Revista Estampagem & Conformação - Stamping and Forming Magazine - Agosto/ 2019

ESTAMPAGEM &

CONFORMAÇÃO

BRASIL

Stamping & Forming Magazine Brazil Revista de Corte, Estampagem e Conformação de Chapas, Arames e Tubos

Agosto 2019

PERFIL DA EMPRESA:

PRENSAS SCHULER Otimização na Estampagem de Chapas Metálicas Influência da Força do Prensa-Chapas no Springback - Parte II Comparação Ferramenta Convencional e Modular - Parte I Processo de Estampagem Incremental em Geometria Tubular Fazendo uma Ponte entre o Tryout e a Produção Retrospectiva PHS 2018

TUBOTECH E WIRE 2019 - DESTAQUE EXPOSITORES

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SMART PRESS SHOP: Rumo ao futuro digital.

Smart Press Shop é a resposta da Schuler à Indústria 4.0.

PRENSAS SCHULER S.A. Av. Fagundes de Oliveira, 1515 09950-904 | Diadema | SP Telefone: (11) 4075-8444 vendas@schulergroup.com

Seja você um grande fabricante de automóveis ou uma empresa de médio porte, o Smart Press Shop pode tornar os seus processos produtivos mais eficientes, com menos desperdício e paradas inesperadas. Como resultado, você terá maior produtividade e melhor qualidade das peças produzidas, além de reduzir o consumo de energia.

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Melhor qualidade da peça produzida

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Menor consumo de energia

A equipe da Schuler está pronta para orientá-lo na escolha da melhor solução para a sua empresa.

18

38

22

CONTEÚDO

32 AGOSTO 2019 - NÚMERO 1

ARTIGOS 22 Influência da Força do Prensa-Chapas no Springback - Parte II

Victor de L. Silveira, Olavo C. Haase, Pedro M. Araújo Stemler, Ricardo A. M. Viana, Alisson S. Duarte, Sixpro, Belo Horizonte (MG)

O presente artigo analisa a adoção de um método de redução do springback na estampagem. A avaliação consistiu na simulação computacional do processo Hat Bending através do Método de Elementos Finitos.

27

Comparação de Sistema de Ferramenta Convencional e Sistema Modular Para Estampagem Parte I Alex Matias, Marcos André Gonçalves, Marcos Déo Palata, Nédis Brito, Odirley Freitas, Rafael Correia Santos, UNISTAMP Indústria e Comércio Ltda - São Paulo

Esta pesquisa tem por objetivo a análise de dois tipos de processos de fabricação que utilizam ferramentais distintos, visando-se mostrar dentre eles, qual pode ser empregado para determinado tipo de fabricação.

32

Otimização Automática Orientada por CAD na Estampagem de Chapas Metálicas Yuqi He, Jin Chen, Xiuhua Li, Xiaojun Yang e Oswaldo Ravanini, C3P Engineering Software International Co., LTD e Autolens Engenharia e Consultoria Ltda.

Com o desenvolvimento da indústria, produtos estampados e o processo de produção tornam-se cada vez mais complexos.

Ao mesmo tempo, as tecnologias CAD e CAE também são amplamente utilizadas em todos os segmentos industriais.

38

Fazendo Uma Ponte Entre o Tryout e a Produção Michael Stippak, Sanaz Berahmani e César Batalha, AutoForm, São Bernardo do Campo - SP

A indústria automotiva vem enfrentando várias tendências, particularmente, o aumento do uso de alumínio e de materiais laminados mais finos e com maior resistência.

42

Análise do Processo de Estampagem Incremental Aplicado em uma Geometria Tubular Rafael C. Silva, Cesar G. dos Reis, Lírio Schaeffer, 38 Senaforth, Porto Alegre (RS)

A estampagem de chapas é um processo de conformação mecânica de baixo custo e alta produtividade utilizada em grandes volumes de fabricação.

4 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

ESTAMPAGEM &

BRASIL

CONFORMAÇÃO

Stamping & Forming Magazine Brazil

EQUIPE DE EDIÇÃO SF Editora é uma marca da Aprenda Eventos Técnicos Eireli (19) 3288-0437 Rua Ipauçu, 178 - Vila Marieta, Campinas (SP) www.sfeditora.com.br Lirio Schaeffer Editor, schaefer@ufrgs.br • (51) 99991-7469 Udo Fiorini Publisher, udo@sfeditora.com.br • (19) 99205-5789 Sunniva Simmelink Revisão sunnivags@gmail.com • (19) 9929-2137

DEPARTAMENTOS 05 Índice de Anunciantes 07 Eventos 08 Especial Tubotech 11 Especial Wire 18 Perfil da Empresa: Prensas Schuler - Que Operem as Prensas!

49 Retrospectiva PHS 2018

ÍNDICE DE ANUNCIANTES Empresa

Pág.

Contato

Gabrielly Guimel Redação - Diagramação, gabrielly@sfeditora.com.br • (19) 3288-0437

Autoform

31

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Contemp

34

www.contemp.com.br

André Júnior Vendas, andre@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437 Igor Cerqueira Marketing, igor@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437

Grupo Aprenda

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Prensas Schuler

03

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Tubotech

2ª Capa

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As opiniões expressadas em artigos, colunas ou pelos entrevistados são de responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente a opinião dos editores.

Unistamp

07

www.unistamp.com.br

Wire

26

www.wiresa.com.br

COLUNAS 6

Editorial Brasil A indústria Brasileira de Processos de Manufatura por Conformação Mecânica Necessita de

Informações Tecnológicas Estamos avançando para a segunda edição da Revista Estampagem & Conformação, e é com grande satisfação que as indústrias brasileiras recebem essa grande contribuição do Grupo Aprenda, cujo diretor é o Sr. Udo Fiorini.

12 14 15 16 17

PHS Work Force Team PHS Work Force Team Caros leitores, como uma parceria inédita da Revista Estampagem & Conformação com PHS-Work Force Team, está sendo criado uma séria de colunas de temas que abordam assuntos no segmento de estampagem.

Springback Ajustes em Tryout: Rapidez e Qualidade Hoje presente no mundo todo, inclusive em montadoras e sistemistas no Brasil, somente recentemente o OmniCAD entrou de vez no mercado brasileiro.

BrDDRG Brazilian Deep Drawing Research Group De 2 a 4 de outubro estará acontecendo o sexto congresso do BrDDRG (Brazilian Deep Drawing Research Group), em Porto Alegre, como de costume em conjunto com o tradicional SENAFOR. Simulação Mat-Wizard As tensões residuais em uma peça sendo estampada, logo após a abertura ferramentas na prensa, resultam no retorno elástico, ou springback. Entretanto, prever um correto springback através de simulação é uma tarefa complexa.

CarBody SimpósIo SAE Carbody e Aços de Alta Resistência no Brasil O programa “Rota 2030”, que rege regras para a fabricação de veículos produzidos e comercializados no Brasil nos próximos 15 anos, passa a determinar o quanto o segmento automotivo no Brasil deve investir na fabricação de veículos.

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 5

EDITORIAL

A INDÚSTRIA BRASILEIRA DE PROCESSOS DE MANUFATURA POR CONFORMAÇÃO MECÂNICA NECESSITA DE INFORMAÇÕES TECNOLÓGICAS

E

stamos avançando para a segunda edição da Revista

modernos, destacando:

Forming Magazine Brazil), e é com grande satisfação

otimização do projeto de estampagem usando “ Inteligência

Estampagem & Conformação (Stamping and

que as indústrias brasileiras recebem essa grande contribuição do

Grupo Aprenda, cujo diretor é o Sr. Udo Fiorini. Parabenizamos esta audácia do Sr. Udo, pois o compasso de espera da economia

brasileira em deslanchar ainda é uma incógnita. De qualquer forma, a produtividade da indústria brasileira deve avançar. O Brasil é líder

- O uso de software de simulação computacional para a

Artificial” é apresentado pela empresa Autolens. O apoio às

empresas é mostrado desde a otimização do blank (melhor forma e melhor tamanho) até a otimização de parâmetros chegando a um resultado efetivo perfeito e “lead time” razoável;

- A Prensas Schuler, que lidera o fornecimento de prensas

do Bloco Sul Americano que recentemente assinou acordo celebrado

industriais de grande porte no Brasil, mostra os aspectos de um

que misturam questões econômicas, políticas e ideológicas, os dois

exportações e câmbio e até sobre a importância da “devoradora de

entre Mercosul e Estados Unidos. Após duas décadas de negociações blocos econômicos representarão a maior área de livre comércio mundial que deverá representar 25% do PIB mundial.

As empresas brasileiras que atendem os mercados de corte,

conformação e estampagem de arames, chapas e tubos deverão

mostrar seu potencial para as exportações. Essas empresas estão em um país que detem uma das maiores reservas de metais do mundo.

Deixaremos de exportar matéria-prima para podermos exportar

produtos industrializados? As empresas brasileiras precisam atender as exigências do mercado internacional, precisam melhorar sua

pragmatismo certeiro, descreve sobre sua estrutura, sobre o papel das empregos”: a automação;

- Um grupo de autores ( V.de L. Silveira, O.C.Haase, P.M.A.

Stender, R.A.M. Viana e A.S.Duarte) mostram a Parte II ( a Parte

I foi publicada no número anterior) da Influência do Prensa-Chapas no efeito “springback” na estatampagem;

- O efeito “springback” é ainda discutido por R. Viana que

empregou o Mat-Wizard, desenvolvimento recente da ESIGROUP, disponível no software PAM-STAMP V2019.5; - Um trabalho de grande importância para a Indústria

produtividade e ser competitivas em custos e qualidade. É nesse

Automobilística é apresentado por pesquisadores ligados à empresa

de técnicas desenvolvidas por empresas, centros de pesquisa e

produção na fabricação de componentes automotivos;

âmbito que se encaixa um meio de comunicação e divulgação universidades: a Revista Estampagem & Conformação.

De acordo com o Sindipeças (Sindicato Nacional da Indústria

de Componentes para Veículos Automotores) de janeiro a junho de

2019 a indústria brasileira de autopeças faturou 10,4 % a mais que no mesmo período do ano passado. Em contrapartida, as exportações

não foram bem nos primeiros 6 meses de 2019. As vendas externas

recuaram 4,3 % no primeiro semestre deste ano. Novamente vemos a importância de nossas empresas necessitarem urgentemente

investir na formação de RH e atualizar ao máximo seu sistema de informações voltado a conhecer novas tecnologias.

A Revista Estampagem & Conformação está fazendo a sua

parte, trazendo nesta edição vários artigos técnicos extremamente 6 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Autoform do Brasil. É mostrada a parte entre o “try-out” e a - Ainda voltado à solução de problemas relacionados ao

“springback” são apresentados comentários sobre o uso da

ferramenta OmniCAD, desenvolvida na Itália, que vem facilitar e encurtar o tempo de desenvolvimentos de estampos;

- O processo de estampagem incremental aplicado em tubos é

ainda discutido por engenheiros do Grupo San Martin de Caxias do Sul e a UFRGS (Porto Alegre).

Parabéns à Revista Estampagem & Conformação pela

excelente contribuição para a indústria brasileira.

Desejamos a todos uma boa leitura.

Lirio Schaeffer, Editor.

EVENTOS 1 A 3 DE OUTUBRO DE 2019

12 E 13 DE FEVEREIRO DE 2020

10ª Tubotech e 4ª Wire South America São Paulo Exhibition Center - São Paulo (SP) www.tubotech.com.br / www.wiresouth-america.com

Lubrication Technology for Metal Formers and Die Shops Novi (Detroit) - MI - EUA www.pma.org

2 A 4 DE OUTUBRO DE 2019 SENAFOR Porto Alegre (RS) www.senafor.com

5 A 8 DE NOVEMBRO DE 2019 Blechexpo and Schweisstec - Trade Fair for Sheet Metal Working and Joining Stuttgart - Alemanha www.blechexpo-messe.de

11 A 14 DE NOVEMBRO DE 2019 FABTECH 2019 – Chicago Chicago - EUA www.fabtechexpo.com

20 A 22 DE NOVEMBRO DE 2019 Asia BLECH Chongqing - China www.asiablech.com

30 DE MARÇO A 3 DE ABRIL DE 2020 WIRE 2020 Duesseldorf - Alemanha www.wire.de

30 DE MARÇO A 3 DE ABRIL DE 2020 TUBE 2020 Duesseldorf - Alemanha www.tube.de

5 A 9 DE MAIO DE 2020 FEIMEC 2020 São Paulo Exhibition Center - São Paulo (SP) www.feimec.com.br

26 A 31 DE JULHO DE 2020

Conference on the Technology of Plasticity Ohio Union - Columbus, Ohio - EUA www.tms.org/ICTP2020

17 A 18 DE AGOSTO DE 2020 ICMFPDP 2020 - International Conference on Metal Forming and Plastic Deformation Processes Barcelona - Espanha www.waset.org/conference/2020/

15 A 18 DE SETEMBRO DE 2020 Metalurgia 2020 Expoville - Joinville (SC) www.metalurgia.com.br

27 A 30 DE OUTUBRO DE 2020 EuroBLECH - 25th International Sheet Metal Working Technology Exhibition Messe Hannover - Alemanha www.euroblech.com

ICTP 2020 - 13th International

27 E 28 DE NOVEMBRO DE 2019 I Seminário de Tecnologia da Estampagem UFMG - Belo Horizonte (MG) www.grupoaprenda.com.br

3 E 4 DE DEZEMBRO DE 2019 VII Seminário de Tecnologia do Forjamento FEI - São Bernardo do Campo (SP) www.grupoaprenda.com.br

28 E 29 DE JANEIRO DE 2020 Metal Stamping and Tool & Die Conference Nashville - TN - EUA

www.pma.org/mstd-conference ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 7

Especial

TUBOTECH

Tubos Metálicos NACIONAL TUBOS

A Nacional Tubos trabalha com aço baixo carbono nas normas SAE 1006 a SAE 1015, A36, COR 400 e toda linha de materiais de fina frio e fina quente. Contando com modernos equipamentos e grande quantidade de produtos em estoque, a Nacional Tubos está pronta para atender seu pedido. www.nacionaltubos.com.br

Formadora de Tubo Espiral ZIKELI

O projeto das formadoras atuais oferece aos clientes um excelente retorno de investimento, com garantia de altas velocidades de trabalho, qualidade dos produtos formados e total confiabilidade na máquina e assistência técnica. A Zikeli tem mais de 100 formadoras de tubos colocadas em operação. www.zikeli.com.br

Máquina de Corte de Tubos a Laser HSG LASER

A estrutura mecânica aplica design de pórtico integrado, desempenho estável, equipamentos funcionando sem problemas. O processamento de quaisquer gráficos complexos de curvas na superfície dos tubos redondos é favorável, não se limitando à dificuldade dos gráficos. www.hsglaser.comcom.br

Perfiladeiras GRUPO MARAFON

Perfiladeiras são utilizadas para conformar no modelo desejado chapas metálicas, como: aço de baixo carbono, galvanizado, fina frio, fina quente, galvalume, inox, latão e alumínio.

São utilizadas por calheiros, montadores de estruturas metálicas, construtoras, engenharias, autônomos, lojas de material de construção, metalúrgicas e diversos. www.grupomarafon.com.br

Fluídos de Corte Integral KATION RAIDEN

Formulados de acordo com a necessidade da operação, ativo ou inativo, contendo aditivos extrema pressão e antidesgaste, incorporados em óleo mineral, que lhe confere efeitos sinérgicos, proporcionando redução no desgaste do ferramental, bem como superior acabamento em peças usinadas. www.krdobrasil.com.br

8 MAIO 2019

ESTAMPAGEM

Especial

TUBOTECH Sistema de Inspeção a Laser de Tubos com Costura POLIMETER

Sistema de inspeção a laser WI 2000p desenvolvido exclusivamente para controlar a qualidade da solda na própria formadora de tubos com costura. Uma câmera de vídeo de alta velocidade em conjunto com a captura e análises rápida de dados possibilita a detecção de defeitos a partir de 0,015 mm, incluindo mordeduras, solda abaulada, cordão de solda muito alto e outros. www.

polimeter.com.br

Linhas de Corte ELMAKSAN

A ELMAKSAN possui cerca de 175 modelos padrão de linhas de corte com diferentes versões, capazes de processar tiras com espessura de 0,3 mm a 12 mm, largura de até 2.000 mm e pesos de bobina de até 30 toneladas. www.elmaksan.net

Tubos de Aço Inox CASTELLAR

O aço inoxidável é uma liga de ferro e cromo, podendo conter também níquel, molibdénio e outros elementos, que apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, sendo a alta resistência à oxidação atmosférica a sua principal característica. As principais famílias de aços inoxidáveis são: ferríticos, austeníticos, martensíticos, endurecíveis por precipitação e Duplex. www.castellarmetals.com.br

Máquina de Corte de Tubo HANS LASER, PR2 GROUP

Principais características: Alto desempenho dinâmico, Desempenho estável e Automação completa. A velocidade de posicionamento do eixo linear da Máquina de Corte de Tubo atinge 100 m/min. A velocidade de rotação atinge 120m/min. É aplicável para oleodutos, engenharia, máquinas e outros tubos para a indústria de transformação. www.pr2.com.br

Sistemas de Aquecimento de Tubos INDUCTOTHERM GROUP

Os Sistemas de Aquecimento de Tubos por indução Thermatool atendem processos “in-line e off-line”, em diferentes tipos de tubos e barras. O Aquecimento preciso é fundamental em algumas aplicações como cura de revestimentos (tintas / vernizes / isolantes) e operações de dobra. www.inductothermgroup.com.br

ESTAMPAGEM

MAIO 2019 9

Especial

TUBOTECH Tubos de Aço sem Costura BTL STEELS

Amplamente utilizado para a fabricação de componentes mecânicos para várias aplicações os tubos mecânicos BTL são produzidos em aço ST52 e cumprem rigorosamente com as especificações da DIN EN 10297-1. Os tubos mecânicos BTL substituem largamente as barras de aço sólidas, dando a cada aplicador uma redução de custo significativa devido ao menor tempo de processamento. www.btlsteelworks.com

Tubos de Aço TUBOS OLIVEIRA

Estamos entre os cinco maiores distribuidores de tubos de aço do Brasil. Procuramos nos manter como referência nacional em credibilidade, confiança e reconhecimento pela excelência na distribuição de nossos produtos e serviços. A nossa vocação é a distribuição de tubos de aço carbono. www.tubosoliveira.com.br

Máquinas para Trefilar Tubos INDÚSTRIA METALÚRGICA COSTINHA

Opção de trabalhar vários tubos ao mesmo tempo, através de múltiplos canais com fieiras e mandris apropriados. Para trefilação de tubos, opcionalmente pode ser fornecido com magazine giratório de entrada com mandril para trefilação interna. www.costinha.com.br

Máquinas de Solda por Resistência Elétrica SCHLATTER DO BRASIL

As máquinas Modelo Selecta são fornecidas de acordo com as necessidades dos clientes que buscam equipamentos de solda a ponto, projeção ou costura, podendo serem fornecidas com potência de até 400 KVA. Estes equipamentos podem ser utilizados nas mais diversas aplicações, principalmente nas indústrias de auto-peças, artefatos de arame e eletrodomésticos. www.schlatter-brasil.com.br

União de Tubos e Arames KENT CORPORATION

A Kent Corporation forneceu centenas de equipamentos para união de extremidade de arames, fita e tubos em bobina para linhas de usinagem de tubos, conformação de rolos, estampagem e processamento de tiras. Nossa linha de junções de bobina estacionárias vem em operação semiautomática e automática com muitos recursos e opções para atender às necessidades específicas de cada cliente. www.kenttesgo.com

10 MAIO 2019

ESTAMPAGEM

WIRE Trefila de Vergalhão NIEHOFF-HERBORN MÁQUINAS

Percurso do fio em uma linha, sem desvios e sem esforço de flexão alternada, mesmo omitindo fieiras. Anéis de trefilação adaptados ao diâmetro do fio produzido. Lubrificação intensiva dos anéis de trefilação e dos suportes de fieira, para longa vida útil. Máquina compacta e altamente eficiente, baixo custo operacional. www.niehoff.com.br

Lubrificantes para Tubos e Barras CONDAT LUBRIFICANTES

Linha completa de lubrificantes para deformação a quente e a frio de tubos e barras: emulsões, óleos de trefilação, etc. A linha de lubrificantes CONDAT destinados à indústria de tubos abrange aplicações de conformação a quente e a frio de tubos e barras para laminação, dobragem, trefilação, modelagem ou extrusão. www.condat.fr/br/

Linha de Trefilação Multifilar REICHENBACH

Trefiladora úmida para materiais não ferrosos. Velocidade máxima de trabalho : 25 m/Seg. ø entrada máximo mm : 2,0. • ø saída mínimo/máximo mm. : 0,20 - 0,50. Sistema de trefilação em tandem, com 3 níveis. Sentido de trabalho: Direito. Sistema para troca rápida de diâmetro final. Possui 2 acionamentos, sendo um para os cabrestantes internos e um para o cabrestante final externo (Troca rápida ø). www.reichenbach.com.br

Cassetes de Laminação a Frio ATOMAT

Os Cassetes são empregados para laminação por estriamento de arames de alto e baixo teor de carbono na região de dimensão acabada. Fornecemos todos os tipos de equipamentos para Cassetes de Laminação a Frio. www.atomat.com.br

Máquinas de Cabeamento PIONEER MACHINERY

Torcedeira dupla torção. Trançadeira dupla torção, trabalhando com processos sem destorção.

Indicado para reunir 7 fios de cobre (classe 2) bem como para reunir múltiplos fios de cobre finos (classe 5). www.pioneerm.com

ESTAMPAGEM

MAIO 2019 11

MaterialSeries

››

PHS WORK FORCE TEAM

C

aros leitores, como uma parceria inédita da Revista Estampagem & Conformação com PHS-

-Work Force Team, está sendo criado uma séria de colunas de temas que abordam

assuntos no segmento de estampagem, com

Grupo formado dentro do IPEN no ínicio de 2010 e intitulado como PHS Work Force Team em 2015, sem fins lucrativos, formado por pesquisadores e especialistas internos e externos na área de aços de alto desempenho, com foco em agregar valor ao setor da mobilidade e solucionar os problemas que habitam estas comunidades.

foco principal em acompanhar as últimas

no sentido do aprimoramento dos materiais

de bolsas de estudo e projetos de pesquisa

futuro que nos reserva no segmento da

advindos desta tecnologia, com a preocupa-

atingindo valores na casa 1 milhão de reais

tendências e tecnologias, detalhando o mobilidade.

O grupo PHS Work Force Team [1] vem

se especializando em tecnologia de aços

para estampagem desde 2015, inicialmente

com uma integração de especialistas de uma montadora e o centro de pesquisa do IPEN

até atualmente com a presença de uma forte

massa crítica local para formação de opinião dentro deste segmento. Esta coluna deve trazer consecutivamente o universo que

envolve esta tecnologia de estampagem a

e processos, se adiantando a problemas

ção com o meio ambiente e a segurança dos passageiros. Para apoiar o potencial desta

dening steels), os DP (dual phase) e os aços

ção, ou seja, os novos aços de alto desem-

TWIP (do inglês twinning-induced plasti-

city) estes estudos são essenciais. O presente trabalho, tanto acadêmico como industrial, é um dos pré-requisitos mais importantes para continuar o fomento da inovação.

Neste grupo, administrado por oito

da local dos fornecedores e também, listar os

IMT - Instituto Mauá de Tecnologia, da

Não se tem dúvidas que o processo de

estampagem a quente é uma tecnologia que, mesmo com atraso, chegou no Brasil nesta

década com muita força e ainda tem muito espaço para crescer, diante das necessida-

des cada vez mais severas das condições de

segurança veicular e da exigência crescente na melhoria da eficiência energética.

Em um esforço coordenado por insti-

Energéticas e Nucleares, professores do

UTFPr - Universidade Tecnológica Federal do Paraná em Ponta Grossa, da UEPG -

Universidade Estadual de Ponta Grossa e da FSA-Fundação Santo André com parcerias firmadas, colaboração tecno-científica ou discussões com especialistas de empresas

como exemplo da ArcelorMittal, Lord Brasil, Bruning Tecnometal, Lincoln Electric, Tox e Benteler.

Além do mais, estão envolvidos diversos

tutos, universidades, montadoras, aciarias

alunos de iniciação científica, mestrado,

quisas, desenvolvimento, ensino e extensão,

os que já passaram e os que estão aconte-

e sistemistas, foi criado este grupo de pes-

para a área de conformação de chapas de aço de alto desempenho. A força motriz para

este grupo está no setor da mobilidade que tem ditado as regras e as linhas mestras do presente e futuro destes aços em veículos, 12 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Uma demanda identificada pelo grupo

está no processo de fixação, como por exem-

alto desempenho do tipo PHS (press har-

doutores do IPEN-Instituto de Pesquisas

pontos que precisam de mais esforços.

em 2019.

tecnologia, as inovações para alguns aços de

quente, principalmente no Brasil e potencia-

lizar as necessidades automotivas e a deman-

aprovados pelo CNPq e pela CAPES,

doutorado e até alunos no exterior como

cendo na Bélgica, na Vrije Universiteit em

Bruxelas e na Universidade de La Laguna

em Tenerife, Espanha e também alunos de

pós-doutorado conduzindo temas que estão

em seu estado da arte. Ao total, são dezenas

plo a soldagem, onde existe muita preocupapenho com as suas elevadas propriedades

mecânicas e complexo processo de obtenção

têm introduzido novos desafios para os processos de união. Como manter a sofisticada

microestrutura e afetá-la o mínimo possível para não introduzir áreas frágeis durante os processos de soldagem. O processo solda

a ponto por resistência - RSW (do inglês

resistance spot welding), o mais utilizado na indústria automobilística apresenta desafios para reduzir os tempos de soldagem, o

uso de novos conceitos como tratamento

de revenimento e descontinuidades nunca antes enfrentadas como a fragilização por

metal liquido LEM (do inglês liquid metal embrittlement) e a catastrófica fragilização por hidrogênio HE (do inglês hydrogen

embrittlement). O que falar do desafio dos processos de funilaria onde o processo de

soldagem MIG Brazing apresenta consu-

míveis com propriedades mecânicas abaixo das dos materiais de base. Até mesmo os processos de alta produtividade como a

soldagem a laser autógena ou com adição de material apresentam necessidade de estudos para os novos materiais de alta resistência,

bem como para a moderna adesivagem com

MaterialSeries

››

polímeros estruturais.

gem & Conformação será um importante meio de transferência de

engenharia, o PHS Work Force Team tem organizado workshops

de seguidores e ou eventualmente participação desta importante

Para difussão de conhecimento e integração das comunidades de

[2]

com palestras de especialistas de empresas montadoras, usinas e

sistemistas bem como de acadêmicos da área, além de um espaço

com stands de fornecedores e patrocinadores do evento. O próximo evento será o 2° Seminário de Conformação e Aplicação de Aços

de Alto Desempenho - CA3D 2020, que ocorrerá em São Paulo no período de 20 a 21 de outubro de 2020.

conhecimento, informações e estratégias e assim aumentar o número iniciativa presente no Brasil.

Referências [1] http://materials-series.com.br [2] http://materials-series.com.br/2018/03/08/ii-workshop-de-acompanhamento/

Sem dúvida, este canal em parceria com a Revista Estampa-

PRODUTOS AUTOFORM TUBEXPERT R8 AUTOFORM ENGINEERING GMBH O AutoForm TubeXpert R8 vem

simulação. Funcionalidades de design

completamente revisada, com um

de raio, extensões de superfície e

com uma interface de usuário

novo e inovador conceito de navegação que aumenta significativamente a

eficiência e a facilidade de uso. Com

uma nova ferramenta de planejamento integrada, os especialistas em

conformação de tubos podem definir

rapidamente seu processo completo e,

completamente novas, como mudanças

Com a integração total da tecno-

logia AutoForm-Sigma no AutoForm-

e também permitem que os usuários

a uma metodologia de engenharia

na criação de projetos de ferramentais façam modificações no design do

produto, analisando sua eficácia na “conformabilidade”.

A possibilidade de definir e aplicar

padrões para configuração da simulação

automaticamente para a criação rápida

consistência no processo de engenharia,

de ferramentas e configuração da

sa ou fornecidos pelos clientes.

morphing, permitem mais flexibilidade

com base na geometria de uma peça

importada, passar essas informações

cumpram os padrões internos da empre-

e da avaliação de resultados aumenta a reduz erros e garante que os usuários

Fig. 1. Detecção automática de problemas de conformação com base em padrões de avaliação com gráficos de dispersão e influência.

-TubeXpert R8, os usuários têm acesso altamente eficiente e sistemática para

a definição de um processo de confor-

mação ideal e que é único no mercado.

Para garantir uma produção robusta de

peças, o efeito de variações dos parâmetros do processo tais como propriedades

do material, pressão, condições de atrito também podem ser analisados.

Fig. 2. Janela de processo 2D mostrando a “conformabilidade” do processo dependendo do nível de pressão e do movimento das ferramentas axiais.

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 13

SPRINGBACK

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AJUSTES EM TRYOUT: RAPIDEZ E QUALIDADE

T

odo profissional de estampagem já sofreu, e

mantendo a boa qualidade do arquivo IGS.

atividades a seguir:

compensação em prática, é possível verificar na Fig. 1 a superfície

provavelmente ainda sofre, para realizar uma ou mais das

• Compensação de springback baseado na prática ou na

simulação;

• Ajuste de assentamento baseado na prática ou na simulação;

• Atualização das superfícies CAD das ferramentas com base no

escaneamento da ferramenta real;

• E a implementação de modificações de produtos em superfícies

já compensadas ou modificadas.

A boa notícia é que existe uma solução computacional, criada

na Itália, que facilita e encurta o tempo de desenvolvimento de

estampos, reduzindo consideravelmente os custos. Essa ferramenta

Para exemplificar uma das suas funções que existem, no caso a

IGS original de uma ferramenta na cor verde e a malha escaneada

em prática da peça final estampada na cor branca. Observa-se que, em virtude do springback da peça, o seu formato final diverge

do formato da superfície da ferramenta e, portanto, a ferramenta necessita ser compensada. Com pouquíssimos comandos é

possível realizar a compensação da superfície da ferramenta, como

mostrado na Figura 2, na qual é mostrada uma comparação entre a superfície original na cor verde e a nova superfície compensada na cor vermelha, já com a qualidade necessária para a recópia.

O amigo leitor pode pensar: “ora, mas eu conheço softwares

é o OmniCAD. Embora este software ajude em todos os tópicos

que já fazem isso.” No entanto, se prestar bem atenção e realizar

compensação de springback.

como operações de alisamento da superfície são eliminadas, o

mencionados acima, eu vou buscar me ater mais à aplicação de Hoje presente no mundo todo, inclusive em montadoras e

sistemistas no Brasil, somente recentemente o OmniCAD entrou de vez no mercado brasileiro. Não é um simulador, mas sim um

CAD focado somente em superfícies e nas demandas específicas do profissional de conformação de chapas. Assim, além de ser possível desenvolver superfícies de ferramentas com recursos que aceleram a atividade, o barato é a possibilidade de transformar superfícies

um teste, verá que o tempo de modelamento é reduzido, bem

que, por si só, já justifica o seu uso, e que essa é apenas uma das várias funcionalidades. Adicionalmente, um software CAD

tão direcionado também resulta em redução drástica de horas

de trabalho de projeto e de ferramentaria, facilitando a vida do

projetista e reduzindo cada vez mais a intervenção do ferramenteiro na ferramenta. Enfim, reduz custo e traz competitividade.

Casos ainda mais interessantes resultam da necessidade em se

compensar uma ferramenta intermediária com base na peça final, ou seja, a medição do springback final pode ser utilizada para se

Superfície da ferramenta nominal

Superfície da ferramenta compensada

Superfície da ferramenta nominal

Malha escaneada

Superfície nominal Malha escaneada (STL) Superfície compensada

Fig. 1. Comparação entre a superfície IGS (verde) da ferramenta e a malha escaneada (branco) da peça estampada 14 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Fig. 2. Superfície IGS da ferramenta compensada (vermelho) com qualidade para recópia

SPRINGBACK

››

compensar a ferramenta de uma operação

a superfície, ou até mesmo medir os

ser realizadas não somente em tryout, mas

CAD à malha, mantendo-se todas as

anterior. Além disso, compensações podem também a partir de simulações realizadas

em qualquer software por elementos finitos.

Caso o ferramenteiro não deseje

compensar, mas apenas atualizar o

CAD de uma ferramenta já bastante

modificada em tryout, basta escanear

pontos desejados, para ajustar a superfície

sensivelmente operações manuais sobre as ferramentas.

tangências e curvaturas desejadas, incluindo

Alisson Duarte atua no setor de Engenharia da

desejado for. Essa tarefa possibilita, ajustar

professor do Dep. de Eng. de Materiais da

(draw shell) a partir de resultados de

Minas. Possui Pós-Doutorado em Metalurgia

acabamentos em peças de pele (Classe A) se

SIXPRO Virtual&Pratical Process. É também

o assentamento das peças nas ferramentas

UFMG e do Dept. de Eng. Metalúrgica da PUC

escaneamento ou simulação, reduzindo

da Transformação.

BrDDRG

››

BRAZILIAN DEEP DRAWING RESEARCH GROUP

D

e 2 a 4 de outubro estará acontecendo o sexto

inteiro, com grupos nacionais na Alemanha, EUA e Japão por

Research Group), em Porto Alegre, como de costume

Group, Grupo Internacional de Pesquisa em Conformação de

congresso do BrDDRG (Brazilian Deep Drawing

em conjunto com o tradicional SENAFOR. Neste ano entre os destaques estão:

- Prof. Mathias Liewald, do Insituto de Conformação de

Stuttgart, Alemanha, apresentando novas técnicas para previsão de retorno elástico em estampados.

- Eng. Johan Hol, da empresa Triboform da Holanda,

apresentando o módulo de tribologia do Autoform.

- Dr. Marco Antonio Colósio, da GM do Brasil, apresentando a

exemplo. O IDDRG (International Deep Drawing Research Chapas) já existe desde a década de 60 no exterior.

O grupo é formado por especialistas da indústria e da academia,

na área de conformação de chapas. O objetivo é desenvolver e

discutir a conformação de chapas sob todos os aspectos: materiais, processos, simulação, otimização, ferramentaria, etc. Ver http://

www.iddrg.com. O IDDRG é dividido em secretarias nacionais, sendo que o BrDDRG representa o Brasil.

A presença no evento dá direito, por um tempo limitado, a

sua visão para o futuro dos estampados automotivos.

consultar o acervo de trabalhos técnicos do BrDDRG, através do seu

troca de experiências de engenheiros e pesquisadores cujo trabalho

às seguintes empresas/ instituições:

O BrDDRG tem como missão fomentar no Brasil o encontro e

está voltado ao desenvolvimento de técnicas e o estudo de fenômenos relacionados às atividades de estamparia e conformação de chapas, incluindo processos de conformação, ciência dos materiais,

plasticidade, técnicas de ferramentaria, fenômenos tribológicos e

outros aspectos de interesse para a pesquisa e aplicações industriais.

Além disso, nortear atividades de P&D em conformação de chapas,

reunindo especialistas da academia e da indústria dedicados ao tema,

oferecendo um canal aberto e de alto nível técnico para seus membros apresentarem suas pesquisas e definirem temas de interesse comum.

O BrDDRG é filiado ao “International Deep Drawing

Research Group – IDDRG” que desde 1957 atua em P&D e

organiza eventos em conformação de chapas, reunindo cientistas, pesquisadores e industriais que trabalhem nessas áreas no mundo

website. Além disso o congresso conta com um programa de visitas 1 - LAMEF / LdTM / CBCM (Campus do Vale, Bairro

Agronomia, Porto Alegre)

2 - DANA Indústrias Ltda. (Gravataí) 3 - AÇOS FAVORIT (Cachoeirinha)

4- BRUNING Tecnometal (Panambi) 5 - EPI Energia (Cruzeiro do Sul)

6 – Sistema Híbrido da FEEVALE (Universidade FEEVALE,

Novo Hamburgo)

Mais informações pela nossa página da internet: www.brddrg.

com.br e www.senafor.com.

João Henrique é secretário nacional da BrDDRG e diretor da Bruning TecnoMetal Ltda.

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 15

SIMULAÇÃO

››

MAT-WIZARD

A

Bending

s tensões residuais em uma peça sendo estampada, logo após a

Punch

abertura ferramentas na prensa,

resultam no retorno elástico, ou springback.

Entretanto, prever um correto springback

através de simulação é uma tarefa complexa.

(a) Draw - bend σ

Modelos convencionais de encruamento

isotrópico são comumente utilizados em

simulações. No entanto, esses modelos não conseguem prever as tensões de maneira

precisa e, logo, não conseguem prever um springback com precisão.

Durante o processo de estampagem, a

chapa sofre dobras (bending) e desdobras

(unbending), levando a condições cíclicas de tensões e deformações (cyclic stress-strain path). A Fig. 1 mostra um dos slides do

Prof. Yoshida, Hiroshima University, no qual ele busca explicar a importância do caminho cíclico de tensão e deformação

Para se descrever o comportamento

de um material sob deformações

1.2

9.1

1.9

2.0

2.9

Fig. 1. Coluna B interna: comparação de resultados reais e simulados via Pam-Stamp, utilizando-se um modelo de encruamento isotrópico (TOA Industries Co., Ltd.) 2.3

0.5

0.6

0.3

0.1

0.7 0.3

0.6

0.8

0.9

0.8

Fig. 2. Coluna B interna: comparação de resultados reais e simulados via Pam-Stamp, utilizando-se o modelo Y-U (TOA Industries Co., Ltd.) 16 AGOSTO 2019

0

ε

Springback process

Reverse deformation Unbending process

ESTAMPAGEM

Modeling of Large-Strain Cyclic Plasticy is very important.

Final stage of stamping

Fig. 1. Ilustração esquemática do caminho de tensão e deformação durante um processo de estampagem e o seu subsequente springback (Prof. Yoshida, Hiroshima University)

cíclicas de maneira precisa, é necessário

do Mat-Wizard, um desenvolvimento

cinemático. Os Professores Yoshida e

software PAM-STAMP V2019.5 (http://

utilizar-se um modelo de encruamento

Uemori propuseram o melhor modelo de encruamento cinemático para a prática da estampagem. O modelo é baseado

em ensaios de tração e compressão de

ruptura, os quais resultam em uma série

de parâmetros medidos. A desvantagem é o fato de que esses ensaios demandam

considerar-se também a variação do

10.4 4.5

Large foward deformation Early Springback reyielding

os ensaios usuais. Além disso, é preciso

2.9 11.9

(b) Springback

tempos e investimentos maiores do que

2.1

The accuracy of springback analysis depends on the predictions of stress levels at final stage of stamping and, also at the springback, both witch are directly related material’s Bauschinger effect and cyclic hardening characteristcs.

Bending process

amostras, além de ensaios de tração até a

para a previsão do springback.

4.6

Unbending

módulo de Young com o aumento da deformação plástica empregada.

A princípio, a necessidade do uso de

ensaios mais elaborados para a previsão

recente da ESI-Group, disponível no

www.sixpro.pro/software/pam-stamp/).

Para fins de exemplificação, a Fig. 2 mostra as diferenças geométricas (escala de cores)

entre uma Coluna B real após ser estampada e a mesma Coluna B após ser simulada (incluindo a previsão do springback),

utilizando-se um modelo de encruamento

isotrópico. Trata-se de um material de alta resistência (LRT = 980 MPa). É possível observar discrepâncias de até 12 mm.

Por outro lado, ao se utilizar o modelo

de encruamento cinemático, a previsão

do springback é consideravelmente mais precisa, como mostrado na Fig. 3.

correta do springback dificultou a

Ricardo Viana é gerente técnico na Sixpro

Uemori) na simulação da estampagem. No

especializada em consultoria com o auxílio

correlação entre os ensaios de tração simples

Mecânico pela UFMG. Especialista em

e os parâmetros obtidos no modelo Y-U,

Possui experiência em factibilidade, full

partir de ensaios de tração apenas.

painéis externos e produtos estruturais

modelo Y-U é possível ser realizada através

ricardo@sixpro.pro.

implementação do modelo Y-U (Yoshida-

Virtual&Practical Process, empresa

entanto, o Prof. Yoshida estabeleceu uma

da simulação computacional. Engenheiro

e mais usuais na indústria da estampagem

simulação do processo de estampagem.

fazendo ser possível prever os parâmetros a

process, compensações de springback para

Hoje, essa previsão dos parâmetros do

e simulações de estampagem à quente/

CARBODY

››

SIMPÓSIO SAE CARBODY E AÇOS DE ALTA RESISTÊNCIA NO BRASIL

Q

ueridos leitores e colegas do setor automotivo, o segmento automotivo

brasileiro vem apresentando uma

recuperação significativa tanto em

vendas como em produção de veículos

nestes dois últimos anos e a perspectivas para 2019/2020 são muito positivas.

Em paralelo a esta retomada, também é observado um ciclo irreversível na busca de mais competividade internacional, principalmente no que diz respeito

principalmente no que diz respeito a

presença das principais montadoras

emissões, a exemplo do que é verificado

e deve ser um percussor de no avanço

FCA, General Motors, Volkswagen e

a segurança veicular e redução de

nos principais centros produtores de veículos mundiais.

O programa “Rota 2030”, que

eficiência energética e segurança veicular tecnológico do setor, a exemplo dos países desenvolvidos.

À frente desta transformação, a

rege regras para a fabricação de

SAE BRASIL mostrou na 5ª edição

no Brasil nos próximos 15 anos,

realizado no IPT, o estado da arte em

veículos produzidos e comercializados passa a determinar o quanto o

do Simpósio SAE BRASIL CarBody materiais e processos avançados que

segmento automotivo no Brasil deve

permitem a fabricação de estruturas

com elevado conteúdo tecnológico,

contribuindo efetivamente para um

investir na fabricação de veículos

em atividade na America do Sul (Ford, PSA) o evento mostrou em detalhes a

carroceria dos últimos lançamentos. Com uma temática bem dinâmica, durante

o Simpósio Carbody, cada montadora

apresentou os detalhes do projeto e depois

respondeu aos questionamentos do público ao redor da carroceria desmontada.

O que chamou bastante atenção

veiculares mais seguras, leves e resistentes

da comunidade especializada foi o

trânsito mais seguro,com benefícios

aços de alta resistência nos veículos em

para o meio ambiente e aumentando

consequentemente a competividade dos veículos produzidos no Mercosul no cenário internacional.

Com a

crescimento exponencial da utilização de detrimento da segurança e redução de peso.

As usinas e aciarias também

marcaram presença demonstrando a parceria cada vez mais forte de

desenvolvimento dos aços especiais de alta resistências nas plantas e usinas do Brasil Luiz Gustavo Zamorano é gerente de engenharia da Ford America do Sul e diretor de finanças do SAE regional São Paulow/ diretor de finanças do SAE regional Bahia.

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 17

PERFIL DA EMPRESA

QUE OPEREM AS PRENSAS!

Fig. 1. Paulo Tonicelli, Udo Fiorini e Marco Yashiro

Por Marcus Frediani

Ocupando o posto de liderança no fornecimento de prensas industriais de grande porte no Brasil, a unidade da Prensas Schuler no Brasil sobressai como a parceira ideal de seus clientes.

A

multinacional alemã Prensas

naqueles primórdios, tornou-se líder em

de seus negócios e no aperfeiçoamento

ano de 1965, na esteira de uma

industriais de grande porte não só para o

isso, é claro, somado à disposição e

Schuler veio para o Brasil no

época de forte desenvolvimento da indústria brasileira, notadamente das montadoras,

que começavam a desembarcar em peso por aqui, com grandes planos de expansão. E,

terras brasileiras no fornecimento de prensas setor automotivo, como também para outros de importância semelhante, posto este no qual, aliás, se perpetua até hoje.

A confiança da empresa no país, sem

de imediato, deixou bem claro a que vinha,

dúvida alguma, foi um dos principais

mestras de sua vocação germânica de galgar

E tal atributo veio se materializando, ao

plasmando no cenário nacional as linhas

rapidamente posições de destaque no âmbito de seu core business. Como resultado, já

motores que turbinaram esse desempenho. longo dos anos, por meio de investimentos substanciais e contínuos na expansão

e ampliação de seu parque fabril. Tudo competência inequívocas para vencer

desafios com muito trabalho e competência invejável, e à constante busca por inovação e na introdução e desenvolvimento de

tecnologias de ponta, bases irrefutáveis de sua atuação nos quatro cantos do planeta.

Sim, porque a partir da sua fábrica em

Diadema, cidade da Grande São Paulo e a

maior do Grupo Schuler fora da Alemanha, as prensas fabricadas pela Schuler são exportadas para o mundo inteiro.

Por meio dessa composição de fatores,

a conquista de uma legião de consumidores satisfeitos passou a ser praticamente uma obviedade para a empresa. Qualidade e

confiabilidade são itens garantidos pelo

total comprometimento da Prensas Schuler em sempre superar as expectativas de seus parceiros comerciais. Assim, mais que

fabricantes de equipamentos, a empresa atua como uma verdadeira provedora Fig. 2. Vista aérea da empresa Prensas Schuler S.A 18 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

de soluções completas em estamparia e

forjaria, o que garante aos clientes uma

PERFIL DA EMPRESA zer depois, oportunidade que se abriu mais precisamente a partir de 1984, quando

a empresa começou a comercializar seus

equipamentos para a Chrysler, entre outras montadoras do mercado norte-americano.

No início da história da Schuler no

Brasil, entretanto, em função do conhecido pragmatismo alemão, a empresa optou por

um modelo mais tradicional e conservador de introdução no mercado: entre 1965 até 1974, sua Direção decidiu não ter fábrica

própria no país, trabalhando essencialmente Fig. 3. Prensa transfer servo com linha de alimentação

vantagem competitiva em termos de eficiência e produtividade.

Notabilizada pela estreita cooperação

com os clientes, a Prensas Schuler atua em todas as fases do projeto, desde a venda

e pré-projeto até as fases de engenharia,

planejamento, compras, fabricação, controle de qualidade, montagem e instalação dos

equipamentos. Em cada uma dessas fases, a principal conexão entre o cliente e a

empresa é feita pela área de Coordenação

nas duas décadas anteriores. Subdividido em setores, a proposta do governo JK foi marcado por investimentos em estradas,

em siderúrgicas, em usinas hidrelétricas,

na marinha mercante e pela construção de Brasília, tomando como base as famosas “30 Metas”, contemplando os setores

da energia, transporte, comunicações,

alimentação, agricultura, saúde, educação e indústria de base.

E foi exatamente esse último segmento

de Contratos, que gerencia o projeto até

– marcado com ênfase especial pelo início

beneficiar do amplo conhecimento e da

– o que mais estimulou a Prensas Schuler a

a entrega final. Assim, o cliente pode se vasta experiência da equipe da Schuler

adquirida em instalações em todo o mundo.

Pragmatismo Certeiro O Brasil começou a chamar a atenção do tradicional Grupo Schuler bem antes da

instalação de sua unidade que, hoje, tem

mais de cinco décadas de atuação no país.

da chegada das grandes montadoras ao país fincar pé no território nacional. “Atenta às

grandes possibilidades e oportunidades que se abriam por aqui, a instalação da empresa veio exatamente na esteira da indústria

automobilística. E até a localização da empresa aqui em Diadema, no Grande ABC, foi estrategicamente pensada pela direção

com importação das partes de prensas da

Alemanha ou fabricando-as com o auxílio

de fornecedores locais. Mas a conquista de grandes contratos ao longo do tempo e o

fato de ter ganho, em 1973, uma concor-

rência grande com a vinda da Fiat para o

Brasil, que propiciou a ela a venda de mais

de 50 prensas – a Schuler se decidiu em ter sua fábrica própria por aqui.

“Naquela época, também era interes-

sante ter uma parceria para ser empresa brasileira por conta da viabilização de

acessos a financiamentos e outras vantagens reservadas às indústrias nacionais. Então, a Schuler fez um acordo com o Claudio Bardella, por meio do qual ele tinha 50% mais 0,1% apenas para ficar como majoritário,

acordo esse que durou até 1999, quando a

Schuler comprou novamente a participação da Bardella e o controle acionário voltou a ser 100% Schuler, condição que prevalece até hoje”, conta Tonicelli.

do grupo com o objetivo de suas instala-

Bem Estruturada

Volkswagen, Mercedes-Benz, Ford e GM,

sas Schuler no Brasil é bem robusta. Sua

Os estudos mais concretos foram inten-

ções ficarem mais próximas das fábricas da

Como era de se esperar, a estrutura da Pren-

1950, com a criação do “Plano de Metas”, o

que, imediatamente, se tornaram nossas

planta em Diadema, onde se concentra toda

sificados a partir de meados da década de

importante programa de industrialização e

modernização da economia nacional levado a cabo na gestão do presidente Juscelino Kubitschek, na forma de um ambicioso conjunto de objetivos setoriais para dar

continuidade ao processo de substituição

de importações que se vinha desenrolando

clientes”, convalida Paulo Tonicelli, atual diretor-presidente da Prensas Schuler no Brasil. O executivo lembra, ainda, que a

localização escolhida para a fábrica levou em conta também a proximidade com o

Porto de Santos, em função das previsíveis operações de exportação que ela viria a fa-

a produção e engenharia, está instalada em

uma área de terreno de mais de 100.000m2, dos quais cerca de 35.000m2 são de área

construída. Nela trabalham 470 colabora-

dores próprios, número que sobe para 600, quando contabilizados os funcionários ter-

ceirizados. Além disso, a empresa mantém ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 19

PERFIL DA EMPRESA escritórios de representação e Service em

tendo como principais pontos de destino os

efetivamente sempre exportamos, mesmo

co, Minas Gerais, Paraná e Rio Grande do

Unidos e Canadá. Além disso, exportamos

Se fizermos um comparativo colocando

outros estados brasileiros, como PernambuSul, sempre seguindo os eixos de expansão da indústria automobilística no Brasil. Em termos globais, o Grupo Schuler ainda

mantém fábricas na Alemanha, sua matriz,

mercados da Argentina, México, Estados

para a China e até para a própria Alemanha, dependendo do balanço de capacidade e competitividade”, explica Tonicelli

e na China, além de manter escritórios de

Exportações e Câmbio

e América do Norte.

relativamente baixa, como são os dias atuais,

representação em 26 países na Ásia, Europa Mundialmente, a Schuler atua em

diversos segmentos industriais na tecnologia de conformação: de prensas mecânica

e hidráulicas de médio e grande porte para a indústria automotiva e de autopeças, até equipamentos especiais para os setores de

cunhagem de moedas, automação, forjaria, aeroespacial e ferroviário.

Devido à longa expectativa de vida útil

dos equipamentos fornecidos ao mercado

Aliás, em tempos de demanda doméstica

a atividade exportadora tem sido um importante canal de saída para a Schuler. Basta

dizer que nos últimos três anos, as operações para o mercado externo representaram mais

em nosso business no que tange à oferta

de suporte aos nossos clientes, responsável não só pelas manutenções periódicas, com o fornecimento de mão de obra e de peças

sobressalentes originais, objetivando o bom funcionamento dos sistemas de automação,

com muita facilidade. Temos que fazer um esforço grande para exportar, mas temos conseguido”, analisa o Paulo Tonicelli.

Prensas Schuler no comparativo 2017-2018.

sua competitividade.

Porém, a história do câmbio ainda

diretor-presidente da Schuler, mesmo sendo alterou ou arrefeceu o apetite exportador da

companhia. “Tivemos fases muito favoráveis de câmbio para exportação, mas foram fases curtas. Desde o Plano Real, convivemos

com uma valorização da moeda brasileira

maior do que deveria ser. Por conta disso, a exportação teve fases muito difíceis,

mas a gente nunca desistiu de exportar – e

e, por tabela, garantir a melhoria de produ-

tividade delas”, destaca o diretor-presidente da Prensas Schuler no Brasil.

“No segmento de prensas mecânicas e

hidráulicas para a indústria automobilística e de autopeças executamos quase todos os projetos aqui no Brasil, a maioria deles de

maneira independente, e alguns com suporte da Alemanha para o mercado brasileiro

ESTAMPAGEM

bém não é aquele câmbio que você exporta

alavancaram os resultados comerciais da

adequá-las para a continuidade de operação

20 AGOSTO 2019

palavras, não é um câmbio ‘ruim’ mas tam-

o que foi a maneira encontrada para garantir

zações necessárias nessas máquinas, a fim

região na qual somos a planta de produção,

equilibrado para a exportação. Em outras

as exportações mantendo o seu faturamento,

como também para fazer todas as moderni-

e também para exportações nas Américas,

mesmo hoje, o câmbio é mais ou menos

E foram justamente as exportações que

um problema histórico no Brasil, isso jamais

até 40 anos. Por isso o Service é muito forte

muito maior do que está atualmente. Então,

Salvando o Ano

empresa. “São equipamentos grandes, pesapodem funcionar muito bem por, 20, 30 e

anos, por exemplo, o câmbio deveria estar

mais significativo é que a empresa aumentou

permanece complicada. Mas, segundo o

dos, com muita tecnologia embarcada, que

a inflação e voltando um período de dez

de 70% do faturamento da companhia. E o

pela Schuler, a área de Service é uma das que merecem mais atenção por parte da

que essa diferença batesse nos 20%, 30%.

Fig. 4. Paulo Tonicelli

E as perspectivas para o fechamento de

2019 são avaliadas como “boas” pelo dire-

tor-presidente da empresa: “Se pegarmos os números de faturamento, tirando os efeitos contábeis, a perspectiva é de faturarmos

algo em torno de R$ 360 milhões, o que

representa um aumento de R$ 40 milhões em relação aos resultados de 2018”, revela

o executivo. Parte desses números positivos vem das boas expectativas que cercam os

resultados da indústria automotiva e de au-

topeças em 2019, que respondem pela parte

do leão do faturamento da Schuler. E, assim

PERFIL DA EMPRESA atua, porque, na prática, a empresa entende que proximidade dos

clientes é fator que acelera bastante o cumprimento e a introdução dessas novas tecnologias.

E claro, no final, esse conjunto de expertises é transmitido a

todas as suas unidades. “A questão da inovação no nosso negócio é fundamental. Só que os ciclos e a velocidade da inovação são mais

lentos. Não é como um smartphone, que você troca a cada ano por outro aparelho contendo, digamos, mais inovação. Aqui no Brasil,

como temos engenharia também, a gente produz inovação, e esta é

compartilhada para análise com todos os nossos centros de produção no planeta. Por exemplo, nós estamos trabalhando muito forte em conjunto.”

Fig. 5. Torres de solda

como aconteceu no ano passado, bons ventos devem soprar com a

Devoradora de Empregos?

praticamente no apagar das luzes de 2018.

provável, diga-se – de que a Indústria 4.0 vai exterminar boa parte

efetivação de vários projetos que saíram das gavetas, alguns deles,

A perspectiva de crescimento dos negócios da Schuler acontece

num momento de fluxo contrário das esperanças de grande parte da indústria brasileira, que anda muito ressabiada com o balde de água fria dos resultados nada animadores do primeiro semestre do ano, que desancou o clima de euforia com a chegada do novo governo

Bolsonaro que contaminou as mentes dos empresários no período do

final do ano passado e começo deste. Sim, porque, todos perceberam

Já o lado “fantasma” da coisa vem da constatação – bastante

dos empregos convencionais na indústria tais quais os conhecemos

hoje. E o que complica um pouco mais essa história é o fato de que

para muita gente que ainda não está familiarizada com os ventos da transformação digital, ou até confunde termos como “automação

industrial” e “robotização industrial”, só enxerga nisso um tsunami avassalador vindo para cima delas.

Sem rodeios, Paulo Tonicelli reduz a questão aos elementos de

que muito pouco mudou de lá para cá, o que gera uma desconfortá-

uma espécie de equação de primeiro grau, muito fácil de explicar:

aprovação da Reforma da Previdência e pelo tão esperado kickoff na

ou seja, a produtividade necessária para você ser competitivo, você

vel sensação de baixo crescimento, animada somente pela possível Reforma Tributária.

A Quarta Onda Porém, um dos grandes desafios que devem continuar acompanhando a Schuler e boa parte das empresas brasileiras ao longo deste ano e nos próximos também é o advento meio “anjo” e meio “fantasma” da intensificação da chegada da Indústria 4.0.

O lado “anjo” da história é que essa proposta chega para sugerir

mudanças importantes na forma como os empresários pensam nas

suas empresas e, depois de tanto pensar, entendem que estas, irrecor-

rivelmente, precisarão passar por mudanças radicais nos seus modelos

“Vejo isso da seguinte forma: se a gente não tiver competitividade, não tem negócio. Não tendo negócio você não tem emprego. E

esse é o pior dos mundos. Então você tem que correr atrás dessas

soluções”, simplifica. E, para ilustrar o que diz, dá um exemplo que aconteceu há alguns anos na Schuler, quando a empresa iniciou um projeto de avaliação para instalar duas torres de solda com

robôs em sua caldeiraria para aumentar a produtividade e ganhar competitividade em termos de processo final. E o resultado foi

que muitos dos soldadores que atuavam na área, fazendo trabalhos repetitivos, acabaram se tornando operadores das torres e programadores dos robôs.

“E nas nossas prensas, nas quais vendemos automação, basi-

de gestão. E isso, naturalmente, sem esquecer a questão da inovação.

camente é uma questão de competitividade também. Isso porque

um toque de ousadia. E não é difícil entender porque: embora a

de mais peças de cada uma delas, você ganha em custo e, com isso,

No caso da Prensas Schuler, o assunto vem sendo tratado com

empresa tenha uma área específica de P&D na Alemanha, destinada a coordenar a introdução desde novos conceitos de design e

de concepção estrutural e funcional, bem como de conectar novas

tecnologias às suas linhas de produção, cada um dos mencionados segmentos da Schuler tem autonomia para propô-las e, eventual-

mente, implementá-las dentro dos mercados em que a companhia

quanto mais você aplica automação nas prensas e garante a saída

consegue fabricar e montar mais, e, no final, acaba gerando mais

negócio”. “E é isso que eu chamo de uma boa revolução”, contextualiza Tonicelli.

Paulo Tonicelli, Marco Yashiro são diretores da Prensas Schuler S.A. Para mais informações acesse: www.schulergroup.com ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 21

INFLUÊNCIA DA FORÇA DO PRENSA-CHAPAS NO SPRINGBACK - PARTE II Pisador

Plano de simetria Aço de Flangeamento

Chapa

Fig. 4. Esquema de conformação expandido com o plano de simetria

z

Prensa Chapas

Adaptador

y

x

Victor de L. Silveira, Olavo C. Haase, Pedro M. Araújo Stemler, Ricardo A. M. Viana, Alisson S. Duarte, Sixpro, Belo Horizonte - MG/ contato@sixpro.pro (31) 3443-1367

O presente artigo analisa a adoção de um método de redução do springback na estampagem. A avaliação consistiu na simulação computacional do processo Hat Bending através do Método de Elementos Finitos, utilizando diferentes forças exercidas pelo prensa-chapas. As forças utilizadas foram de 40 kN, 400 kN (constantes durante o processo) e uma terceira como sendo variada.

A

utilização dos softwares se ba-

resultando em uma malha com determinada

entrada, como por exemplo as

a malha pode representar a geometria com

seia na introdução de dados de

curvas de Tensão Verdadeira x Deformação Verdadeira do material a ser conformado.

É necessário também o modelamento em

CAD das ferramentas de conformação, além da inserção dos parâmetros de processo,

como os valores para coeficiente de atrito,

velocidade de ação das ferramentas e força aplicada pelo prensa-chapas.

Em um software de simulação com

base no Método de Elementos Finitos, a

discretização da geometria dos componentes é feita com um certo número de elementos,

densidade de elementos por área. Entretanto,

1,17 mm, valores suficientes para descrever satisfatoriamente a geometria da peça.

As ferramentas da operação possuem

maior ou menor precisão. Quanto mais

suas disposições mostradas na Fig. 4. Os

presentes na representação da geometria e,

adaptador com 496,4 mm de comprimento

densa for a malha, mais elementos estarão

consequentemente, mais preciso se torna o resultado [4].

Com o auxílio da utilização do software

de simulação computacional “Pam-Stamp”, foram realizadas simulações do processo de dobramento denominado “Hat Bending”.

O número de elementos utilizados para a

descrição da chapa foi igual a 7125, sendo que o tamanho do menor elemento foi de

Deslocamento

dispositivos consistem em um pisador, um

interno e com raio de 4 mm, um aço de flangeamento com raio de conformação igual a

10 mm e um prensa-chapas. A folga entre o adaptador e o aço de flangeamento é de 1,8 mm. A chapa, por sua vez, possui formato

retangular com dimensão de 650 x 30 mm.

O deslocamento do aço de flangeamento durante a conformação foi de 50 mm.

Devido à simetria do sistema, com

apenas metade da geometria foi possível

analisar o processo de conformação. Dessa

forma, as figuras que se seguem apresentam

Força do prensa chapas

apenas uma das extremidades da chapa.

Com uma peça menor para simular, o núme-

a)

b)

c)

Fig. 5. a) Posicionamento inicial do sistema com a direção da força aplicada e do deslocamento durante a deformação; b) momento intermediário de conformação e c) posicionamento final do sistema após a conformação 22 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

ro de elementos que representam a geometria diminuiu e, consequentemente, o tempo gasto de simulação diminuiu.

A deformação acontece de maneira

Força (Kn)

ARTIGO 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

40 kN 400 kN Força variada

0

10 20 30 Percurso de deformação (mm)

40

50

Peça sem retorno elástico

Fig. 6. Variação da força do prensa-chapas ao longo do deslocamento do aço de flangeamento

Fig. 7. Retorno elástico obtido através da simulação para os três diferentes casos comparado com o formato da peça sem esse fenômeno

que o pisador pressiona a chapa contra o adaptador e impede a sua

o springback do componente. A curva de escoamento do material

flexão. Estes componentes permanecem fechados, enquanto o aço de flangeamento, juntamente com o prensa-chapas inferior, se desloca

para baixo de maneira a causar o estiramento da chapa. A sequência

utilizado na simulação obedece à equação:

σ (MPa) = 380 + 1.800 * ε0,20

As forças utilizadas foram escolhidas de maneira a abordarem

de movimento do sistema está mostrada na Fig. 5.

diferentes condições de conformação. Foram consideradas uma

forças aplicadas pelo prensa-chapas no resultado do springback e,

400 kN e uma terceira situação, utilizando essa força como sendo

As simulações tiveram como objetivo avaliar a influência das

para que tal análise fosse possível, somente o valor dessa força foi

modificado em cada cálculo. As demais variáveis foram mantidas

com o mesmo valor. Foram usados, portanto, o mesmo coeficiente de atrito para as simulações, o qual foi considerado como sendo 0,09 em todos os contados entre as superfícies, o mesmo material e a mesma

força do prensa-chapas mais baixa, de 40 kN, uma força maior, de variável durante a conformação. Essa variação da força durante o processo de conformação pode ser vista na Fig. 6. A escolha

das cargas do prensa-chapas segue o padrão utilizado em estudos anteriores [7].

velocidade de ação do aço de flangeamento.

Resultados e Discussão

no banco de dados do software PAM-STAMP, e foi considerada

na Fig. 7 para os diferentes casos de aplicação de força escolhidos,

O material utilizado para simulação foi o AISI 1050, presente

a espessura da chapa como sendo igual a 1,6 mm. Dentre os vários parâmetros a serem inseridos no software para a obtenção da

simulação, dois dos mais importantes para uma maior precisão no

cálculo do springback é a curva de escoamento e o módulo de You-

ng. Com a análise do primeiro, é possível considerar fenômenos que ocorrem na deformação das chapas

. Por sua vez, o módulo de

[10]

elasticidade fornece informações que tornam possível o cálculo do comportamento elástico do material, possibilitando assim estimar 50 mm

a)

70 mm Ponto Escolhido para Análise

b)

90 mm

100 mm

utilizando-se 40 kN, 400 kN e uma atuação com carga variada.

Além dos resultados obtidos pela simulação, inseriu-se a geometria de uma chapa estampada sem o fenômeno do springback, possibilitando assim a obtenção de uma referência para comparação dos resultados.

Antes de se discutir os resultados obtidos, primeiramente faz-se

necessário compreender a ocorrência do springback. Após a con-

formação do material, existem tensões internas presentes na parede conformada. Essas tensões acabam por serem responsáveis por um momento resultante na peça. Com isso, após a retirada das forças

externas (forças das ferramentas de conformação) esse momento é

liberado e o material apresenta um springback buscando uma nova c)

forma de alcançar um novo estado de equilíbrio. Com a mudança de d)

Fibra Superior Membrana Central Fig. 8. Ponto escolhido para a análise de tensões para um deslocamento do prensa-chapas de (a) 50 mm, (b) 70 mm, (c) 90 mm e (d) 100 mm Fibra Interior

Uma sobreposição dos resultados do retorno elástico está mostrada

geometria, a magnitude das tensões internas presentes vai diminuindo até que se chegue de fato à um novo equilíbrio [3].

Os resultados mostraram que o uso da força variada foi o que

apresentou melhores respostas, ou seja, menor retorno elástico, quando comparado a utilização das forças constantes de 40 kN e 400

kN. Esse resultado pode ser explicado pela introdução de tensão no material no final do processo levando a um estiramento adicional ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 23

ARTIGO 50 mm

Deslocamento do Prensa Chapas 70 mm 90 mm

técnica no meio industrial. Para ser possível

100 mm

colocar esse método em prática, há a necessidade de um sistema de conformação no qual se possa variar a força do prensa-chapas no

Condição Simulada

40 Kn

decorrer do deslocamento da matriz.

Conclusão Diante do exposto, é possível concluir que diferentes valores de carga aplicada pelo

120 Kn

prensa-chapas resultam em diferentes mag-

nitudes de springback. Dentre às solicitações utilizadas, o método que obteve melhor

resultado para redução do springback foi o

Força Variada

da carga variada. O resultado obtido neste trabalho vai de encontro com obtido por

L = Fibra Interior U = Fibra Superior Considerar Mpa para Valores sem unidade formada.

outros autores que realizaram o mesmo ex-

M = Membrana Central

perimento. Diante disso, é possível afirmar

Fig. 9. Distribuição de tensões ao longo da espessura da chapa para diferentes condições de processo

que utilizar a técnica de conformação com

na região da parede. Visando justificar

da com a prevenção de rugas na peça. Não

ser uma solução viável no intuito de se redu-

ponto para a medição das tensões atuantes

a força superior, porém valores muito exa-

o resultado encontrado, definiu-se um

na flange durante o processo, conforme

indicado na Fig. 8. As tensões ao longo da espessura da chapa, a partir de medições

na fibra inferior, na membrana central e na fibra superior, estão mostradas na Fig. 9,

para cada condição de processo simulada.

Observou-se que, para a condição de carga

variada, o momento final foi relativamente o menor de todos, o que resultou em uma menor springback. O gráfico na Fig. 10

existe método determinado para se escolher gerados resultariam em fraturas na parede conformada. Já o momento de transição

entre as forças é baseado na análise dos níveis de deformação presentes na parede da flange para que seja escolhido o momento certo [12].

O questionamento da utilização de um siste-

durante o percurso de deformação pode

ser positivo com a finalidade de se reduzir o springback

. Entretanto, para que a

[6;7]

utilização desse método seja realizada de

maneira mais efetiva, é necessário otimizar

os fatores relacionados à variação do prensa-

-chapas, como a menor força, a maior força e o momento no qual se deve fazer a transição

entre as duas. A força inferior está relaciona24 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

da empresa fabricante de se adquirir uma

prensa qualificada o suficiente para esse tipo de conformação.

Referências [1] Altan, T., & Tekkaya, A. E. (Eds.). (2012) Classification and Description of sheet Metal Forming Operations: in Sheet metal

se dá quanto à viabilidade de aplicação dessa

forming: fundamentals. Volume 1, capítulo

3000 2800 2600 Força (Kn)

prensa-chapas com o uso da força variada

aplicação vai de acordo com a possibilidade

como sendo variável durante a deformação

processo, para as condições simuladas.

mesma conclusão de que a utilização de um

zir o springback em peças estampadas. Sua

ma com a força aplicada pelo prensa-chapas

quantifica esse momento, ao longo do

Outros autores também chegaram a

um prensa-chapas com força variável pode

2400 2200 2000

Variável

1800

40 Kn

1600

120 Kn

1400 1200 1000 50

60

70

80

90

100

Deslocamento do prensa chapas (mm) Fig. 10. Relação “Momento vs. Força do prensa-chapas”

ARTIGO 2. Asm International.

force. Journal of Materials Processing Technology, 114(2), 168-173.

[2] Chongthairungruang, B., Uthaisangsuk, V., Suranuntchai, S., & Jira-

[9] Kitayama, S., Huang, S., & Yamazaki, K. (2013). Optimization of

thearanat, S. (2013). Springback prediction in sheet metal forming

variable blank holder force trajectory for springback reduction via

of high strength steels. Materials & Design, 50, 253-266.

sequential approximate optimization with radial basis function

[3] Burchitz, I. A. (2008). Improvement of springback prediction in

network. Structural and Multidisciplinary Optimization, 47(2), 289-

sheet metal forming. University of Twente.155.

300.

[4] Duarte, A. S.; Viana, R. A. M. (2017). Tópicos para Simulação em

[10] Eggertsen, P. A., & Mattiasson, K. (2009). On the modelling of the

Estampagem. 1ª Edição. Belo Horizonte: Sixpro Virtual and Practial

bending–unbending behaviour for accurate springback predictions.

Process. 149.

International Journal of Mechanical Sciences, 51(7), 547-563.

[5] Ghaei, Abbas. (2010). “Modeling Springback in Stamped Automotive

[11] Liu, G., Lin, Z., Xu, W., & Bao, Y. (2002). Variable blankholder force

Structures”. Electronic Theses and Dissertations. Paper 188.

in U-shaped part forming for eliminating springback error. Journal of

[6] ul Hassan, H., Maqbool, F., Güner, A., Hartmaier, A., Khalifa, N. B.,

Materials Processing Technology, 120(1), 259-264.

& Tekkaya, A. E. (2016). Springback prediction and reduction in

[12] Jiang, C., Han, X., Liu, G. R., & Li, G. Y. (2007). The optimization of

deep drawing under influence of unloading modulus degradation.

the variable binder force in U-shaped forming with uncertain friction

International Journal of Material Forming, 9(5), 619-633.

coefficient. Journal of Materials Processing Technology, 182(1),

[7] Kitayama, S., Huang, S., & Yamazaki, K. (2013). Optimization of

262-267.

variable blank holder force trajectory for springback reduction via sequential approximate optimization with radial basis function network. Structural and Multidisciplinary Optimization, 47(2), 289300.

[8] Gunnarsson, L., & Schedin, E. (2001). Improving the properties of exterior body panels in automobiles using variable blank holder

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Fig. 4. Estampo de corte

ARTIGO

COMPARAÇÃO DO SISTEMA DE FERRAMENTA CONVENCIONAL E SISTEMA MODULAR PARA ESTAMPAGEM - PARTE I

Espiga Placa superior Parafuso tipo “Allen’”

Rasgo para Chave Radial Placa de Choque

Faca de Avanço Guia

Placa Porta - Punção Punção Furador

Tira Placa - Guia

Punção Cortador

Placa - Matriz

Placa Base

Suporte Pinos de Guia

Alex Rodrigo Matias, Marcos André Gonçalves, Marcos de Matos Déo Palata, Nédis Fernandes Brito, Odirley Freitas, Rafael Correia Santos, UNISTAMP Indústria e Comércio Ltda - São Paulo

Esta pesquisa tem por objetivo a análise de dois tipos de processos de fabricação que utilizam ferramentais distintos, visando-se mostrar dentre eles, qual pode ser empregado para determinado tipo de fabricação e qual será mais aplicável a processos fabris que necessitem de constante mudança, tornando-o versátil e competitivo no que diz respeito ao mercado.

Para isto, pretende-se expor as variáveis existentes em cada processo e que devido a tais, o mesmo pode ser comprometido e se tornar até mesmo inviável.

S

egundo SCHAEFFER, 2006, o

normalmente em processos a frio, mas

consistem em alta produtividade, baixo

se como o conjunto de operações

processos a quente para produtos de chapas

de energia, condição que possibilite um

termo “estampagem” conceitua-

com as quais, sem produzir cavaco se

sujeita uma chapa plana a uma ou mais transformações, com o objetivo de

podem também ser executadas em

mais espessas. Essas operações se realizam com estampos montados em máquinas

índice de sobras (sucata) e baixo consumo grande número de aplicações.

O processo de estampagem permite

dotadas de movimento retilíneo alternado.

a obtenção de peças com formas diversas

própria. Em outras palavras, a chapa é

(estampagem) pode trabalhar com uma

processo, as transformações de formas e

A realização prática dessas operações

entre os quais se pode citar as chapas

obter uma peça com forma geométrica submetida a uma deformação plástica. se faz mediante dispositivos especiais

denominados estampos ou ferramentas, e aplicados segundo suas características

sobre máquinas denominadas prensas. As

O processo de conformação de chapas

variedade muito grande de materiais,

de aço, latão, alumínio, cobre, resinas,

entre outras. As vantagens do processo de conformação de chapas metálicas

a partir de chapas metálicas. Neste

dimensões ocorrem nas superfícies das

chapas e é normalmente realizado à frio, em diversas etapas, obtendo-se produtos

como caixas, copos, flanges e até mesmo

peças mais complexas, sendo que este tem

peças de formas geométricas complexas ou irregulares podem ser obtidas

mediante uma sucessão de operações de

estampagem. Essas operações geralmente

Punsão Dobrador

Chapa Plana

são divididas em: a- Cortar;

b- Dobrar;

c- Embutir ou repuxar.

Essas operações são obtidas

Matriz

Fig. 1. Ferramenta de dobra

Fig. 2. Dobramento de Perfis ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 27

ARTIGO Tabela 1. Folga de corte recomendada Material

Folga (% espessura do arco)

Aço elevado teor carbono

15

Aço macio

9

Aço inoxidável

10

Alumínio duro

10

Alumínio macio

7

Latão duro

7

Latão macio

6

uma larga aplicação na indústria de fabricação de componentes,

1ª Oper.

2ª Oper.

4ª Oper.

principalmente para a indústria automobilística, caracterizado

Fig. 3. Dobramento em Prensas Dobradeira de Múltiplas Operações

deste segmento produtivo.

podem ser obtidas mediante uma sucessão de operações de

pela alta produtividade, sendo esta uma das principais vantagens Quanto às ferramentas, ao contrário de outros segmentos,

como injeção de metais, os custos intrínsecos de fabricação são relativamente baixos, sendo importante que elas tenham vida útil elevada, não pelo seu custo, mas porque qualquer parada

para substituição, seja por quebra ou desgaste, leva à perdas de

produção e principalmente perda de dinheiro e consequentemente

As peças de formas geométricas complexas ou irregulares

estampagem. Essas operações geralmente são divididas em: a- Corte;

b- Dobra;

c- Embutimento ou repuxo.

Corte

de competitividade.

O corte é um processo de fabricação em que uma ferramenta,

abordado de uma forma onde será exposto o processo que seja

outra, provoca a separação de um material por cisalhamento.

No que tange a tais características, este processo será

rentável, produtivo, versátil e principalmente lucrativo pois

atualmente qualquer interrupção no processo produtivo influi drasticamente nos custos e nos compromissos.

Introdução aos Métodos de Estampagem Segundo SCHAEFFER, 2006, nos últimos anos a indústria

da manufatura tem se preocupado em produzir peças metálicas

com duas cunhas de corte, que se movem uma contra a

Cisalhamento é a deformação que um corpo sofre devido à ação de forças cortantes opostas. As cunhas de corte são também

chamadas de faca ou punção e matriz. O punção é pressionado

contra o material e a matriz, de tal modo que para efetuar o corte é preciso aplicar uma determinada força. A essa força se dá o nome de esforço de corte.

Durante o corte, quando a punção pressiona o material

com acabamento o mais próximo possível de seu formato final

contra a matriz, aparecem, inicialmente no material, deformações

insumos reduzidos para poder ser competitivo no mercado. Este

os lados da chapa a ser cortada. Em seguida, com a pressão

e de forma que seja rentável e com baixo custo, visando ter seus

trabalho tem por objetivo analisar dois tipos de processos dos quais atualmente são utilizados no mercado e dentre estes, através de

seus processos, custos, versatilidade, intercambialidade e limitações obter o melhor método de trabalho.

elásticas. Logo a seguir, surgem deformações plásticas em ambos contínua da punção contra a matriz, o material começa a trincar.

Essas trincas de ruptura, ao se unirem, separam a peça da chapa.

Uma característica do corte é que a separação de materiais acontece sem a formação de cavacos.

O corte de chapas ocorre sempre por cisalhamento, e a força

Tira

necessária para cisalhar o material é função da espessura da

chapa, o perímetro de corte e o limite de ruptura do material.

Retalho Retalho

Fc = p * s *σt

p – perímetro de corte (mm)

S – espessura da chapa (mm)

σt - constante de corte do material (75% da carga de ruptura

Peça Fig. 5. Tira do estampo de corte 28 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

em kgf/mm²).

Outro fator importante é a determinação da folga de corte,

também chamada de luz de corte, entre o punção e a matriz. A luz

ARTIGO forma desejada.

Espiga

Para comprimentos de dobra considerados pequenos,

Placa superior Parafuso tipo “Allen’”

Rasgo para Chave Radial Placa de Choque

Faca de Avanço Guia

utilizam-se estampos que possuem a forma a ser dobrada. Para fabricação de perfis dobrados ou alguns tipos de peças com

comprimentos de dobras considerados grandes, utilizam-se

prensas dobradeiras/viradeiras com matrizes e machos (punções) universais. O dobramento pode ser conseguido em uma ou mais

operações, com uma ou mais peças por vez, de forma progressiva

Placa Porta - Punção Punção Furador

Tira Placa - Guia

Punção Cortador

Placa - Matriz

ou em operações individuais conforme ilustra a Fig. 3.

Ferramentas de Estampagem O estampo é a ferramenta usada nos processos de corte e de

dobra. Compõem-se de um conjunto de peças ou placas que, Placa Base

Suporte Pinos de Guia

associado a prensas ou balancins, executa operações de corte e de

dobra para produção de peças em série. A Fig. 4 a seguir apresenta um estampo de corte.

Tira

Durante o processo, o material é cortado de acordo com as

medidas das peças a serem estampadas, a que se dá o nome de Retalho Retalho Peça

Fig. 6. Estampo de corte e tira de material

de corte é necessária para evitar o recalque e reduzir o atrito entre

tira. Quando se corta uma tira de material no formato desejado,

a parte útil obtida recebe o nome de peça. O restante de material que sobra chama-se retalho, conforme detalhado na Fig. 5.

Ferramentas de Estampagem Conjunto formado por componentes únicos, como um punção e

uma matriz, podendo ou não ser montados em um porta estampo e normalmente utilizados em operações manuais.

a chapa e os punções. O valor da folga é a função da espessura da

Construção

recomendada para alguns materiais.

superior e inferior.

chapa e do material da chapa. A Tabela 1, mostra a folga de corte A luz de corte em excesso leva ao aumento da força de corte,

A ferramenta é formada basicamente por conjuntos denominados

havendo risco de quebra de ferramenta e a perda da qualidade.

Conjunto Superior

acarretando o desgaste prematuro do punção e matriz.

máquina, realiza movimentos de “sobe e desce” e apresenta os

Folgas muito pequenas aumentam o atrito substancialmente

Dobra Dobra é um processo de fabricação em que uma ferramenta,

O conjunto superior é a parte móvel do estampo. É fixada à

seguintes componentes: espiga, placa superior, placa de choque, placa porta-punções e punções.

• Espiga é uma peça geralmente cilíndrica de aço que tem a

composta por um conjunto de duas ou mais peças, exerce uma força

função de sustentar o conjunto superior.

de dobra. A chapa plana é alterada, obtendo-se a mesma forma

fixar a espiga e unir, por meio de parafusos, a placa de choque e a

sobre uma superfície, alterando-a. A Fig. 1, apresenta um conjunto encontrada tanto no punção quanto na matriz. As operações de dobra são utilizadas para dar forma a peças e a perfis.

No processo de dobra, a chapa sofre uma deformação por

flexão em prensas que fornecem a energia e os movimentos necessários para realizar a operação. A forma é conferida

mediante o emprego de punção e matriz específicas até atingir a

• Placa superior é uma placa de aço que tem por finalidade

placa porta-punção.

• Placa de choque é uma placa de aço, temperada e retificada,

que tem a função de receber choques produzidos pelas cabeças

dos punções no momento em que eles furam ou cortam a chapa, evitando sua penetração na placa superior.

• Placa porta-punções é uma placa de aço localizada abaixo ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 29

ARTIGO Espiga

Guias Laterais Tira

Placa superior

ta progressiva. Abaixo, na Fig. 9 dois

exemplos de produtos confeccionados em ferramentas simples.

Placa de Choque Placa - Guia Placa - Matriz

Placa Porta - Punção

Processo de Produção Geralmente a operação de estampagem é

manual, podendo ser utilizado uma pinça

Punção Cortador

Placa Base

Faca de Avanço

Punção Furador

o acionamento da máquina é dado por

Fig. 7.Exemplo do conjunto superior de um estampo de corte

Fig. 8. Exemplo do conjunto inferior de um estampo de corte

da placa de choque ou da placa superior. É

de apoio à placa-matriz e fixada a ela por

sustentar punções, cortadores e cunhas.

do a peça já cortada sai pela parte inferior

fixada por parafusos e tem como função

• Punção é uma peça de aço, tempera-

da e revenida, que tem a finalidade de dar forma ao produto.

para posicionar a peça na ferramenta,

meio de parafusos e pinos de guia. Quanda matriz, a placa-base tem sempre uma

cavidade com dimensão maior para facilitar a saída.

botões bi-manual. A velocidade de ope-

ração dificilmente ultrapassa a dez golpes por minuto. Há vários modelos de bases de estampo para a montagem, porém

normalmente as colunas do estampo atra-

palham a colocação e a retirada da peça da ferramenta.

A prensa necessária para a opera-

ção depende da força necessária para a

Conjunto Inferior

Aplicação

O conjunto inferior é a parte fixa do es-

É utilizado na obtenção dos produtos de

seguintes componentes: placa-guia, guias

arruelas, blanks de porcas; ou produtos de

Set-Up

seu desenvolvimento em uma ferramen-

o tempo decorrido entre a produção da

tampo. É fixada à máquina e apresenta os laterais, placa-matriz e placa-base.

• Placa-guia é uma placa de aço que

tem a função de guiar os punções e pilotos

geometria simples, como por exemplo,

geometria complexa que não é possível o

estampagem do produto e o tamanho da ferramenta.

Para se definir set-up, pode-se considerar

centralizadores nas cavidades cortantes da matriz. A espessura da guia varia

conforme o tamanho do estampo, o curso e a função dos punções. Guias laterais

são duas peças de aço colocadas na lateral da placa-matriz. Podem ser temperadas

e revenidas. Sua função é guiar a tira de material a ser cortado.

Punções Arco

Porta Punções Piloto

Matriz Base Arco

• Placa-matriz é uma placa de aço,

temperada, revenida e retificada, com

cavidades que têm a mesma secção dos punções e tem a função de reproduzir peças pela ação dos punções. Nestas

matrizes, as arestas internas de corte tem

uma parte cônica para facilitar a passagem da peça ou do retalho. As placas-matrizes podem ser inteiriças, quando constituídas

de uma única peça, ou seccionadas, quando constituídas de várias peças utilizadas nos estampos de grandes dimensões.

• Placa-base é uma placa que serve

30 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Fig. 9. Exemplo de aplicação de ferramenta simples Outfeed Roller Hydraulic Cropping Shear

Moving Stripper Slide Punch Control Beam Infeed Table Perforating Punch

Hydraulic Clamp Stripper Hydraulic

Infeed Table

Clamp

Press Bed

Bottom Die

Fig. 10. Exemplo de desbobinador automático

ARTIGO de no mínimo uma hora.

Após feita a correção do problema no

estampo, novamente é necessário o ajuste da “pressão da prensa”, ou seja, todas as etapas de um set-up deve ser repetidas para voltar a produção normal.

Ferramenta Progressiva São assim denominadas por executarem

várias operações em apenas um golpe da

prensa. O produto é desenvolvido progresFig. 11. Exemplo de ferramenta progressiva para catraca de bicicleta

sivamente a partir de tiras do material

laminado, que são, geralmente, fornecidos em rolos e colocados em um alimentador que tem a função de avançar o material.

São ferramentas complexas que con-

tam com muitos elementos, pois, além de executar várias operações em apenas um golpe da prensa, devem ainda controlar Fig. 12. Exemplo de ferramenta progressiva conjunto superior

precisamente o avanço e o posicionamento da tira na ferramenta.

ultima peça boa do tipo A, até a primeira

Construção

produção.

tampo progressivo também é constituído

peça boa do tipo B em ritmo normal de Para que a operação de set-up seja

eficaz, deve-se seguir os seguintes passos: • Regular abertura do martelo da

Assim como a ferramenta simples, o es-

por um conjunto superior e um conjunto inferior.

prensa com altura da ferramenta;

Conjunto Superior

abertura da ferramenta;

estampo. É fixado ao martelo da prensa

• Regular curso do martelo conforme

O conjunto superior é a parte móvel do

• Colocar ferramenta na mesa da

e realiza movimento de ‘sobe e desce’.

prensa;

• Alinhar ferramenta;

• Ajustar “pressão de máquina”;

• Fazer medições no produto para

liberação da produção;

• Se necessário ajustar novamente a

“pressão de máquina” até o produto estar de acordo com o desenho.

Na maioria das vezes, para se realizar

a troca de um punção ou afiar uma

matriz, ações comuns em ferramentas de estampagem, é necessário retirar a

ferramenta da prensa para poder realizar

Apresenta os seguintes componentes: • Placa superior;

• Placa de choque;

• Placa porta punções; • Placa guia;

• Placa intermediária; • Punções; • Pilotos;

• Faca de avanço.

Referências As referências estarão disponíveis na parte II.

a operação, isto causa paradas de máquina ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 31

ARTIGO

OTIMIZAÇÃO AUTOMÁTICA ORIENTADA POR CAD NA ESTAMPAGEM DE CHAPAS METÁLICAS

H1

Fig. 5. O modelo ParaCAD para a face da matriz

H2

Yuqi He, Jin Chen, Xiuhua Li, Xiaojun Yang e Oswaldo Ravanini, C3P Engineering Software International Co., LTD e Autolens Engenharia e Consultoria Ltda.

C

om o desenvolvimento da

Manufacturing”) de peça 3D, cotação,

e o processo de produção

indústria, produtos estampados

tornam-se cada vez mais complexos. Ao mesmo tempo, as tecnologias CAD e

CAE também são amplamente utilizadas em todos os segmentos industriais. O

engenharia do blank, orientação passo-apasso no projeto das faces dos estampos,

Tecnologia-Chave da Otimização da Estampagem

KBE (“Knowledge Based Engineering”), simulações FEM avançadas até a

Bastante diferente do software tradicional

otimização automática baseada em AI.

de estamparia e simulação, o sistema de software de otimização automática de

Com a tecnologia orientada

nível AI é muito mais complexo e com muitas tecnologias novas:

rápido desenvolvimento de sistemas de

geometricamente, múltiplas alternativas

reduz bastante o tempo de simulação,

automaticamente, o que reduz

Otimização Baseada em CAD

produto e melhora significativamente a

paramétrico no mercado, mas poucos

computadores em hardware e software como a tecnologia de computação

paralela. Portanto, buscar a melhor

solução e melhorar o design tornou-se o próximo tópico relevante.

O AI-FORM da C3P Engineering

Software International Co., LTD é o

de projeto podem ser avaliadas

significativamente o ciclo de projeto do

Existem tantos softwares CAD de projeto

qualidade e confiabilidade do produto em si.

podem ser orientados pelo sistema de

de otimização multi-objetivo de base

AI (“artifical intelligence”) no mercado

hoje, aplicado diretamente à conformação de chapas metálicas. É um software

especialmente projetado para o negócio

de estampagem, formado a partir de mais de 20 anos de experiência na indústria, fornecendo uma solução end-to-end para estampagem, compreendendo desde a análise DFM (“Design for 32 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

CAD e CAE tendem a ser independentes

Design Understanding Sensitivity analysis

entre si e interagem apenas através de

DOE

primeiro software comercial interativo

Design Improvement

DFM

DATA

Quo

Revised

n t at io

Layout

Di e

design

CA E

interfaces de dados básicas e incompletas, com baixa eficiência. No entanto, sem a

3D Part

CAD

otimização. Por outro lado, os sistemas

função orientada por CAD, um projeto de

Optimization GA/ PSO Robust Design

f ac e

KBE

otimização não é uma otimização real.

Configuração dos Parâmetros de Otimização Outro problema importante é como

configurar os parâmetros de otimização,

Optimization Design Quality Design robustness and reability

Fig. 1. Estrutura do software AI-FORM

uma vez que muitos softwares estão

usando uma nova interface para atribuir parâmetros limitados para otimização.

ARTIGO

Otimização Otimização Global Multi-picos, não linear Multi-objetivos Para todos os parâmetros

Otimização paralela Sem necessidade programação pelo usuário

Modelamento CAD Totalmente Paramétrico Orientado por um fluxo de trabalho Configuração rápida de parâmetros e substituição Capacidade de rodar em batch

Suporte a templates

Setup CAE

Malha FEM Processo totalmente automático de malhamento

Setup CAE totalmente automático Suporte a templates

Suporte ao CAD com gaps e sobreposições

Configuração rápida de parâmetros e substituição

Malha de alta qualidade

Suporte a todos os

Capacidade de

processos

malhamento em batch

Capacidade de setup em batch

Rich tools

Análise de Resultados

Hardware

Suporte a todos os resultados da simulação

Computação de alta performance

Fórmulas do usuário Suporte a FLD, fluxo do material e análise de retorno elástico

Gerenciamento de memória de tamanho grande

Capacidade de análise

Suporte a multi CPU/ Cores

Suporte a grandes modelos e big data

em batch

Fig. 2. Necessidades e desafios da Otimização Automática

Isso geralmente traz grandes problemas

especial. Nesse caso, qualquer parâmetro

quais parâmetros podem ser otimizados e

inovação expande enormemente o campo

para o usuário final, já que eles não sabem quais não podem. Além disso, se eu quiser otimizar alguma coisa, mas o software não suporta, não será possível fazê-lo automaticamente.

A configuração dos parâmetros de

otimização é muito inteligente no AI-

e variável podem ser otimizados. Essa

Há muitas dificuldades e desafios

quando se aplica a tecnologia de

limitação do software tradicional, em que

estampagem. Para se tornar um sistema

artificial na estampagem e elimina a

apenas alguns parâmetros podiam ser otimizados.

Critérios Multi-Objetivos

a serem otimizados podem ser inseridos na

ser otimizados, incluindo espessura,

chamada ‘Equivalent Input’, os parâmetros

Todos os problemas físicos podem

caixa de entrada formal, sem uma interface

afinamento, deslocamento, tensão e

deformação, tensão

Actual defects

Benefícios da Otimização Automática para a Indústria Entendimento Aprofundado de Variáveis de Processo

importante entender os seus efeitos na

ou múltiplos da

simulação, o que o engenheiro

Stamping part

problemas de gargalo devem ser resolvidos.

blank, etc. Por

Wrinkle Crack

de software de nível industrial, esses

Como existem tantas variáveis no

exemplo: alvos únicos Try-out result

inteligência artificial ao processo de

e força de contato, FLD, padrão do

Fig. 3. Os resultados da simulação e de try-out do projeto inicial da ferramenta

blank durante o processo de conformação.

de aplicação da tecnologia de inteligência

FORM. Com uma tecnologia exclusiva

Die Set

material e equilibrar o padrão final do

processo de estampagem, é muito

conformabilidade, precisão dimensional e

desempenho, para então definir claramente os parâmetros mais e menos importantes.

de projeto está

tentando alcançar:

Selecionar a Janela Estável de Variáveis de Produção

o rendimento,

como maximizar

No processo de estampagem ou fabricação de estampos, alguns fenômenos ruins

minimizar o retorno

elástico ou minimizar o afinamento do

geralmente ocorrem:

• O projeto e o processo do estamESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 33

ARTIGO tos, mas na linha de produção, os produtos não são qualificados.

Isto é obviamente devido à instabilidade da janela de proces-

so, ou escopo era muito estreito, e o modo como resolver esses problemas de “estabilidade” é muito crítico.

Initial blank sheet and the revised

The simulation model with

blank sheet

revised blank sheet

Controlar as Dimensões-Chave O problema mais comum que ocorre é que algumas dimensões

críticas da estampagem de produtos não podem ser controladas

totalmente. Muitas vezes, depois de melhorar a dimensão A, você

causa um novo problema B e vice-versa. A situação mais comum é saber como fazê-lo, mas não reconhecer o valor ou número exato.

Actual testing & simulation result with the revised blank

Planejar a Fabricação para Toda a Cadeia de Processos Na etapa conceitual do produto, as propriedades técnicas,

econômicas e produtivas dos produtos estampados são avaliadas de forma abrangente e são previstos os riscos.

Exemplo de Aplicação Fig. 4. O resultado da simulação e de try-out do blank revisado

po foram avaliados por simulação de CAE sem erros, mas na

Antecedentes do Projeto

ou rugas.

por suas características geométricas. No entanto, se o detalhe da

estampagem real sempre há alguns problemas, como rachaduras • Alguns estampos na fase de try-out têm resultados perfei-

A conformabilidade da peça estampada é muitas vezes limitada

conformação está longe da região da entrada, o nível de dificuldade

Conheça toda linha Contemp para acionar, medir, controlar, monitorar e calibrar.

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34 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

ARTIGO Output

Input

Interation Dieface1 Friction Crack02 Wrinkle1 Wrinkle3 No. Bead34 Dieface2 Crack01 Crack03 Wrinkle2

e encontrar uma estratégia para resolver os

defeitos. O DOE é útil para essa proposta e pode ser usado para pesquisar o espaço do

modelo de solução (solution model space) e avaliar a influência das variáveis. O DOE também é uma função “built-in” do AIForm para otimização.

Método Taguchi - Matrizes Ortogonais O DOE baseado no método Taguchi envolve a redução da variação de um

processo através de um projeto robusto de experimentos. Taguchi desenvolveu

um método para projetar experimentos para investigar como os parâmetros de Fig. 7. Resultado da análise DOE (plotagem do “Coordenador Paralelo”)

entrada afetam a média e a variância de

de conformação é geralmente muito alto.

processo, que define quão bem o processo

uma característica de desempenho do

Melhorando a Forma e o Tamanho do Blank

Uma solução muito inteligente é

acumular material tanto quanto possível

É bem conhecido que a forma e o

a superfície da matriz, para equilibrar as

para o processo de repuxo. Os padrões

no estágio do prensa-chapas, modificando rugas e a ruptura do processo de estampagem. Devido à não linearidade do problema, sem AI, devido ao número limitado

de modificações manuais, fica muito mais difícil encontrar a solução.

tamanho do blank são muito importantes de fluxo de diferentes tamanhos de

do blank, e queremos melhorar o fluxo do

busca e otimização computadorizado

O Algoritmo Genético é um método de

material e reduzir ou eliminar as trincas.

baseado na mecânica da genética natural

ção, a matriz, o prensa-chapas e o blank

O modelo de simulação, o resultado da

se aproximar da geometria da peça final. simulação e o resultado real do teste

também são mostrados na figura. Tanto o

resultado da simulação corresponderam

resultado da simulação como o resultado

exatamente ao resultado real do try-out.

real do teste mostraram que o blank

O blank testado na prática foi um pouco menor do que o da simulação, devido a

muitos ajustes que foram feitos no try-out, mas o resultado foi muito similar.

revisado poderia melhorar o fluxo de

metal, mas ainda não seria útil para o

problema de ruptura nas regiões de alto

Wrinkle detect

Crack detect

risco.

2

1 3

Fig. 6. Critérios de otimização para o processo de estampagem

testa pares de combinações.

tentamos melhorar a forma e o tamanho

blank revisado, com melhor perfil para

inicial. A rachadura e o enrugamento no

planejamento fatorial, o método Taguchi

Otimização com Algoritmo Genético

estampo projetada inicialmente são

mostradas na Fig. 3, incluindo o pun-

todas as combinações possíveis, como o

blank também são diferentes. Neste caso,

Na Fig. 4 é mostrado o modelo com

A geometria da peça e a face do

está funcionando. Em vez de ter que testar

5 4

6

DOE para Entender o Problema Físico Existem muitos parâmetros e fatores que afetam o

resultado final da estampagem.

Devemos entender bem o problema físico

e seleção natural. O Algoritmo Genético combina a sobrevivência do mais apto

entre as estruturas de cordas com uma

troca de informações estruturada, ainda que aleatória, com um pouco do estilo

inovador da pesquisa com seres humanos.

Tem muitos benefícios em relação às

técnicas tradicionais. Ele trabalha com a

população, portanto, o processamento si-

multâneo é feito e nenhuma solução global potencial é negligenciada. Ele lida com

funções contínuas e descontínuas com a mesma eficiência.

De acordo com os resultados da simu-

lação, a trinca mostrada foi causada pela falta de material na região interna, que

não foi suficiente durante a conformação final. Então, foi necessário reprojetar a

face da matriz e a superfície do binder. De ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 35

ARTIGO Input

Output

Interation Dieface1 Friction Bead34 Dieface2 No.

Crack01

Crack02

Crack03

Wrinkle1

Wrinkle3 Wrinkle2

O resultado da análise DOE foi mostrado na Fig. 7 no “Parallel Coordinator” (gráfico), abaixo. O método Taguchi DOE

executa 25 execuções com 4 parâmetros de entrada e 6 critérios de saída.

Ao ajustar o valor do eixo de saída na

16

plotagem, o usuário pode avaliar o efeito

dos parâmetros de entrada, facilmente. A Fig. 8 mostra as janelas de trabalho para

atender melhor ao requisito de qualidade.

Ajustar os parâmetros do processo

para a simulação de estampagem não é

difícil, como propriedades do material,

17

força do drawbead ou coeficiente de

Fig. 8. As janelas de trabalho para atender ao requisito de qualidade do produto Input

Interation Dieface1 Friction Bead34 Dieface2 No.

atrito, e mesmo alterar a forma ou

Output Crack01

Crack02

Crack03

Wrinkle1

Wrinkle3 Wrinkle2

dimensão dos blanks e gerar novamente a

malha também não é um trabalho pesado na simulação. Mas como modificar a face da matriz e continuar a simulação não é uma tarefa tão simples.

O mecanismo de otimização do

AI-FORM pode orientar o ParaCAD

para modificar diretamente a geometria da peça, o adendo e a superfície da

matriz. Ele pode ser usado para qualquer componente da geometria e qualquer Minor

dimensão. Em seguida, uma tecnologia

Major

de malha e configuração totalmente

Fig. 10. O resultado da segunda análise DOE

acordo com a experimento, projetamos a

Para iniciar a análise ou otimização de

especiais (H1 e H2) para acumular mais

otimização. Os critérios de otimização

face da matriz com duas características material durante a fase do prensa-chapas, para compensar a última etapa de formação. Neste caso, a superfície do

binder e do adendo foram reconstruídas

DOE, precisamos definir os critérios de informam ao software qual plano é melhor e qual resultado-

as dimensões chave H1 e H2.

para detectar a ruptu-

râmetros para avaliar o model space na otimização do DOE:

Incluindo os parâmetros geométricos:

H1, H2.

Parâmetros de processo:

força no

prensa-chapas, coeficiente de atrito 36 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

nova simulação.

A Fig. 9 mostra o resultado da

conformação com diferentes alturas de

Neste modelo,

configuramos os

A Tabela 1 a seguir mostra os pa-

substituir o objeto da matriz e iniciar uma

chave deve ser alcançado.

no ParaCAD (um módulo do AI-Form),

onde foi feito um projeto paramétrico para

automáticas são utilizadas para ajustar e

sensores 1, 2 e 3

Run 24

Run 23

ra e 4, 5 e 6 para detectar as rugas, sendo que o menor valor

de resultado é o

Run 4

Run 5

melhor.

O Primeiro Resultado de DOE e Discussão

Fig. 9.Resultado da conformação com diferentes alturas do detalhe H1

ARTIGO Tabela 1.

Parâmetro

Valor inicial

Valor final Passo

Número de Passos

Coeficiente de atrito

0.025

0.125

0.025

5

Detalhe da face da matriz 1 (H1) (Coordenada Z - mm)

-42

-10

8

5

Detalhe da face da matriz 2 (H2) (Coordenada Z - mm)

-62

-30

8

5

Força no Drawbead (kN) (Drawbead 3 & 4)

0.01

0.05

0.01

5

Coeficiente de atrito: É difícil conseguir

um coeficiente de atrito muito pequeno na produção, em que há um custo alto.

Portanto, devemos tentar aumentá-lo.

Características locais da superfície do

anel H1 e H2, tentando manter a superfície do binder plana.

É claro que o H2 e o coeficiente

de atrito foram os principais fatores de

Tabela 2.

Parâmetro

Valor inicial

Valor final

Passo

Coeficiente de atrito

0.04

0.07

0.0075

Detalhe da face da matriz 1 (H1) (Coordenada Z - mm)

-42

-26

4

Detalhe da face da matriz 2 (H2) (Coordenada Z - mm)

-40

-30

2.5

Força no Drawbead (kN) (Drawbead 3 & 4)

0.02

0.06

0.01

influência, assim como o H1 e a força no drawbead foram os fatores menos

importantes. O gráfico também mostra a influência de cada variável.

A partir do resultado da análise,

dentro das seguintes janelas de trabalho, a peça estampada foi produzida com

segurança e a qualidade foi satisfeita.

Tabela 3.

Coeficiente de atrito

H2 (mm)

H1 (mm)

Força no drawbead(kN)

Sumário e Conclusões

0.04 to 0.05

-55.0 to 30.0

-42 to -10

0.01 to 0.05

Como a otimização de parâmetros numéricos para a simulação de conformação foi

desenvolvida e implementada com sucesso para engenharia de projetos, é possível e

desejável desenvolver uma otimização para parâmetros geométricos que forneça uma metodologia de otimização efetiva com resultado perfeito e lead time razoável.

Os autores Yuqi He, Jin Chen, Xiuhua Li, Xiaojun Yang, são da C3P Engineering Software International Co., LTD. Para mais Fig. 11. O resultado final da produção em massa e a simulação (as cores representam a distribuição de espessura)

características H1. Ambas as dimensões

acima foi amplo, para uma condição mais

resultado do repuxo. Mas a influência não

ram ser conduzidas para estreitar a janela

H1 e H2 têm influência direta no

é linear, sendo difícil encontrar a relação entre a conformabilidade com H1 e H2.

confiável, e várias análises de DOE pude-

variável de entrada.

reduzido e encontrar a melhor janela de

O intervalo das variáveis da otimização

Engenharia e Consultoria Ltda., SP. Você pode contatá-lo pelo tel. (11) 3280-2503 ou através do site www.autolens.com.br

Com base no resultado da análise

DOE acima, pudemos executar novamen-

A Melhor Janela de Trabalho

O autor Oswaldo Ravanini é da Autolens

de trabalho, gradualmente.

Com o gráfico do Parallel Coordinator, é fácil encontrar a influência de cada

informações acesse: www.c3p-group.com.

te uma nova DOE com intervalo de dados trabalho. Os novos parâmetros de entrada da análise da 2ª DOE, são conforme a Tabela 3 a seguir.

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 37

ARTIGO Simulações de conformação de chapas contribuem para produtos sem defeitos

FAZENDO UMA PONTE ENTRE O TRYOUT E A PRODUÇÃO Michael Stippak, Sanaz Berahmani e César Batalha, AutoForm, São Bernardo do Campo - SP

A

indústria automotiva vem

de lubrificação (atrito) influenciam

particularmente, o aumento do

conformação de um produto, especialmente

Falar de uma janela de processo robusta,

efeito não é considerado em detalhes nas

qualidade do produto estável, mesmo com

enfrentando várias tendências,

uso de alumínio e de materiais laminados mais finos e com maior resistência. Essas

tendências são geralmente voltadas para a

redução de peso e trazem grandes desafios, incluindo o fato de que a conformação

destes materiais é mais difícil. Esses pontos geram a necessidade de ferramentas mais avançadas e com maior qualidade, que

visam à obtenção de produtos livres de defeitos.

Atualmente, é uma prática comum

adotar recursos de simulação para a análise de conformação de chapas metálicas em um estágio bem inicial do processo de

desenvolvimento de um produto, com a

diretamente a capacidade e qualidade de

A Definição de uma Janela de Processo Robusta

em chapas de alumínio, geralmente esse

quer dizer um processo que mantenha a

simulações de estampagem. O padrão

industrial atual é usar um coeficiente de

atrito constante (Lei do Atrito Cinético, Coulomb), limitando a exatidão da

todas as variáveis de ruído como, por exemplo, a variação das propriedades mecânicas da matéria prima, espessura, atrito, etc.

Existem várias discrepâncias na con-

simulação. Sabe-se também que as

figuração de um processo entre as fases de

apenas pelas propriedades da chapa e das

definir uma janela de processo robusta que

condições de fricção não são afetadas

ferramentas, mas também pelas condições do processo, tais como velocidade de

deslocamento, temperatura e quantidade de lubrificante, dentre outras.

tryout e produção. Portanto, é importante

resulte em um produto livre de defeitos em

qualquer condição a que seja submetido. Ter uma janela de processo robusta é ainda mais essencial durante a definição de processos de conformação de chapas metálicas mais

finalidade de se antecipar às fases de

tryout e produção. Possíveis riscos no

Matriz

otimizando-se assim a fase de testes e

Blanck

projeto e processo são identificados,

ajustes, diminuindo os retrabalhos e custos. Simulações são usadas para

Punção

apoiar a engenharia a passar por estas

fases sem problemas mais traumáticos, pois

Prensa Chapas/ Anel

a produção em série somente será iniciada se estas fases forem bem sucedidas.

Embora seja sabido que as condições

38 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Fig. 1. O modelo do para-lama: Matriz, punção, anel e blank

ARTIGO críticas, como alumínio ou chapas finas e de alta resistência, que

mostram uma maior sensibilidade ao atrito e, consequentemente,

aos parâmetros do processo e propriedades dos materiais, que po-

dem variar de lote para lote mesmo que aprovados pelas tolerâncias nas normas que regem as usinas.

O estudo de sensibilidade descrito neste artigo visa preencher

a lacuna entre as fases de tryout e de produção com foco no efeito

Fig. 2. Propriedades da superfície da chapa ( esquerda ) / lubrificação aplicada na superfície ( centro ) visualizada em azul / superfície do ferramental GGG70 ( direita ) Lub. amount: 0.5 g/ m2 Lub. amount: 1.0 g/ m2 Lub. amount: 2.0 g/ m2

das condições de atrito no processo de conformação de chapas de

alumínio. Para este propósito, o software TriboForm foi usado em combinação com o AutoFormSigma®plus. O TriboForm permite

ao usuário modelar condições reais de atrito e lubrificação selecio-

nando/criando um modelo de atrito que corresponda ao sistema de tribologia utilizado no processo de conformação adotado.

O AutoFormSigma®plus é um módulo do AutoForm utiliza-

Friction Coefficent [-]

do para que o engenheiro / técnico possa alcançar uma janela de processo robusta levando em consideração as variáveis inerentes ao mesmo, sejam estas do próprio processo ou das propriedades mecânicasdos materiais adotados. Ele permite que os mesmos

avaliem a qualidade da peça em função de vários parâmetros e de suas variações.

Simulação de um Para-Lamas em Alumínio

Velocity [mm/s]

Fig. 3. Gráfico do modelo de Atrito demonstrando a dependência da pressão e da velocidade de deslocamento considerando 3 quantidades de lubrificantes diferentes

O software gera um modelo quadridimensional que considera

Neste artigo, um repuxo de um para-lamas dianteiro foi considera-

os efeitos da pressão de contato, deformação plástica, velocidade de

espessura de 1,15mm. O modelo geométrico de quebra-rugas foi

atrito. A Fig. 3 mostra a relação entre o atrito, pressão e a velocidade

do ( Fig. 1 ). O Blank definido comoum Alumínio AA6016 com

considerado para o fechamento do anel e um modelo adaptativo para o restante do processo. O TriboForm foi utilizado para modelar o

comportamento do atrito entre chapa e ferramenta de forma a retra-

deslocamento e temperatura no comportamento do coeficiente de para a temperatura de 20 graus Celsius.

O Comportamento do Atrito

tar a condição mais realística possível.

Em todas as condições de lubrificação é possível notar uma queda

da ferramenta foram definidos no software. Primeiro, o tipo de ma-

Além disso, pode ser visto que o coeficiente de atrito diminui com o

No para-lamas, propriedades da chapa, lubrificante e material

terial e suas propriedades de superfície foram selecionados com base no tipo de material adotado para o Blank (AA6016). O software

fornece a opção para o usuário escolher um material da biblioteca TriboForm integrada ao software ou importar medições reais da

superfície do mesmo. Para o caso desta aplicação, a biblioteca padrão incorporada para o alumínio da série AA6xxx foi selecionada.

Em seguida, o tipo de lubrificação Hotmelt, que é comumente

aplicado em conformação de peças de alumínio, foi inserido no sof-

do coeficiente de atrito conforme a pressão de contato aumenta.

aumento da quantidade de lubrificante. A dependência da veloci-

dade é pequena para quantidades maiores de lubrificante (1,0 e 2,0 g / m2) em comparação com uma menor quantidade (0,5 g / m2).

Isso resulta em um coeficiente de atrito menor quando a velocidade

se eleva. Finalmente, observa-se que o aumento da temperatura tem uma relação direta com o atrito, o que significa que quanto maior a temperatura, maior o coeficiente de atrito.

Usando o TriboForm em combinação com o AutoForm, foi rea-

tware. Finalmente, o tipo de material da ferramenta e suas condições

lizada a chamada abordagem sistemática para a melhoria de proces-

ferro fundido (GGG70) com uma rugosidade de superfície de 0,4

desempenham um papel importante no comportamento do atrito

de superfície foram adicionados. Foi selecionada uma ferramenta de

µm, equivalente a uma ferramenta polida em nível de produção. Em seguida, o TriboForm Analyser permite o cálculo e a visualização das condições de atrito para o material da chapa, lubrificante e o material da ferramenta considerado. (Fig. 2.)

sos através do AutoFormSigma®plus. Três variáveis de projeto que

durante a conformação foram investigadas, sendo elas, a velocidade

de conformação, a quantidade de lubrificante e a temperatura. (Veja a Tabela 1.)

Duas configurações de temperatura foram consideradas: inicialESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 39

ARTIGO Try-out (Temp: 20°C)

Production (Temp: 30°C)

duas temperaturas.

Índice de Falhas e Deformação Plástica (Estiramento) Lub.: 0.5 g/ m2

Lub.: 0.5 g/ m2

Foi observado um declínio claro no índice

de falhas e deformação plástica, aumentando a quantidade de lubrificante. (As curvas estão caindo em ambas às figuras conside-

rando maiores quantidades de lubrificante.)

Essa observação pode ser explicada devido a Lub.: 1 g/ m

Lub.: 1 g/ m

2

2

um coeficiente de atrito menor para maiores quantidades de lubrificante, o que resulta em maior fluxo de material.

Além disso, há uma clara tendência de-

crescente entre a o índice de falhas e a deforLub.: 2 g/ m2

Lub.: 2 g/ m2

Fig. 4. Relação entre o índice de falhas e a velocidade para diferentes quantidades de lubrificante nas condições de tryout e produção. Vermelho significa crítico, verde significa região segura. Eixo “X” representa a velocidade de conformação e “Y” o índice de falhas

mente com a ferramenta à 20 graus Celsius

risco de rupturas (mais especificamente o

mando como base um processo de estampa-

ce de falhas), enquanto ao mesmo tempo se

para descrever as condições de tryout, to-

gem de baixa velocidade com várias paradas

entre as batidas. Por fim, com a temperatura da ferramenta à 30 graus Celsius para descrever as condições de produção com uma

limite de afinamento e o “max failure”, índialcança um estiramento adequado definido pelo limite inferior de 3% de deformação

plástica. Em outras palavras, o objetivo era

obter um produto sem defeitos (sem racha-

quantidade menor de pausas. Isso leva a um

duras ou rugas e com estiramento adequado)

do blank.

deslocamento (100-250 mm / seg.) em

aquecimento das ferramentas assim como

para uma faixa aceitável de velocidade de condições de tryout e produção.

Qual Lubrificante Usar?

As Figs.4 e 5 mostram as probabilidades

O objetivo da análise era determinar

/ índices da falha e a deformação plástica no

enquanto se obtinha uma janela de processo

maior índice de falha obtido foi na parede

uma quantidade adequada de lubrificante

segura para a velocidade de conformação em

para-lamas após a operação de repuxo. O lateral do para-lamas, enquanto o estira-

ambos os cenários de produção. Para este

mento mínimo ocorreu na parede vertical.

des de lubrificante: 0,5, 1 e 2 g / m2.

parâmetros com a velocidade é mostrada

propósito, foram investigadas três quantidaA janela do processo é definida pelo

Além disso, a relação entre esses dois

para três quantidades de lubrificante e

Tabela 1. Parâmetros investigados e faixas de variação Design Parameters

Minimum

Maximum

Forming velocity (mm/sec)

10

500

Lubrication amount (g/m2)

0.5

2

Temperature (°C)

20

30

40 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

mação plástica (eixo y) com a velocidade de

conformação (eixo x). Uma velocidade mais

alta resulta em um coeficiente de atrito mais baixo, o que, por sua vez, resulta em menor índice / probabilidade de falhas em todos

os casos. Uma diferença importante entre os dois parâmetros analisados (Índice de

falhas e estiramento) é que as regiões segura (verde) e crítica (vermelha) têm um efeito

oposto uma em relação à outra. Ou seja, um índice de falhas menor é desejável, mas a

deformação plástica não deve ser abaixo do limite pré-definido para o estiramento.

Finalmente, para responder ao objetivo

principal deste estudo de sensibilidade, pode ser visto que a quantidade de lubrificante

tem uma influência significativa nos pro-

blemas de qualidade definidos e que apenas uma quantidade de lubrificante de 1,0 g / m2 leva a uma janela de processo segura.

Para esta quantidade, um produto seguro é obtido para uma faixa definida de veloci-

dades (~ 100-250 mm / seg) para ambos os cenários.

Uma quantidade de lubrificante de 0,5

g / m2 satisfaz o limite de estiramento, mas

rupturas ocorreriam independentemente da velocidade de conformação quando consi-

deradas as configurações de produção. Isto

é, devido à temperatura mais alta, 30 graus Celsius, maiores coeficientes de atrito são

ARTIGO observados, resultando em um produto mais

em combinação com o software Tribo-

Sanaz Berahmani obteve seu Ph.D. em

rações de tryout e produção, só pode ser

na Holanda. Seu principal conhecimento

de velocidades de conformação e adotando

de elementos finitos, tribologia e testes

importante perceber que esses parâmetros

TriboForm em 2017 como engenheira de

nando quase impossível estudar os efeitos

pelas atividades técnicas e de vendas, com

crítico. Pelo contrário, uma maior quantida-

Form. Um produto seguro, em configu-

biomecânica da Radboud University Nijmegen,

uma janela de processo segura para ruptu-

alcançado usando-se uma faixa específica

técnico é simulação usando software

condições específicas de lubrificação. É

experimentais. Após ingressar na AutoForm-

do processo estão interagindo entre si, tor-

aplicação e vendas, tornou-se responsável

independentemente.

foco nos mercados asiático e americano.

estudo de sensibilidade, não apenas um mo-

xa de lubrificantes encontrada é altamente

Michael Stippak formou-se em engenharia

na especificação de um sistema tribológico,

cificação. Portanto, este estudo pode ser

na Alemanha. Ele começou a trabalhar como

similares de análise em outras peças.

chapas metálicas com o software AutoForm

cação, levando em conta que vários tipos

O Sr. Stippak ingressou na AutoForm

para que uma janela robusta de processo

em 2005 como engenheiro de aplicação e

avançadas de engenharia, levando em con-

2008. Ele é responsável pelos aspectos

hoje.

Sigma e AutoForm-TryoutAssistant.

de de lubrificante tem um efeito oposto com ras, mas com estiramentos inadequados em determinados locais do produto.

Devido à natureza complexa do com-

portamento do coeficiente de atrito durante o processo de conformação, são necessárias ferramentas de simulação mais avançadas

para incorporar e estudar esses efeitos. Neste delo de coeficiente de atrito realista, baseado foi aplicado a um para-lamas de alumínio,

mas também o efeito de parâmetros de processo no comportamento da conformação

foi estudado usando simulações computa-

cionais e recursos já existentes no mercardo.

Papel das Condições de Atrito Essas abordagens avançadas destacam o

importante papel do coeficiente de atrito para obter um processo de conformação

robusto usando o AutoFormSigma®plus Try-out (Temp: 20°C)

Além disso, deve-se enfatizar que a fai-

dependente da peça estudada e de sua espe-

mecânica pela Universidade de Darmstadt,

usado como referência para realizar tipos

engenheiro de simulação em conformação de

Este foi apenas um exemplo de apli-

da Schuler Cartec (parte do Grupo Schuler).

de análises de variáveis podem ser feitas

Engineering Deutschland GmbH (Alemanha)

produtivo possa ser determinada em fases

tornou-se gerente de produto técnico em

sideração o que a tecnologia nos permite

técnicos dos produtos AutoForm, AutoForm-

César A. Batalha atua como Gerente Geral Production (Temp: 30°C)

da AutoForm do Brasil, sendo responsável pela operação, suporte técnico e vendas em território nacional, e pelo suporte ao mercado argentino, tem mais de 20 anos de experiência

Lub.: 0.5 g/ m2

Lub.: 0.5 g/ m2

na indústria Automotiva com background nas áreas de produção, gestão de projetos e mecatrônica.

Lub.: 1 g/ m2

Lub.: 1 g/ m2

Lub.: 2 g/ m2

Lub.: 2 g/ m2

Fig. 5. Relação entre o deformação plástica e a velocidade para diferentes quantidades de lubrificante nas condições de tryout e produção. Vermelho significa crítico, verde significa região segura. Eixo “X” representa à velocidade de conformação e “Y” a deformação plástica (estiramento) ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 41

ANÁLISE DO PROCESSO DE ESTAMPAGEM INCREMENTAL APLICADO EM UMA GEOMETRIA TUBULAR

Fig. 9. Defeito na entrada de ferramenta

Rafael C. Silva, Cesar G. dos Reis, Lírio Schaeffer, 38 Senaforth, Porto Alegre (RS)

Estudos de estampagem incremental em chapas finas (ISF) engajaram este trabalho, onde implementa-se os princípios do processo em uma geometria tubular de parede fina fabricado em aço inoxidável AISI 304, avaliando sua viabilidade técnica.

Realizaram-se quatro ensaios, sendo eles com duas geometrias diferentes, três ferramentas semiesféricas com diâmetros de 8, 10 e 12mm e diferentes incrementos verticais. Obteve-se o melhor resultado no quarto ensaio, com a geometria helicoidal, ferramenta de diâmetro 12mm e incremento de 0,1mm.

A

estampagem de chapas é um processo de conformação

PrensaChapas

A

Ferramenta

mecânica de baixo custo e

1

alta produtividade utilizada em grandes

volumes de fabricação. Porém há demanda

2

a fabricação de protótipos na fase de

processo, como espessuras, ferramentas,

ou na fabricação de itens personalizados,

incremento. Porém não foram encontrados

na qual o volume de peças não justifica

financeiramente o desenvolvimento de um ferramental completo.

O método de estampagem incremental

Trajetórias

Suportes Fig. 1. Processo de estampagem Incremental em Chapas [17]

desenvolvimento de um novo produto

2

3

para a fabricação de itens unitários ou pequenos lotes de peças, como para

1

PrensaChapas

Chapa

14];[16];[18]

) com variações nos parâmetros do

ângulos de parede e variações no

ensaios em tubos de paredes finas.

Portanto este trabalho visa transferir e

ensaiar as técnicas do processo já conhecido em chapa plana para a geometria tubular.

Tabela 1. Propriedades mecânicas do AISI304 Material

Rm [Mpa]

σe [Mpa]

A [%]

n

Kf [Mpa]

Dureza [HB]

AISI 304

630

271

59

0,357

282,5

156

(ISF- Incremental Sheet Forming) é uma

Tabela 2. Comparação das propriedades mecânicas Fonte

Rm [Mpa]

σe [Mpa]

A [%]

Dureza [HB]

com uma ferramenta e um dispositivo de

Ferrarini (2004)

630

271

59

156 148

solução possível para estes casos pois

fixação é possível gerar diversos modelos, reduzindo investimentos

. Neste

[9];[11]

método, a conformação é realizada por

meio de sucessivas deformações aplicadas localmente pela ferramenta executando

pequenos deslocamentos incrementais na chapa metálica.

A estampagem incremental em chapas

planas é amplamente estudada ([4];[5];[7];[10];[ 42 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Certificado

702

305

57

Diferença [%]

10

11,5

3,5

Tabela 3. Característica do torno Romi GL350M Potência total instalada [kW]

30

Esforço suportado no eixo X [N]

5000

Esforço suportado no eixo Z [N]

6200

Mínimo Incremento de Posicionamento [mm]

0,001

Comando CNC

Fanuc 0i - TD

ARTIGO Ferramenta

Chapa

Estampagem Incremental com Ponto Duplo

Placas prensa-chapas fixas

O método de conformação incremental

Apoio laterais fixos

Matriz total de formato assimétrico e configuração negativa

So = 1.5 mm

Seção

α = 40°, s1 = 1.15 mm Medido: s1 = 1.14 mm

So

Io

α = 60°, s1 = 0.75 mm Medido: s1 = 0.77 mm

So = 1.5 mm

α

Io

de conformação (Fig. 2) [1];[4]. Um dos fa-

tores positivos neste processo é o aumento de qualidade do produto em relação a

geometria, podendo ser desenvolvidas

geometrias de grande complexidade. No entanto o custo do processo aumenta

devido a necessidade de fabricação de uma

α

matriz [15].

S1

Fig. 3. Constância de volume

característica a utilização de uma matriz contato com a chapa durante o processo

[15]

α

Incremental Sheet Forming) tem como

parcial ou total, utilizando dois pontos de

Base Fig. 2. Representação do método TPIF com matriz negativa

com duplo ponto ou TPIF (Two Point

Estimativa da Espessura

[12]

Estudos apontam para um ângulo máximo de parede no produto de 65º. Ultrapassanβ

do este valor se torna muito frequente a

β

ruptura ou uma baixa resistência mecânica

localizada causada pela diminuição drástica

da espessura da chapa [7]. O ângulo máximo

Fig. 4. Ilustração da estimativa de força

Estampagem Incremental Em um processo de IFS a peça é fixada em um dispositivo enquanto a ferramenta se

movimenta com determinado avanço contra

Simples ou SPIF se caracteriza por não necessitar de matriz de apoio durante a conformação sendo que a estampagem

sempre ocorre de forma negativa (Fig. 1).

a chapa metálica, causando deformação

O processo possui somente um ponto de

diferenciais do processo são as baixas forças,

plástica pontual enquanto percorre a

no material (Fig. 1). Um dos principais

pois a deformação acontece ponto a ponto

com pequenos deslocamentos até a formação da geometria final da peça.

Com o desenvolvimento de máquinas-

-ferramentas controladas numericamente e a aplicação de software de CAD (Projeto

Auxiliado por Computador) e CAM (Ma-

nufatura Assistida por Computador) o processo torna-se significativamente flexível e com baixo custo de aplicação comparado a processos de conformação.

Estampagem Incremental de Ponto Simples A Estampagem Incremental de Ponto

de estampagem é determinado por uma

relação direta entre a espessura da chapa e seu ângulo de conformação, considerando

volume constante, demostrado na equação 1.

S1 = S0 Sen (90° - α°)

Onde é a espessura inicial do material e

contato, resultando em uma deformação

a espessura da chapa medida em um deter-

trajetória definida pelo perfil geométrico a

ção e α o ângulo de inclinação da chapa [7].

ser fabricado

.

[6];[10]

Pode ser considerado um dos mais

fáceis e flexíveis de se realizar pois

necessita apenas de um prensa chapas

minado estágio do processo de conforma-

Na Fig. 3 é mostrado o comportamento da chapa em relação a variação do ângulo de inclinação da parede.

e uma ferramenta de conformação.

Estimativa de Força

inferior comparado ao modelo virtual ou

tram que a força vertical (Fν) e a força

Para aumentar a qualidade geométrica

equações 2 e 3.

Porém apresenta qualidade geométrica quando comparado a outros processos.

pode ser realizada a conformação através de múltiplos estágios, realizando um

acabamento sobre a geometria efetuando uma calibração [16].

Os estudos realizados por [1] e [5] demos-

horizontal (Fh) podem ser estimadas pelas Fν = πRtS0σesenβ

Fh = RtS0σe (senβ + 1 - cosβ)

Sendo que nestes cálculos o Rt é o

raio da ferramenta de conformação, S0 é a ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 43

ARTIGO

a)

c)

b)

Fig. 5. a) Torno CNC utilizados nos experimentos; b) Sistema de fixação; c) Ferramenta utilizada

dureza média de 23 HRC e acabamento polido, com diâmetros de 8,10 e 12mm.

A graxa utilizada é recomendada para

rolamentos, do tipo sabão a base de lítio com bissulfeto de molibdênio grafitada,

com consistência 2 na escala NLGI (Nay z

a)

tional Grease Lubricating Institute). Esta graxa tem como temperatura de trabalho

x z

entre -10 Cº até 150 Cº. Os principais

benefícios desta graxa são: proteção contra

b)

cargas pesadas e de choque, excelente

Fig. 6. Imagem 3D do CAM

espessura inicial da chapa, σe é a tensão

e Alogamento).

Fig. 4 é a metade do ângulo inferior do

um Torno CNC (Fig. 5), alguns fatores

tos, também foram utilizados os recursos

ferramenta e a peça de trabalho.

quina como: disponibilidade da máquina,

A estratégia empregada nos ensaios foi

de escoamento do material e β conforme cone formado pelo limite de contato entre a

Materiais e Métodos A matéria prima para estampagem é um tubo redondo de diâmetro 101,6 mm e

parede de 1,2 mm, fabricado em de aço inoxidável AISI304 com acabamento

externo polido e com costura conforme norma ASTM A-554. As propriedades mecânicas do aço inoxidável AISI304

Na realização dos ensaios utilizou-se

foram importantes para escolha da má-

domínio da linguagem de programação, tamanho da peça e esforços suportados pela máquina. A amostra foi fixada as

castanhas e ao contraponto da máquina

estabilidade ao cisalhamento [2].

Além dos dispositivos físicos descri-

computacionais, software CAD e CAM. baseada no processo denominado de

Estampagem Incremental com Ponto Simples ou SPIF (item 1.1.1).

Realizaram-se quatro ensaios, sendo

com auxílio de buchas de apoio

os três primeiros com deslocamento no

possuem geometria com ponta semiesféri-

variando o incremento de conformação e o

As ferramentas utilizadas no processo

ca, fabricada com aço SAE 4140 com uma

sentido longitudinal do tubo (Fig. 6a), diâmetro da ferramenta.

utilizado neste trabalho tem como base

Tabela 4. Parâmetros utilizados nos ensaios Parâmetro

Ensaio I

Ensaio II

Ensaio III

Ensaio IV

trados na Tabela 1.

Pressão da Placa [kPA]

900

900

900

900

bibliográfica a dissertação de [8], demonsPara comparação entre o material uti-

lizado neste trabalho e a referência biblio-

gráfica foram comparadas as propriedades do cerificado de qualidade. Nas amostras ensaiadas a dureza foi medida em 147

HB. Com estas propriedades espera-se

uma força de conformação maior (devido

σe superior) e uma profundidade máxima

semelhante ao material do Ferrarini (Rm 44 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

Pressão do Contra Ponto [N]

1176,8

1176,8

1176,8

1176,8

Ø da Ferramenta [mm]

10

10

8

12

Rotação da ferramenta [Hz]

0

0

0

0

Incremento (Δz) [mm]

0,1

0,3

0,3

0,1

Avanço Lateral [mm/s]

16,67

16,67

16,67

16,67

Avanço Vertical [mm/s]

16,67

16,67

16,67

16,67

Sentido de deslocamento

Otimizado

Otimizado

Otimizado

Otimizado

Tempo Programado

7’ 06’’

7’ 06’’

7’ 06’’

7’ 06’’

Profundidade programada [mm]

5

15

15

10

ARTIGO mento. Outro defeito observado na peça é um amassamento devido aos esforços

de torção ocorridos durante o processo,

ilustrado pelo círculo vermelho na Fig. 10a.

Para uma melhor visualização do ocorrido realizou-se um corte perpendicular ao sentido longitudinal do tubo.

A Fig. 10b destaca que o ponto de fa-

Fig. 7. Amostras no ensaio I a IV a)

b)

c)

lha ocorreu na região da costura do tubo.

Observa-se acabamento mais rugoso nas

regiões conformadas quando comparados ao tubo original, fica evidente que o ar-

raste da ferramenta alterou o acabamento

da superfície da peça. A Fig. 11 mostra os detalhes da textura produzida nos corpos de prova.

Fig. 8. Comparativo dos perfis: a) ensaio I; b) ensaio II; c) ensaio III

Conforme equação 1 apresentada no

Tabela 5. Expessura final Ângulo de inclinação α [°]

Expessura estimada [mm]

Expessura medida [mm]

Variação [%]

item 1.1.3, foram estimadas as espessuras

Ensaio I

11

1,177

1,16

1,45

Ensaio II

12

1,173

1,17

0,26

da equação 2 utilizando a peça conforma-

Ensaio III

20

1,127

1,12

0,62

Ensaio IV

45

0,84

0,76

10,53

Esta geometria favorece para que a

força horizontal atue somente no sentido axial do tubo eliminando esforços de

torção. O quarto ensaio é realizado em formato helicoidal no tubo, conforme

ilustra a Fig. 6b. A Tabela 4 mostra os

parâmetros considerados em cada ensaio, tendo como referencial a máquina e o programa CAM utilizados.

profundidade programada. No ensaio II não foi possível atingir a profundidade

programa pois após 5mm de conformação

A Fig. 12 apresenta as geometrias obtidas nos ensaios, no qual os ensaios I, III e IV

conformada da peça e utilizando a espes-

sura inicial da peça de 1,2mm. A Tabela 5 demostra os resultados, comparando com as espessuras medidas em cada ensaio.

Com a análise dos resultados obtidos,

verifica-se que as medidas finais encon-

força vertical na ferramenta.

sendo que a variação máxima encontrada

H conforme ilustra a Fig. 5c, em função da Nos ensaios I, II e III os modelos

apresentaram erros de geometria em

algumas regiões, tendendo a formar uma

perpendiculares ao do tubo para representar esta deformação (Fig. 8).

O ensaio IV apresentou uma deforma-

se comportaram de forma esperada com a

ção maior nas regiões iniciais dos perfis, ou

permitindo realizar a conformação até a

ta. A Fig. 9 demostra a região de incre-

ferramenta deslocando livre sobre a peça

da como base, traçando o ângulo da região

a ferramenta alterou a distância de fixação

região plana no tubo, realizaram-se cortes

Resultados

finais de cada ensaio. Obteve-se ângulo

seja, no ponto de incremento da ferramen-

tradas foram menores que as calculadas,

entre a relação foi de 10,53%. As espessuras foram medidas diretamente, com um

corte transversal nas amostras, conforme representado na Fig. 12 foram realizadas medições em diversos pontos do perfil a fim de demostrar o efeito da redução da espessura no processo de ISF.

As forças longitudinais e verticais

foram estimadas para cada ensaio conforme equação 2 e 3, apresentadas no item

Tabela 6. Tabela de força Força vertical estimada [N]

Força vertical medida [N]

Diferença perfcentual [%]

Força longituginal estimada [N]

Força longituginal medidada [N]

Diferença perfcentual [%]

Ensaio I

1437,5

1150

25

515,7

930

44,5

Ensaio II

1961, 6

1350

45,3

734,21

1364

46,2

Ensaio III

1747

1150

52

665,05

1550

57

Ensaio IV

1254,3

2000

37,3

435,85

1488

70,70

ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 45

ARTIGO 1.1.4. A Tabela 6 demostra os resultados, comparando as forças estimadas com as

forças medidas na máquina durante cada ensaio, sendo que a máquina fornece os

valores percentuais ao da carga de trabalho especificada pelo fabricante, utilizando a

relação linear converteu-se então os dados em unidades de força.

A diferença mostrada na tabela é o

a)

erro relativo calculado com base no valor

da força medida. Avaliando a dedução da

b)

equação 3 é possível verificar que não é

Fig. 10. a) Falha de torção na geometria; b) Ponto de falha

considerada a crista total da ferramenta,

mas sim somente ¼ do diâmetro (Fig. 4).

A Tabela 7 apresenta os resultados da força longitudinal estimada considerando crista total de incremento (½ do diâmetro).

Fig. 11. Superfície do corpo de prova 1.18

A Tabela 8 demonstra os resultados,

1.18

comparando as forças medidas em relação ao incremento vertical e o diâmetro da ferramenta. Verifica-se que as forças

1.2

vertical e longitudinal são maiores com

1.2

o aumento do incremento vertical (entre

1.16

ensaios I e II), bem como que a força

Fig. 12. Redução da espessura no ensaio I

vertical é maior para o maior diâmetro da ferramenta (ensaios II e III).

As forças medidas durante o ensaio

quatro não foram constantes, tendo

variações em relação ao deslocamento

vertical da máquina. A Fig. 13a apresenta

Fig. 14. Geometria projetada x obtida

a força vertical (sentido de incremento)

Tabela 7. Tabela de força considerando crista total Força longitudinal estimada [N] considerando crista total

Força longitudinal medida [N]

Diferença Percentual [%]

Ensaio I

1031,4

930

10,9

Ensaio II

1468,42

1364

7,65

Ensaio III

1330,1

1550

14,19

Ensaio IV

871, 7

1488

41,42

Tabela 8. Comparação de força entre ensaios I, II e III Parâmetro

Ensaio I

Ensaio II

Ensaio III

Ø da Ferramenta [mm]

10

10

8

Incremento (Δz) [mm]

0,1

0,3

0,3

Força Vertical Medida [N]

1150

1350

1150

Força Longitudinal Medida [N]

930

1364

1550

46 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

no processo de ISF, a Fig. 13b demostra a evolução da força no sentido horizontal, mostrando picos de aumento e redução que podem ser relacionadas com uma

lubrificação e consequente força de atrito

não estável. A Fig. 13c relaciona o torque aplicado para rotação do tubo com o

deslocamento vertical, o pico demostrado

no deslocamento de 6mm é o momento da falha apresentada na Fig. 10.

Considerações Finais A estampagem incremental de ponto

simples (SPIF) apresenta diferenças entre a geometria projetada e a real, devido à

ARTIGO Força Horizontal x Deslocamento

Força Vertical x Deslocamento

2500

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

2000 1500 1000 500 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

Deslocamento [mm] falta de uma matriz. Nos três

é mais percebida pois do deslo-

camento total da ferramenta uma parcela é absorvida em retorno

elástico do material, outra por-

ção é absorvida para a alteração da geometria, conformando a

circunferência do tubo em uma área plana. Por fim, temos a

profundidade conformada no

Torque Deslocamento

7

8

9

10

requisitos. Nos três primeiros

ensaios a força vertical (sentido

de incremento) utilizou 27% da

capacidade da máquina e no sentido horizontal 25%. Isso ilustra que é possível aplicar o processo para diferentes materiais, ou até

mesmo aumentando a espessura 2

3

4

5

6

7

8

9

10

Deslocamento [mm]

Fig. 13. Forças em função do deslocamento da ferramenta para ensaio IV

material. No ensaio IV esta

variação foi menor, ou seja, a geometria obtida foi semelhante à projetada.

A fim de viabilizar o processo é fundamental controlar os parâ-

metros de conformação, não excedendo o torque limite da geome-

tria, pois este é o modo de falha mais evidente conforme os ensaios realizados.

A equação utilizada para determinar a espessura final do

produto é válida para geometria tubular pois a geometria final

medida foi próxima da estimada. Observa-se também o aumento

da espessura na borda da estampagem, a geometria circular tende a ficar plana aumentando sua espessura.

Em relação ao atrito observou-se que a ferramenta deve

possuir um baixo coeficiente de atrito e alta dureza superficial, a fim de melhorar o acabamento do produto e também reduzir o desgaste da mesma. A graxa utilizada pode ser aplicada no

processo de IFS como lubrificante, sendo que é de fácil obtenção, atende os requisitos e pode ser removida da máquina com

facilidade. Esta remoção é importante pois evita a contaminação com o fluido de corte. Outro ponto positivo é que o lubrificante

é semelhante ao utilizado em rolamentos e fusos de esferas, portanto mesmo que venha a contaminar o fluido de corte não são esperadas maiores complicações.

6

Deslocamento [mm] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1

primeiros ensaios esta diferença

5

A máquina utilizada para realizar os ensaios atendeu os

do produto. No ensaio quatro

observou-se que a força vertical aumenta com a profundidade

chegando a um ponto máximo

de 40% da capacidade da máquina. A força horizontal máxima utilizou 24% da capacidade da máquina que durante o processo apresentou picos. Estes picos são explicados pelo aumento do coeficiente de atrito em determinados momentos em que a

lubrificação não foi constante. As equações utilizadas para esti-

mar as forças envolvidas no processo podem ser empregadas para determinar uma estimativa inicial do processo de conformação incremental, a fim de avaliar a capacidade da máquina.

O torque aplicado no tubo para realizar a conformação

aumentou gradativamente com o deslocamento vertical, seu

pico máximo foi no momento da falha de torção, que ocorreu na profundidade de 6 mm na costura do tubo.

O estudo realizado sobre ISF aplicado em geometria tubular

pode ser considerado uma contribuição metodológica e experi-

mental para o meio acadêmico e industrial, podendo ser utilizado para desenvolvimento futuros.

Referências [1] ALLWOOD, J.; BRAMLEY, A ; RIDGMAN, T; MILEHAM, A. A novel method for the rapid production of inexpensive dies and moulds with surfaces made by incremental sheet forming. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of EngineeESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 47

ARTIGO ring Manufacture. V.220 p.323-327, 2005.

[2] N. G. AZEVEDO et al. Lubrification Aspects during Single Point Incremental Forming for Steel and Aluminum Materials – International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. V. 16, no 3, p 1-7,2015.

[3] CASTELAN, Jovani. Utilização das tecnologias CAD/CAM para estampagem incremental do alumínio série 1000. 2007. 93 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-graduação em Engenharia

[10] HAGAN, E.; JESWIET, J. A review of conventional and modern single point sheet metal forming methods. of Engineering Manufacture. V. 217. p 213-225, 2003.

[11] HIRT, G; AMES, J; BAMBACH, M. Economical and ecological benefits of cnc incremental sheet forming (ifs). Institute of Materials Science/Precision Forming (LWP); Saarland University Building, 2003.

[12] JUNK, S.; HIRT, G.; CHOUVALOVA, I. Forming Strategies and To-

Minas, Metalúrgica e de Materiais., Universidade Federal do Rio

ols in Incremental Sheet Forming. Institute of Materials Technology/

Grande do Sul, Porto Alegre, 2007. Disponível em: <http://www.

Precision Forming (LWP), Saarland University, Germany, 2003.

lume.ufrgs.br/handle/10183/12582>. Acesso em: 07 jun. 2017.

[13] KIM, Y. H.; PARK, J. J. Effect of process parameters on formability

[4] CASTELAN, Jovani. Estamagem incremental de titânio comercialmente puro para aplicação em implante craniano. 2010. 117 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-graduação em Engenharia

in incremental forming of sheet metal. Jornal of Materials Processing Technology, v.130. p. 42-46;130-131, 2002.

[14] KOPAC, J. e KAMPUS, Z. 2005. Incremental sheet metal forming

Minas, Metalúrgica e de Materiais., Universidade Federal do Rio

on CNC-milling machinetool. Journal of Material Processing Tech-

Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

nology. University of Ljubjana, Faculty of Mechanical Engineering,

[5] CAVALER, Luiz Carlos de Cesaro. Parâmetros de conformação para

Ljubljana, Slovenia, v. 162-163. p.

a estampagem incremental de chapas de aço inoxidável AISI 304L.

622-628, 2005.

2010. 131 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-graduação em

[15] LOPES, Tiago Filipe Ramos da Silva. Estampagem Incremental -

Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais., Universidade

Compensação do Retorno Elástico e Análise à Rotura. 2013. 134

Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010. Disponível em:

f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Mestrado Integrado em En-

<http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/27922>. Acesso em: 27

genharia Mecânica, Faculdade de Engenharia da Universidade do

fev. 2017.

Porto, Portugal, 2013. Disponível em: <https://repositorio- aberto.

[6] CERRO, A.; MAIDAGAN, J.; ARANA, A.; RIVEROA, P.; RODRIGUEZ,

up.pt/handle/10216/65713>. Acesso em: 23 fev. 2017.

A. Theoretical and experimental analysis of the dieless incremental

[16] Martins, P. A. F.; Bay, N.; Skjoedt, M.; Silva, M. B. Theory of single

sheet forming process. Journal of Materials Processing Technology.

point incremental forming, CIRP Annals – Manufacturing Technolo-

v.152 p.450-80, 2006.

[7] DALEFFE, Anderson. ESTUDO DO PROCESSO DE ESTAMPAGEM

gy, v. 57, p. 247-252, 2008.

[17] RODRIGUES, Pedro Filipe da Silva. Aplicação da estampagem

INCREMENTAL EM CHAPA DE ALUMÍNIO PURO.2008. 100 f.

incremental no fabrico de moldes: Estudo de viabilidade técnico-e-

Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-graduação em Enge-

conômica para industrialização. 2013. 71 f. Dissertação (Mestra-

nharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais., Universidade Federal

do) - Curso de Engenharia Mecânica, Faculdade de Engenharia da

do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. Disponível em: <http://

Universidade do Porto, Portugal, 2013. Disponível em: <https://

www.lume.ufrgs.br/handle/10183/16205?locale=pt_BR>. Acesso

repositorio- aberto.up.pt/bitstream/10216/69002/2/26956.pdf>.

em: 21 fev. 2017.

Acesso em: 15 maio 2017.

[8] FERRARINI, José Luiz. Caracterização de materiais para o processo

[18] Schaeffer, L., et al. Development of customized products through

de estampagem. 2004. 116 f. Dissertação (Mestrado) - Pro-

the use of incremental sheet forming for medical orthopaedic appli-

grama de Pós-graduação em Engenharia Minas, Metalúrgica e

cations, in 3rd International Conference on Integrity, Reliability and

de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto

Failure, J.F.S. Gomes and S.A. Meguid, Editors. 2009, INEGI-Ins-

Alegre, 2004. Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/hand-

tituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial: Porto/Portugal.

le/10183/4696>. Acesso em: 30 out. 2017.

p. 63-80.

[9] FRITZEN, Daniel. Estudo dos parâmetros de conformabilidade para

[19] TIBURI, Fabio. Aspectos Do Processo De Estampagem Incremen-

o processo de estampagem incremental. 2016. 134 f. Tese (Dou-

tal. 2007. 96 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-gra-

torado) - Programa de Pós-graduação em Engenharia de Minas,

duação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e dos Materiais,

Metalúrgica e dos Materiais., Universidade Federal do Rio Grande

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2007.

do Sul, Porto Alegre, 2016. Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.

Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/11801>.

br/handle/10183/150566>. Acesso em: 23 fev. 2017.

Acesso em: 09 fev. 2017.

48 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

PRODUTOS

Retrospectiva PHS 2018 Marco Colosio - Diretor Regional SAE Brasil Gerente de Engenharia de Produto GM 3

1° Seminário de Conformação e Aplicação de Aços de Alto Desempenho - CA D

S

ob a liderança de Marco Antonio Colosio (GM) e Jesualdo Rossi

(IPEN), foi realizado em 23 e 24 de

outubro de 2018, no Instituto de Pesquisas

Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), o 1° Seminário de Conformação e Aplicação de Aços de Alto Desempenho - CA3D.

O Workshop reuniu em São Paulo a

cadeia produtiva do Press Hardening Steel no Brasil, concentrando especialistas do setor. Nos dois dias o ciclo de palestras seguiu a seguinte programação: Dia 23:

• Saudação pelo IPEN Jesualdo Luiz

Rossi.

• Saudação pelo IPT Zehbour

• PHS work force team: R&D

initiatives at IPEN Camila Couto - IPEN.

utilização de aços de ultra alta resistência

processos envolvendo aços de alta

Piovatto - GM Mercosul.

• A simulação computacional de

performanc Henrique Monteiro - Siemens.

• Novo rumo para manufatura

Panossian.

- a estampagem a quente através do

Marco Antonio Colosio.

Lemos - GRUPO AETHRA Evolução da

• Saudação on behalf of all carmakers

Jesualdo Luiz Rossi, IPEN

Juarez Mendes Taiss, CBMM

aquecimento pelo efeito Joule Marley

em estruturas de veículos leves Roberto

• “Process Z” - The solution for UHSS

with zinc coated steel Zorailde Morais Lincoln Eletric Toxear, uma questão de peso

Vanderlei Bastos - TOX

PRESSOTECHNIK.

Camila Pucci Couto, IPEN ESTAMPAGEM

AGOSTO 2019 49

PRODUTOS • FF280DP exposed Steel Grade for Outer panel applications

de conformação de chapas metálicas Leandro Cardoso – Autoform

• Hidroconformação está aquecendo - Três Novos

a quente Vinicius Saccon e David Orico – Benteler 22MnB5

• “Steels Challenges for Automotive Application - Niobium

José Castillo - FSA (Fundação Santo André) Adesivos na

Jetson Lemos Ferreira - ArcelorMittal.

desenvolvimentos Marco Stipkovic - Prensas Schuler.

Improving Steel Performance” Ed Taiss - CBMM.

• A importância do comportamento dos aços automotivos em

corrosão Isaac Mendes - GM Mercosul.

• DIC - uma ferramenta para a análise de resultados de ensaios

mecânicos de componentes e peças unidas e montadas Cristiano Mucsi - IPEN. Dia 24:

• Fazendo inovação em parcerias - O papel das instituições de

pesquisa e universidades Ana Paola – IPT Simulações de processos

Marco Stipkovic, Prensas Schuler e Camila Pucci Couto, IPEN

• Hot Forming 2.0 / Multizone - Inovando a estampagem

patchweld resistance spot welding microstructure characterization indústria automotiva: tendências e inovações Edith de Souza – FSA (Fundação Santo André).

• Inovação e Confiabilidade da Solda Química - Gisele

Penteado - LORD.

• Hot-stamped parts in 2019 vehicles Juliana Martins – UEPG

(Universidade Estadual de Ponta Grossa).

Durante o evento foram distribuídos brindes dos patrocinadores

aos participantes. A próxima edição do evento será realizada em 20 e 21 de outubro de 2020, em local a ser informado.

Zorailde Morais, Lincoln Eletric do Brasil

20 OUTUBRO 21 2020 SAVE THE DATE

Steel for life

II Seminário de Conformação e Aplicação de Aços de Alto Desempenho - CA³D Coordenadores: - Marco A. Colosio, Engenharia de Produto - GM / SAE - Camila P. Couto, IPEN / IPT - Udo Fiorini, Grupo Aprenda

Para mais informações sobre o evento acesse:

50 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

www.grupoaprenda.com.br | contato@grupoaprenda.com.br

+55 19 3288-0437 | +55 19 99205-5789

METALURGIA EVENTOS 2020

VII Seminário de Processos de Tratamentos Térmicos 01 e 02 de Abril 7th Heat Treatment Processes Seminar, Apr 01 and 02

VII Seminário de Manutenção e Segurança de Fornos Industriais 13 e 14 de Maio 7th Furnace Maintenance and Safety Seminar, May 13 and 14

VI Seminário de Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia 24 e 25 de Junho 6th Introduction to Heat Treatment and Metallography Seminar, Jun 24 and 25

Metalurgia - Feira de Fundição e Metalurgia

15 a 18 de Setembro - Pavilhões Expoville - Joinville (SC) Foundry and Metallurgy Fair, Sep 15 to 18

IV Engrenagens - Usinagem e Tratamento Térmico

23 e 24 de Setembro 4th Gears Seminar - Machining and Heat Treatment, Sep 23 and 24

II Seminário de Conformação e Aplicação de Aços de Alto Desempenho 20 e 21 de Outubro - SP 2nd PHS - Press Hardening Steels - Forming and Application, Oct 20 and 21

VIII Seminário de Tecnologia do Forjamento 04 e 05 de Novembro 8th Forging Technology Seminar, Nov 04 and 05

II Seminário de Tecnologia de Estampagem 25 e 26 de Novembro 2nd Stamping Technology Seminar, Nov 25 and 26

Para mais informações: For more information: www.grupoaprenda.com.br | contato@grupoaprenda.com.br +55 19 3288-0437 +55 19 99205-5789

1 st Stamping Technology Seminar Nov 27 and 28

I SEMINÁRIO: TECNOLOGIA DE

ESTAMPAGEM

27 e 28 de NOVEMBRO de 2019 UFMG Belo Horizonte Minas Gerais Avenida Presidente Antônio Carlos, 6627 - Pampulha Patrocínio Ouro:

Patrocínio Prata:

Patrocínio Bronze:

PRO Realização:

08.00 - 17.00 Para mais informações sobre o evento acesse:

Mídia Digital:

www.grupoaprenda.com.br | contato@grupoaprenda.com.br

Mídia Oficial:

+55 19 3288-0437 | +55 19 99205-5789