00 capa, Índice e prefácio
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC
CENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA - DEM
PROCESSOS DE FABRICAO POR
CONFORMAO MECNICA
Prof. Andr Olah Neto
Reviso Agosto/2008
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UDESC CCT DEM PROCESSO DE FABRICAO CONFORMAO MECNICA
ANDR OLAH NETO
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NDICE
PREFCIO: 6
I) INTRODUO: 8
1) Classificao geral dos materiais 9
2) Critrios de seleo e aplicao dos materiais 9
3) Opes de fabricao de produtos metlicos 11
4) Classificao dos processos de fabricao 12
5) Tipos de processos de fabricao 15
6) Classificao dos processos de conformao 18
7) Critrios de escolha do processo de conformao 21
8) Questionrio 22
II) VARIVEIS DO PROCESSO DE CONFORMAO: 24
1) Conformabilidade dos materiais 24
2) Requisitos exigidos em um material conformado 26 3) Fatores que definem a aplicao do material 26 4) Fatores que definem as caractersticas do produto final 27
5) Fatores que afetam a conformabilidade 27
6) Materiais ideais para conformao 28
7) Efeito das variveis metalrgicas 29
8) Fatores importantes a serem considerados 30
9) Efeito da temperatura 31
10) Efeito da velocidade de deformao 33
11) Efeito do atrito e da lubrificao 33
12) Questionrio 37
3) FENNEMOS ENVOLVIDOS NA CONFORMAO: 40
01) Deformao elstica x plstica 40
02) Encruamento 44
03) Recristalizao 47
04) Efeito do carbono na conformabilidade 51
05) Conformao a quente 52
06) Questionrio 54
IV) SIDERURGIA: 56
01) Seqncia de fabricao do ao 56
02) Coqueria 57
03) Pelotizao 58
04) Produo do ferro gusa 59
05) Produo do ao 65
06) Lingoteamento 70
07) Refuso 72
08) Influncia do processo siderrgico nas propriedades dos aos 73
09) Questionrio 76
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V) PRODUTOS SIDERRGICOS: 78
01) Classificao dos produtos siderrgicos 78
02) Nomenclatura de produtos metalrgicos 79
03) Requisitos dos produtos siderrgicos 80
04) Classificao dos produtos planos 80
05) Propriedades dos produtos planos 84
06) Controle de qualidade dos produtos planos 86
07) Fabricao do ao e seus produtos 88
08) Formas de se produzir produtos siderrgicos 92
09) Questionrio 95
VI) LAMINAO: 98
01) Definio do processo 98
02) Objetivos da laminao 99
03) Laminadores 99
04) Classificao dos laminadores 101
05) Disposio ou arranjos dos laminadores 103
06) Seqncia de fabricao 104
07) Aquecimento de lingotes ou placas 105
08) Laminao de desbaste 105
09) Laminao contnua de chapas a quente 106
10) Laminao contnua de chapas a frio 107
11) Revestimento de chapas 108
12) Operaes de acabamento de chapas 109
13) Laminao de perfis 110
14) Laminao de barras 112
15) Cilindros de laminao 112
16) Questionrio 116
VII) PROCESSOS ESPECIAIS DE LAMINAO: 118
01) Corte de chapas 118
02) Fabricao de tubos sem costura 118
03) Laminao de tubos com costura 121
04) Endireitamento de barras e tubos 121
05) Alisamento por relaminao 122
06) Laminao de roscas 123
07) Laminao de eixos ranhurados 124
08) Repuxamento 125
09) Laminao de anis 125
10) Aplainamento e estiramento 125
11) Classificao dos tubos sem costura 126
12) Questionrio 127
VIII) TREFILAO: 130
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01) Definio e aplicao 130
02) Ferramentas de trefilao 132
03) Trefilao de vergalhes e barras 132
04) Trefilao de arames e fios 133
05) Trefilao de tubos 136
06) Trefilao de aos ao carbono 138
07) Trefilao de fios e tubos capilares 139
08) Foras de conformao na trefilao 144
09) Lubrificao 146
10) Questionrio 146
IX) EXTRUSO: 148
01) Definio 148
02) Aplicao 148
03) Tipos de processos 149
04) Linhas e foras de escoamento 150
05) Equipamentos 152
06) Ferramenta de extruso 153
07) Extruso a frio 154
08) Extruso a quente 154
09) Variveis do processo de extruso 155
10) Extruso de tubos 156
11) Extruso hidrosttica 157
12) Recalque 158
13) Extruso de peas a frio 159
14) Questionrio 166
X) FORJAMENTO: 168
01) Definio e aplicao 168
02) Classificao dos processos 168
03) Forjamento livre 169
04) Forjamento em matriz 175
05) Equipamentos de forja 181
06) Condies de forjamento 184
07) Martelamento rotativo 186
08) Forjamento por eletro-recalque 187
09) Questionrio 188
XI) ESTAMPAGEM: 190
01) Introduo 190
02) Estampagem de corte 192
03) Estampagem de conformao e repuxo 196
04) Questionrio 203
XII) DOBRAMENTO: 204
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01) Introduo 204
02) Variveis do processo 206
03) Tipos de dobramento 206
04) Ferramentas de dobramento 209
05) Equipamentos de dobramento 211
06) Clculo da fora de dobramento 212 07) Questionrio 212
XIII) CURVAMENTO: 214
01) Introduo 214
02) Curvamento de chapas e placas 214
03) Curvamento de tubos 216
04) Variveis do processo 219
05) Questionrio 220
XIV) CORTE: 222
01) Introduo 222
02) Corte por cizalhamento 222
03) Corte por abraso 225
04) Corte por fuso 229 05) Questionrio 230
XV) FURAO: 232
01) Introduo 232
02) Furao por cizalhamento 232
03) Furao por usinagem 234
04) Furao por fuso 236
05) Questionrio 237
XVI) CONFORMAO POR ESTIRAMENTO: 238
01) Introduo 238
02) Tipos de processos 239
XVII) CONFORMAO POR EXPLOSO E HIDRULICA: 240
01) Conformao por exploso 240
02) Conformao por presso hidrulica 241
XVIII) METALURGIA DO P: 244
01) Introduo 244
02) Seqncia do processo de fabricao 245
03) Fabricao do p 245
04) Preparao do p 248
05) Compactao do p 249
06) Sinterizao 254
07) Calibrao 257
08) Tratamento trmico 257
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09) Aplicaes tpicas 257
10) Questionrio 261
BIBLIOGRAFIA: 262
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PREFCIO
O presente material consiste em um dos mdulos da disciplina Processo de Fabricao, que tem
como principal objetivo contribuir para a formao profissional do engenheiro, transmitindo ao
aluno universitrio uma viso generalista dos processos de conformao mais usuais encontrados
no meio industrial. No tm absolutamente o propsito de ser um material especfico e abordar
cada um dos processos de forma mais profunda ou especfica, no sentido de servir de subsdio
para resolver os problemas do dia a dia.
Neste trabalho dada uma nfase especial no somente aos processos de conformao em s, mas
tambm aos produtos que podem ser obtidos a travs dos mesmos, assim como suas
caractersticas e aplicaes tpicas.
O material inicia-se com uma abordagem geral a respeito dos processos de fabricao,
discutindo-se os aspectos especficos de conformabilidade, absolutamente fundamental para se
entender os princpios e os fenmenos associados. Nesta etapa tambm se discute alguns
conceitos metalrgicos envolvidos.
Aps se aborda o processo siderrgico de fabricao do ao importante para se entender como o
ao fabricado e os problemas ou impactos associados quando da sua conformao. Na
seqncia so estudados os processos de conformao, como a laminao, extruso, trefilao,
forjamento e estampagem.
Por ltimo aborda-se o processo de metalurgia do p.
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