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Calculadora de força de estampagem profunda

Calcule a taxa de estampagem (coeficiente de estampagem) m = d/D e a força do punção (estampagem) para peças cilíndricas estampadas em profundidade, além do raio recomendado da matriz e do punção e da força do sujeitador. Informe o diâmetro do blank, o diâmetro do produto, a espessura da chapa e a resistência à tração; a calculadora retorna a força em kN, N e tonelada-força, o coeficiente C₁ e a orientação de raios.

Este é o cálculo que nossos engenheiros de ferramentaria executam ao projetar uma matriz de estampagem profunda. A taxa de estampagem, o raio da matriz, o raio do punção e a força do punção determinam se o primeiro passe será bem-sucedido, qual a tonelagem de prensa necessária e se será preciso um repasse. O mesmo cálculo é feito antes de cotarmos uma peça.

1 · Unidades
2 · Dimensões do blank e do produto
Taxa de estampagem m = d/D  ·  F = π·C₁·d·t·σs
mm
Diâmetro do blank circular plano
mm
Diâmetro interno ou médio do copo estampado
mm
MPa
Resistência à tração máxima do material da chapa
3 · Raio da matriz e do punção
mm
Opcional. Se deixado em branco, a faixa recomendada é exibida no resultado.
mm
Opcional. Valor típico: 0,6–1,0 vez o raio da matriz.
O raio da matriz controla o escoamento do material sobre o ombro da matriz. Um raio muito pequeno pode rasgar o blank; um raio muito grande pode permitir enrugamento e reduzir o controle dimensional. O raio do punção controla principalmente a tensão na ponta do punção.
Referência rápida de materiais
σs é a resistência à tração, não a resistência ao cisalhamento, para estampagem profunda. Selecione um material para preencher o valor automaticamente.

Informe o diâmetro do blank D, o diâmetro do produto d, a espessura da chapa t e a resistência à tração σs. A taxa de estampagem e a força do punção são atualizadas automaticamente.

A taxa de estampagem m = d/D mede a severidade da estampagem. Para um primeiro passe, os metais normalmente ficam entre 0,50 e 0,62. A força do punção F = π·C₁·d·t·σs usa o coeficiente C₁ interpolado, o diâmetro do produto, a espessura da chapa e a resistência à tração. A força do sujeitador é estimada em aproximadamente 25% da força do punção. Adicione uma margem de segurança de 10–20% para condições de produção.

Cálculo da força de estampagem profunda: como funciona

A estampagem profunda transforma um blank circular plano em um copo oco por meio de um punção e uma matriz. O sujeitador prende a aba enquanto o punção empurra a chapa para a cavidade da matriz, formando a parede à medida que o material escoa para dentro.

Perguntas frequentes

A taxa de estampagem m = d/D é a razão entre o diâmetro acabado d e o diâmetro do blank plano D. Ela mede a severidade da deformação. Para um primeiro passe, as taxas típicas dos metais ficam entre 0,50 e 0,62. Um m menor significa uma estampagem mais severa e maior risco de trinca no raio do punção. Um m maior é uma estampagem mais rasa, em que o enrugamento da aba passa a ser a principal preocupação.

A força do punção é F = π·C₁·d·t·σs, em que C₁ é o coeficiente de primeiro passe, d é o diâmetro acabado, t é a espessura da chapa e σs é a resistência à tração. C₁ é interpolado a partir da tabela padrão. Para um copo de 70 mm estampado a partir de um blank de 100 mm em aço de 1,2 mm com resistência à tração de 400 MPa, F é aproximadamente 63 kN.

O raio da matriz é normalmente 6–10% do diâmetro do blank D para aço, 8–12% para aço inoxidável e 5–8% para alumínio. Um raio muito pequeno aumenta a tensão de flexão no ombro da matriz e pode rasgar o blank. Um raio muito grande permite o enrugamento da aba e reduz o controle da parede estampada. O raio do punção é tipicamente 0,6–1,0 vez o raio da matriz.

Uma taxa de estampagem menor significa que o blank precisa ser estampado mais em relação ao seu tamanho inicial. O trabalho de deformação por peça aumenta, então C₁ e a força do punção sobem. É por isso que um copo mais profundo exige mais tonelagem de prensa do que um copo raso com o mesmo diâmetro e espessura.

Um sujeitador é normalmente necessário quando m está abaixo de cerca de 0,65; sem ele, a aba sem apoio pode flambar e gerar rugas. A força de sujeição deve ser apenas suficiente para evitar rugas, tipicamente cerca de 20–30% da força do punção. Força de sujeição excessiva aumenta a carga do punção e pode rasgar a peça.

Se a taxa necessária para uma operação ficar abaixo do limite de primeiro passe do material, normalmente cerca de 0,50 para muitos aços, a peça deve ser produzida em duas ou mais etapas de estampagem. Pode ser necessário recozimento intermediário para materiais que endurecem por deformação, como o aço inoxidável.

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