionamento)

Acessórios opcionais
• Braço pneumático com rolo pressor
• Freio de inércia de atuação pneumática
• Controlador de laço por ultrasom ou sensores fotoelétricos
• Expansão hidráulica do mandril
• Carro transportador / elevador de bobinas
• Telas de proteção conforme PPRPS
• Rolos cônicos para guiamento lateral do material

B - Endireitadores para Fitas

São destinados ao processamento de materiais contínuos em fitas. Podem ser fornecidos em
conjunto com desbobinadores em gabinete único (montagem compacta).



Endireitadora c/ Abertura Manual Endireitadora c/ Abertura Hidráulica

Características técnicas
• Rolos puxadores para tracionamento do material
• Regulagem da pressão dos rolos tracionadores por molas
• Número de rolos endireitadores: (05) cinco ou (07) sete
• Ajuste individual da posição dos rolos endireitadores superiores

97.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 98 -
• Comando por inversor de freqüência
• Sensor eletrônico para controle do laço (“looping”)
• Seletor no painel para modo de operação “Automática / Manual”
• Guia fita na entrada / cesto de rolos na saída do material

Acessórios opcionais
• Abertura manual ou hidráulica do cabeçote endireitador (introdução da ponta)
• Controlador de laço por ultrasom ou sensores fotoelétricos
• Abertura pneumática para os rolos tracionadores
• Mesa articulada para introdução da ponta da bobina
• Rolo pré-endireitador para preparação

98.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 99 -
Anexo

Aços ferramentas - Trabalho a quente

VILLARES 
METALS 
SIMILARES 
  DESCRIÇÃO APLICAÇÃO 
 
TENAX 300 
 
H11 (MOD.) 
1.2343 
 
Matrizes para fundição sob pressão de ligas não 
ferrosas, como ligas de Al; nesta aplicação, 
recomenda-se o TENAX 300 IM. Matrizes e 
punções de forjamento com geometria complexa 
ou submetidas a trincas. Espinas para extrusão a 
quente de ligas não ferrosas, principalmente Al.   
 
   
TENAX300IM  
H11 (MOD.) 
1.2343 
Refundido  
 
Moldes e componentes para  fundição sob pressão 
de ligas de alumínio e outras ligas não ferrosas, 
como zinco, estanho e chumbo. Matrizes para 
extrusão de ligas de alumínio, latão e ligas de 
magnésio. Matrizes e punções para 
forjamento. Moldes de injeção de termoplásticos 
não clorados, e para facas a quente.  
 
   
VHSUPER IM
  
1.2367 
(MOD.) 
Refundido 
 
Matrizes e punções para forjamento, incluindo 
aplicações de recalque a quente e insertos. Facas 
a quente. Matrizes para extrusão de ligas de 
alumínio, latão e ligas de magnésio. Matrizes e 
componentes para  fundição sob pressão de ligas 
de alumínio e outras ligas não ferrosas, como 
zinco, estanho e chumbo.  
 
   
VHSUPER 
 
1.2367 
(MOD.) 
 
Matrizes e punções para forjamento a quente em 
prensa. Matrizes para fundição sob pressão de 
ligas não ferrosas; nesta aplicação, recomenda-se 
a versão IM.  Matrizes de extrusão de ligas de Al e 
ligas de Cu.   
 
   
VH13ISO 
 H13 1.2344  
 
 
Aplicações típicas:  Matrizes e punções de 
forjamento em prensa.  Punção para extrusão de 
ligas não ferrosas.  Moldes para fundição por 
gravidade de ligas leves, especialmente Al.  Facas 
para corte a quente.  Matrizes para fundição sob 
pressão de ligas de alumínio, em peças de menor 
porte ou pouco complexas.   
 
 
 

99.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 100 -
 
 
 
   
VH13IM 
 
H13 1.2344 
Refundido 
 
Moldes para fundição por gravidade de ligas leves, 
especialmente ligas de Al e Mg, em peças 
complexas ou de maior porte.   Moldes para injeção 
de polímeros termoplásticos, com alto grau de 
polimento e alta resistência mecânica.  Matrizes de 
alto desempenho para forjamento em prensa.  
   
VMO   1.2714  
Aço com  boa resistência mecânica a quente, 
destacando-se sua alta tenacidade. Comumente 
aplicado em:  Matrizes para forjamento em 
martelo. Matrizes de grandes dimensões para 
forjamento em prensa. Porta-matrizes.  Suporte 
de ferramentas de extrusão.   
 
   
VCM 
 
~H10 
1.2365 
 
Forjamento de alta velocidade, como em prensas 
tipo Hatebur.  Forjamento de válvulas 
automotivas.  Forjamento de porcas, parafusos e 
rebites.   
 
   
VCMAIM  
H10(MOD.) 
1.2885 
Refundido 
 
Aplicações tipicamente em ferramentas muito 
aquecidas e de refrigeração intensa:  Forjamento 
de alta velocidade, como em prensas tipo Hatebur. 
Forjamento de válvulas automotivas.   
 
   
VPCW  H12 1.2606  
Usualmente aplicado em:  Matrizes de forjamento 
em prensa.  Punções de extrusão de ligas não 
ferrosas.  Facas para corte a quente.   
 
   
VW9  
~ H20 
~H21 
1.2581 
 
 Ferramentas para uso contínuo em forjamento de 
válvulas, parafusos e porcas. Roletes para 
laminação a quente.   
 
   
VCO 
 1.2721  
Matrizes de gravuras rasas para forjamento a 
quente em martelo.  Facas para corte a frio de 
chapas grossas e tarugos.  Matrizes para 
forjamento a frio.  Suportes de ferramentas de 
extrusão a quente 
 
 
 
 
 
 
 

100.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 101 -
 
 
Aços ferramenta - Trabalho a frio

VF800AT 
  -   
Pentes e rolos laminadores de rosca. Matrizes e 
punções para corte e repuxo. Ferramentas de 
cunhagem. Facas para corte a frio de chapas 
finas.   
   
VD2   D2 1.2379   
Matrizes para estampar e cunhar. Pentes 
laminadores de roscas. Punções e calibres.  
Facas para corte a frio de chapas   
   
VC131   D6 1.2436  
Facas para corte de chapas e para corte em 
condições abrasivas, como papel e madeira.  
Moldes e formas para prensagem de cerâmicas.   
Ferramentas de trabalho a frio, em geral.   
   
VND   O1 1.2510  
Facas para corte de papel e madeira.  Guias, 
roletes, calibres e padrões.   Rolos e ferramentas 
de conformação de perfis.  Pequenas punções e 
matrizes para prensagem e cunhagem.  
   
VS7    S7   
Corte de tarugos, chapas grossas e sucata. 
Talhadeiras e ferramentas pneumáticas.  Placas 
de choque e outras ferramentas de trabalho a 
frio, submetidas a choques.   
   
VW3   S1 1.2542  
Corte de tarugos, chapas grossas e sucata.  
Talhadeiras e ferramentas pneumáticas.  Placas 
de choque e outras ferramentas de trabalho a 
frio, submetidas a choques.  
   
VETD   W2 1.2833  
Capaz de ser endurecido superficialmente, 
quando temperado em água, além de preservar 
o núcleo tenaz. 
 
 
Aços rápidos
 
         
VWM2 
 M2 1.3343   
Indicado para brocas helicoidais, fresas, machos, 
cossinetes, brochas e ferramentas de usinagem. 
Usado também para estampos de corte, punções, 
matrizes de estampagem profunda e ferramentas 
de deformação a frio.  
   

101.  
 
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 102 -
VWM7 
 M7 1.3348  
Recomendado especialmente para ferramentas de 
gume fino, como machos, cossinetes, fresas e 
brochas helicoidais.  
   
VWM8   
Aco Rápido 
com 3% V 
 
Aço Rápido com 3% V . Aço com maior resistência 
ao desgaste, com carbonetos mais finos e boa 
retificabilidade. Usado especialmente na fabricação 
de machos.  
   
VWM3C   M3:2   Usado principalmente na fabricação de machos.  
   
VHSSM50   
M50 
~1.3551 
 
De aplicação típica em peças ou dispositivos 
mecânicos de alta solicitação, ou ferramentas de 
corte de menor solicitação.     
VKM42   M42 1.3247  
Adequado para aplicações mais extremas. Porém, 
não deve ser utilizado em aplicações sujeitas a 
choques ou vibrações excessivas.  
   
VK5E   M35 1.3243  
Usado na confecção de fresas e ferramentas de 
perfil, brocas especiais para usinagem de material 
de alta resistência.  
   
VK10E   1.3207  
Para ferramentas de desbaste e acabamento, de 
alta velocidade, de materiais de usinagem difícil, 
como aços austeníticos e ligas resistentes ao calor. 

102.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 103 -
Apêndice I

6 - Simbologia de Estampagem

e
= Espessura da chapa (mm)
u = Distância entre os pontos de contato da peça com a matriz e o punção(mm)
l = Comprimento da tira (mm)
s = Espaçamento entre peça e borda (mm)
n = Número de peças por metro.
a = Avanço ou passo(mm)
f = Folga entre punção e matriz (mm)
la = Abertura da matriz(mm)
lb = Comprimento da dobra.(mm)
d
1 = Diâmetro da peça repuxada (repuxo cilíndrico) (mm)
h
1 = Altura do repuxo (mm)
m = Coeficiente de repuxo para 1° operação
m
1= Coeficiente de repuxo para demais operações
B = Largura da fita (mm)
A
c = Área de corte (secção resistiva de corte) (mm²)
A
cp = Área da cabeça do punção (mm²)
Fc = Forca de corte em tesoura guilhotina (kgf)
L = Comprimento de corte ( mm)
A
p = Superfície total da peça ( mm²)
A
t = Superfície total da tira ( mm²)
P = Força de dobramento (kgf)
D = Diâmetro do blanque (mm)
Da = Diâmetro adotado considerando usinagem posterior (mm)
Pe
= Pressão específica dimensionada para a placa de choque (kgf/mm²)
R
= Raio do blanque (mm)
Ri = Raio interno do repuxo (método analítico) (mm)
Li = Altura do reuxo (método analítico) (mm)

τcis = Tensão de cisalhamento do material (kgf/mm²)
λ = Ângulo de inclinação da faca de corte (°)

σƒ = Tensão de flexão.(kgf/mm²)
σr = Tensão de ruptura a tração(kgf/mm²)
J min = Menor momento de inércia
E = Módulo de elasticidade do material(Pa)
ε = Coeficiente para dobras com planificação de fundo
μ = Coeficiente de inclinação
ω = Módulo de resistência.

Apêndice II

103.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 104 -

7- Roteiro do Projeto de Estampo Progressivo de Corte

P a r t e 1. M e m o r i a l d e C á l c u l o

1. Estudo da Fita
1.1. Definir a posição ideal da peça na fita, com no mínimo:
2 estudos com inversão de corte e 2 sem inversão
1.2. Calcular o número de peças por chapa padronizada
1.3. Calcular a porcentagem de utilização da chapa (considerar o limitador de avanço)
1.3.1. Considerar peça real (com furos)
1.3.2. Considerar a peça bruta (desconsiderar furos)

2. Estudo do Limitador de Avanço
2.1. O projeto deverá considerar avanço manual
2.2. O uso de faca de avanço reduz o rendimento no uso da chapa
2.3. Caso se utilize faca de avanço o rendimento no uso da chapa deverá ser revisto

3. Dimensionamento da Matriz
3.1. Calcular a folga entre punção e matriz
3.2. Efetuar o estudo da parede entre furos
3.3. Calcular a espessura do talão
3.4. Determinar a espessura, comprimento e largura da matriz
3.5. Determinar a vida útil de cada matriz

4. Verificação dos Punções
4.1. Verificar flambagem e resistência à compressão
4.2. Verificar a necessidade de uso da placa de choque

5. Espiga
5.1. Calcular o centro de gravidade do perímetro de corte
5.2. Sugerir tipo da espiga
5.3. Indicar a prensa adequada (fator segurança entre 10 e 20%)

6. Outros Elementos Construtivos
6.1. Elementos Construtivos Padronizados
Bases, colunas de guia (pino), buchas, molas, parafusos, pino-guia (DIN 6325) arruelas, etc., devem ser
normalizados ou padronizados pelos fabricantes: Danly, Miranda, Polimold, Onça, etc. Apresentar a
fonte desses elementos.
6.2. Demais Elementos Construtivos
Definir: porta-punções, sistema de guias e extratores, prensa-chapa, limitadores de avanço e demais
elementos construtivos.

P a r t e 2. D e s e n h o s

1. Apresentar uma pasta com desenhos em tamanho máximo A1
2. Fazer o desenho do conjunto (montagem) em 3 vistas se necessário
3. Fazer o detalhamento de todos os itens do ferramental
4. Punções e Matrizes deverão ter todas as especificações para fabricação. Considerar que esses elementos
operam em conjunto
5. Todos os elementos deverão apresentar: tolerâncias e acabamentos
Apêndice III

104.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 105 -
8 - Componentes Fundamentais de um Estampo

1. Pino de Fixação
Sua função é fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais.

105.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 106 -
Material: Aço prata.
2. Parafuso hexagonal interna (Tipo “Allen”) - DIN 912
3. Punção ou Macho – Obs.: Ø ≥ e da chapa
Sua função é dar o formato final do produto. É um elemento de muita precisão.
Material: Aço RCC, Aço VC-131 – Temperado 60-62 HRC
Aço VT-131 – Temperado e Retificado p/ trabalho a quente 62-64 HRC.
4. Pino de Fixação
Sua função é fixar componentes do estampo que podem ter movimentos horizontais.
Material: Aço prata.

5. Parafuso hexagonal interna (Tipo “Allen”) – DIN 912
6. Régua de Guia
Sua função é guiar a tira durante o processo de estampagem.
Material: Aço SAE 1045 – não havendo obrigatoriedade de tratamento térmico com
HRC 45-48.

7. Chapa de Apoio

Sua função é apoiar a tira antes de entrar no estampo.
Material: SAE 1020.

8. Espiga – Obs.: A rosca da Espiga não é cementada
Sua função é fixar a base superior do estampo no cabeçote da prensa.
Material: Aço SAE 1020.

9. Base Superior – Obs.: Espessura ≥ 20 mm
Sua função é apoiar o conjunto superior do estampo no cabeçote da prensa.
Material: Aço SAE 1020 ou Ferro Fundido.

10. Placa de Choque – Obs.: Espessura entre 5 e 8 mm
Sua função é evitar a penetração dos punções na base superior.
Material: Aço SAE 1045 – não havendo obrigatoriedade de tratamento térmico com
HRC 45-48.
Aço VND - não havendo obrigatoriedade de tratamento térmico com HRC 52-56.

11. Bucha de Guia

Sua função é de guiar as colunas do estampo durante o processo de estampagem. Favorece o
deslizamento do cabeçote sobre as colunas.
Material: Aço VND – Temperado 52-54 HRC, Bronze. (Parafusos de Fixação: Aço Liga).
12. Porta Punção
Sua função é posicionar e fixar firmemente os punções.
Material: Aço SAE 1020.

13. Mola de Compressão

106.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 107 -
Sua função é de possibilitar o recuo do piloto quando ocorrer posicionamento incorreto da tira.
Material: Aço SAE 9260, VS-60 – Temperado 46-48 HRC.

14. Placa Guia

Sua função é guiar os punções e extrair a tira dos punções na subida do cabeçote da prensa.
Material: Aço SAE 1020.

15. Colunas de Guia - Obs.: Encaixe ≥ 1,5 Ø
Sua função é guiar o conjunto superior e inferior do estampo para que não ocorra nenhum
deslocamento entre si.
Material: Aço SAE 1010/1020 Cementado – Temperado 60-62 HRC.

16. Punção ou Macho – Obs.: Ø ≥ e da chapa
Sua função é dar o formato final do produto. É um elemento de muita precisão.
Material: Aço RCC, Aço VC-131 – Temperado 60-62 HRC
Aço VT-131 – Temperado e Retificado p/ trabalho a quente 62-64 HRC.
17. Pino Piloto
Sua função é a de garantir o perfeito avanço da tira corrigindo possíveis falhas no sistema de
avanço.
Material: Aço VND – Temperado 58-60 HRC
Aço Prata – SAE 1040/1050 – Temperado e Retificado.

18. Base Inferior
Sua função é apoiar e fixar o conjunto inferior do estampo na mesa da prensa.
Material: Aço SAE 1020 ou Ferro Fundido.

19. Matriz ou Fêmea
Sua função é a de juntamente com o respectivo punção, formar o produto.
Material: Aço RCC, Aço VC-131 – Temperado 60-62 HRC
Aço VT-131 – Temperado e Retificado p/ trabalho a quente 62-64 HRC.
20. Parafuso Cabeça Escareada - DIN 93

21. Faca de Avanço
Sua função é determinar o avanço (passo) da tira após a cada descida do cabeçote da prensa.
Material: Aço RCC, Aço VC-131 – Temperado 60-62 HRC

107.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 108 -
Apêndice IV
9 – Tabela de Tolerâncias Punção – Matriz

Peça 1

 
 
 
 
 
 
   
 

108.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 109 -
Peça 2

 

109.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 110 -
Apêndice VI
10 – Sequência de Corte de Peças Inclinadas

110.  
- Fatec - So - Tecnologia de estampagem -
- 111 -
12 - Bibliografia


• Estampo de Corte – BRITO, OSMAR DE

• Projetista de Máquinas – PRO-TEC – PROVENZA, FRANCESCO

• Estampos I – PRO-TEC - PROVENZA, FRANCESCO

• Estampos II – PRO-TEC – PROVENZA, FRANCESCO

• Manual do ferramenteiro – KONINCK, J. DE.
GUTTER, D