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Cálculo da força de perfuração: Um tutorial passo a passo

Última atualização:
2 de abril de 2024

Índice

A força de perfuração inclui força de obturaçãoA força de perfuração é calculada com base na força de perfuração, na força de descasque, na força de empurrão e na força de elevação. O cálculo da força de perfuração é fundamental para selecionar a prensa certa, como mostra a Figura 1.

Força de obturação

F=L×t×r

onde:

  • F - a força de obturação (N);
  • L - o comprimento do perímetro do espaço em branco (mm);
  • t - a espessura do material (mm);
  • r - a resistência ao cisalhamento do material (MPa).
Figura 2-8 Força de descarga, força de alimentação, força de elevação.
Figura 1 Força de descarga, força de alimentação, força de elevação.

Força de descasque, força de empurrão, força de elevação

a) A força de arrancamento é a força necessária para remover o material preso no punção, dada por

Fdescarregamento = kdescarregamento * F

b) A força de empurrar é a força necessária para empurrar a peça bruta na direção do corte para fora da cavidade da matriz, dada por

Fempurrar = n*kempurrar*F

c) A força de ejeção é a força necessária para levantar a peça bruta contra a direção de corte para fora da cavidade da matriz, dada por

Fejetar = kejetar * F

onde:

  • kdescarregamento - o coeficiente da força de arrancamento;
  • kempurrar - o coeficiente de força de empurrão;
  • kejetar - o coeficiente de força de ejeção;
  • n - o número de peças na matriz, n = h/t (h é a altura da parede reta da aresta da matriz, t é a espessura da peça de trabalho);
  • F - a força de obturação (N).

Os coeficientes da força de descarga, da força de empurrão e da força de ejeção são apresentados no Quadro 1.

Tabela 1: Rácios entre a força de descarga, a força de alimentação, a força de remoção e a força de perfuração

Material Espessura/mmKdescarregamentoKperfuraçãoKejetar
Aço≤0.10.065 – 0.0750.10.14
>0. 1 ~0.50.045 – 0.0550.0630.08
>0.5 ~2.50.04 – 0.050.0550.06
>2.5 ~6.50.03 – 0.040.0450.05
>6.50.02 – 0.030.0250.03
Alumínio e ligas de alumínio0.025 – 0.080. 03 ~ 0. 07
Cobre puro e latão0.02 – 0.060.03 ~ 0.09

Seleção de equipamento de estampagem

Quando o processo de estampagem envolve simultaneamente força de corte, força de alimentação e força de ejeção, a força total de estampagem F é calculada do seguinte modo Força total de estampagem Ftotal = F + Fdescarregamento + Fempurrar + Fejetar.

Neste caso, a tonelagem da prensa selecionada deve ser aproximadamente 30% superior a Ftotal para proporcionar a margem necessária.

Quando F, Fdescarregamento, Fempurrar, e Fejetar não ocorrem simultaneamente, Ftotal é calculado somando apenas as forças presentes no mesmo instante.

Na produção, os cálculos pormenorizados são normalmente efectuados apenas para a força de perfuração, enquanto a força de descarga é estimada com base numa proporção fixa da força de perfuração, mais a margem necessária para perfurar, totalizando 50%.

Assim, a fórmula para calcular a tonelagem da prensa é a seguinte

Fimprensa = F × 150% = 1,5F

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