Revista Estampagem & Conformação - Stamping and Forming Magazine - Abril/ 2020

ESTAMPAGEM &

CONFORMAÇÃO

BRASIL

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

Abril 2020

PERFIL DA EMPRESA:

TRUMPF

Indústria 4.0 na Estamparia - Realidade Possível?

Compensação do Spring Back em Modernas Carrocerias Leves Comparação Ferramenta Convencional e Modular - Parte II Retorno Elástico em Dobra “V” de Aços de Alta Resistência RETROSPECTIVA I SEMINÁRIO ESTAMPAGEM

LANÇAMENTO: 1º CONGRESSO CONFORMAÇÃO METÁLICA

INDUSTRIAL Conheรงa sobre a revista HEATING Acesse: aquecimentoindustrial.com.br/ publicacoes/revista-industrial-heating-brasil Contato: contato@aquecimentoindustrial.com.br contato@grupoaprenda.com.br grupoaprenda.com.br (19)3288.0437

Acesse nosso portal.

23

40

34

CONTEÚDO

28 ABRIL 2020 - NÚMERO 2

ARTIGOS Indústria 4.0 Aplicada a Estamparias, Ferramentarias e a Produtos Estampados. Uma 23 ARealidade a Ser Alcançada?

César Batalha, AutoForm, São Bernardo do Campo - SP

Já há algum tempo temos assistido à utilização do termo “Indústria 4.0” em tudo o que se relaciona ao emprego de IA (Inteligência Artificial), gêmeos digitais, digitalização, virtualização dentre outros conceitos, a ponto do mesmo chegar a ser visto como bordão de marketing, perdendo sua essência e todo o sentido por trás da 4ª revolução industrial pela qual estamos passando.

28

Rumo à Compensação do Spring Back na Conformação de Partes Estruturais de Modernas Carrocerias Leves Mathias Liewald, Ranko Radonjic, David Briesenick, 39º Senafor, IFU Stuttgart - Alemanha

Atualmente, a indústria automotiva é desafiada pelo aumento das regulamentações ambientais, bem como pelo aprimoramento contínuo dos requisitos padrão em relação à segurança dos passageiros. Essas tendências levam ao aumento do uso de chapas de aços avançados de alta (AHSS) e de ultra alta resistência (UHSS) na produção de componentes de carrocerias leves.Ao formar esses materiais de chapa metálica, no entanto, surgem sérios problemas em relação ao springback dos componentes produzidos.

34

Comparação do Sistema de Ferramenta Convencional e Sistema Modular para Estampagem Parte II 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 e qual será mais aplicável a processos fabris que necessitem de constante mudança, tornando-o versátil e competitivo no que diz respeito ao mercado.

40

Análise do Retorno Elástico no Processo de Dobramento em “V” em Aços de Alta Resistência Rafael Pandolfo da Rocha, Luis Fernando Folle, Bruno Cordeiro, Matheus Riffel, Thaís Morato Bueno, Lírio Schaeffer, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre (RS).

Embora sejam empregados na indústria automobilística massivamente, para fins de fabricação de veículos mais leves e resistentes, os aços avançados de alta resistência (AHSS), mais especificamente, os aços bifásicos, ou Dual Phase, possuem pouca referência na literatura brasileira, quanto ao seu comportamento mecânico, sobretudo quando analisado o fenômeno de recuperação elástica, ou Springback.

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 3

ESTAMPAGEM &

CONFORMAÇÃO

BRASIL

DEPARTAMENTOS

Stamping & Forming Magazine Brazil

04 Índice de Anunciantes

EQUIPE DE EDIÇÃO

07 1º Congresso Conformação Metálica

SF Editora é uma marca da Aprenda Eventos Técnicos Eireli (19) 3288-0437 Rua Ipauçu, 178 - Vila Marieta, Campinas (SP) www.sfeditora.com.br

09 Retrospectiva Seminário Estampagem

Lirio Schaeffer Editor, schaefer@ufrgs.br • (51) 99991-7469 Udo Fiorini Publisher, udo@sfeditora.com.br • (19) 99205-5789

11 Produtos 18 Perfil da Empresa: TRUMPF - Preparadíssimos para o Futuro

ÍNDICE DE ANUNCIANTES Empresa

Pág.

Contato

Autoform

27

www.autoform.com

Combustol

3ª Capa

www.combustol.com.br

Contemp

06

www.contemp.com.br

Iago Emerick Publicidade, iago@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437

Grupo Aprenda

08, 15, 39

www.grupoaprenda.com.br

Portal Aquecimento Industrial

03, 13, 2ª Capa

www.aquecimentoindustrial.com.br

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

TRUMPF

4ª Capa

www.trumpf.com

Gabrielly Guimel Redação - Diagramação, gabrielly@sfeditora.com.br • (19) 3288-0437 André Júnior Vendas, andre@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437

COLUNAS 5

Editorial Brasil Produtividade das indústrias brasileiras de Estampagem de Chapas Metálicas

No início da década de 70 do século passado eu ridicularizava meus colegas da área agrícola dizendo: “o futuro do Brasil são os metais”. Naqueles anos, na agricultura perdíamos em produtividade para todo mundo.

12

Simulação Melhor Previsão do Springback com o Mat-Wizard Na última coluna, eu apresentei o Mat-Wizard, um desenvolvimento relativamente recente da ESI-Group, disponível no software PAM-STAMP V2019.5 (http://www.sixpro.pro/software/pam-stamp/).

13

BrDDRG Estruturas veiculares na era da eletrificação Os carros elétricos vieram par ficar. Uma nova era se inicia, isso não pode ser negado, e ela terá reflexos em todos os elos da cadeia de manufatura. A pergunta que eu me faço, e muita gente que trabalha com chapas e ferramentaria com certeza também se faz, é: como os carros elétricos serão construídos?

15

Alumínio Rota 2030: Otimização de Ligas de Alumínio!

17

PHS Work Force Team Universo PHS - Estampagem à quente

4 ABRIL 2020

Um dos pontos chave para inovar é a colaboração! Baseado nisso, o Programa Rota 2030 enxerga na união de know-how, força e comprometimento de empresas do setor automotivo a oportunidade para lançar produtos, serviços e soluções inovadoras para o ramo.

Caros leitores, nesta edição o grupo “PHS Task Force” pretende ampliar o campo de informação do universo de estampagem, mostrando este tema com uma visão nacional e por isto, estamos convidando o especialista Dr. João Henrique Corrêa de Souza que tem atuado fortemente na região do sul do Brasil.

ESTAMPAGEM

EDITORIAL

PRODUTIVIDADE DAS INDÚSTRIAS BRASILEIRAS DE ESTAMPAGEM DE CHAPAS METÁLICAS

N

o início da década de 70 do século passado eu

a produção de chapas (nossa matéria prima) nas últimas décadas e

“o futuro do Brasil são os metais”. Naqueles anos, na

possíveis níveis de crescimento. O que será que acontece com as

ridicularizava meus colegas da área agrícola dizendo:

agricultura perdíamos em produtividade para todo mundo. Daquela época até hoje a área plantada no Brasil não chegou sequer a dobrar, mas a colheita quintuplicou chegando a termos uma produtividade

que compete com o meio-oeste americano. Não é necessário detalhar aqui os dados do sucesso do agronegócio. Onde ficaram os metais?

Em relação a manufatura de componentes tendo os metais como matéria prima quase nada aconteceu nestes últimos 50 anos.

Na área da conformação mecânica de um modo geral e em

particular a fabricação de componentes a partir de chapas metálicas é insignificante a competitividade da indústria brasileira, quando

comparado com vários países de destaque no mundo atual. Tentei fazer uma busca no Google, procurando descobrir como evoluiu

nada foi encontrado. A fabricação da matéria prima poderia indicar nossas empresas que trabalham com chapas metálicas? Por que

não somos competitivos? Por que não conseguimos ser grandes

exportadores de produtos manufaturados com matéria prima oriunda de chapas metálicas? Porque nesta área não ocorreu o mesmo do que ocorreu no agronegócio? Faltou-nos tecnologia? Na área de estampagem o “cavalo passou e não montamos”? O que houve?

No 1º Seminário de Tecnologia de Estampagem, organizado

pelo Grupo Aprenda, ocorrido em Belo Horizonte nos dias 27 e 28 de Novembro de 2019, debateu-se, entre outros, o assunto

relacionado à formação de Recursos Humanos no Brasil na área

de Estampagem. Como e onde são formados atualmente nossos

projetistas de componentes estampados ? Como e onde são formados

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 5

EDITORIAL os nossos projetistas de ferramentas? Nossos operadores de prensas,

trabalho) pode servir de base para os projetos convencionais onde

grandes problemas nacionais da nossa área? Como nossas indústrias

e-erro”.

em quais escolas tem-se estas formações? Serão estes alguns dos

conseguem uma alta produtividade e se aprimoram com necessárias

normalmente as etapas finais de fabricação ocorrem por “tentativaO segundo artigo, envolvendo aços AHSS, tem origem no IFU

inovações tecnológicas? Com certeza a competitividade de nossas

(Instituto de Conformação Mecânica da Universidade de Stuttgart/

Outro assunto que não tem sensibilizado nossas empresas

(Springback), mas traz importantes informações de como fugir dos

indústrias passa pela solução destes tipos de problemas.

ligadas à Conformação de Chapas Metálicas refere-se ao baixo

número delas que se beneficiam da utilização da Lei do Bem. Esta

Lei permite o desconto do Imposto de Renda de todos investimentos realizados com Inovações Tecnológicas. Se as empresas interagem com os Centros Pesquisa (Universidades, Centros Tecnológicos, etc...) estes descontos podem chegar a 300 %. A Lei do Bem é

relativamente semelhante ao programa Rota 2030 que beneficia a

indústria automobilística e a indústria fabricante de autopeças . Os dados das empresas que fazem projetos para se beneficiar, deste

fantástico apoio dado pelo governo, encontra-se no site do MCTIC (Ministério da Ciência e Tecnologia, Indústria e Comércio). O

Alemanha). Esse trabalho foca também no Retorno Elástico

processos convencionais (que muitas vezes levam seis meses até o

início da produção) para se conseguir a qualidade dimensional e as

tolerâncias especificadas em aços AHSS. Os resultados mostraram

uma grande minimização do Retorno Elástico. O material analisado foi o DP 980. O Prof Liewald (Diretor do IFU) denominou essa

mudança de processo como “Estampagem Pendular”. São discutidos ainda efeitos do Endurecimento Cinemático e a Variação com a Deformação do Módulo de Young. São muitos novos aspectos

aos projetistas de componentes a base de AHSS, cada vez mais empregados pela indústria brasileira.

Mais uma vez: parabéns a SF EDITORA que aceitou o desafio

número de empresas é ridiculamente pequeno. O uso da Lei do Bem

de publicar a Revista ESTAMPAGEM no Brasil. Espera-se que

com as universidades. Como se trata de uma renúncia fiscal os custos

Uma boa leitura a todos.

é um excelente mecanismo para uma boa aproximação das empresas investidos nas universidades praticamente não implicam em gastos adicionais das empresas.

Em relação às informações que a Revista ESTAMPAGEM

& CONFORMAÇÃO nos abrilhanta nesta edição destacam-se

as quatro colunas (Coluna Simulação, BrDDRG, Aluminio: Rota 2030; PHS; e TRUMPF) bem como os quatro artigos técnicos, sobre os quais segue um pequeno comentário:

No artigo da UNISTAMP de São Paulo (Parte II) é discutido

o efeito de algumas variáveis do Processo de Estampagem, as

quais, quando não avaliadas a nível de projeto, podem inviabilizar

posteriormente a produção. Este trabalho dá continuidade à Parte I, apresentada na Edição de Agosto 2019.

Mais uma vez mostrando a importância dos processos de

Simulação Computacional a AUTOFORM (de São Bernado do

Campo /SP) discute a grande mudança conceitual que atualmente nos traz a 4ª Revolução Industrial.

Dois últimos artigos abordam ainda o emprego dos aços de

altíssima resistência mecânica ( AHSS – Advanced High-Strenght Steel), focando no uso de Aços Dual Phase (DP). Os aços DP se

caracterizam por possuir uma matriz ferrítica e uma segunda fase que consiste em uma duríssima martensita, formando ilhas. Um

artigo, desenvolvido no LdTM/UFRGS (Porto Alegre/RS) trata do Processo de Dobramento, onde é feita uma comparação entre o DP 600 e o DP 780 focando o Retorno Elástico (Springback).

A quantificação do Fator de Retorno Elástico (mostrado no 6 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

nossas empresas aproveitem as informações divulgadas pela Revista.

Lirio Schaeffer, Editor.

CONGRESSO

1º Congresso Conformação Metálica 1st Metallic Forming Congress Coordenador técnico: Prof Dr Mauro Moraes de Souza - Centro Universitário3 FEI 03, 04 e 05 de Maio de 2021 no Vinhedo Plaza Hotel, Vinhedo, SP

O

Grupo Aprenda é conhecido

patrocinadores.

cessão gratuita por empresas ou escolas,

e pelos seminários e cursos técnicos

na maneira com que são realizados os

menor do que quando realizado em local

metalúrgica. De ano a ano, os seminários

de eventos. Por exemplo, o local onde são

pelas revistas que publica

que organiza a nível nacional na área

se sucedem e são completados com novos temas solicitados pelos participantes.

Com isso o número de eventos se amplia

chegando à realização de um por mês nos últimos tempos. Como os temas algumas vezes são complementares, pensou-se em

encontrar uma maneira de agregar eventos por áreas próximas, aproveitando assim a

sinergia de participantes. Sejam ouvintes ou

Entretanto, algumas particularidades

seminários dificultavam essa agregação realizados esses eventos – em geral em

empresas ou em instituições de ensino.

Em sua maioria excelentes auditórios com

o custo de um evento é substancialmente pago. Isso permitia ao Grupo Aprenda

repassar a participantes e patrocinadores

essa vantagem, em forma de condições mais acessíveis de participação no evento.

Porém ao longo do tempo a pressão

muito boa estrutura estavam disponíveis,

por eventos maiores e mais completos foi

instituição ou indústria. Isso dificulta ou

das necessidades dos participantes como

mas geralmente em número reduzido por praticamente impossibilita a realização

de eventos simultâneos. Outro fator é o

custo. Logicamente, ao realizar eventos por

se tornando mais forte. Tanto por parte

de própria estrutura interna da empresa. A entrada no segmento de estampagem por

parte do lançamento da revista Estampagem & Conformação permitiu o acesso a uma área de fabricação bastante ampla em

nosso país. Um ano após o lançamento foi realizado o I Seminário de Tecnologia da

Estampagem, em novembro de 2019. Este evento foi seguido da realização do VII

Seminário de Tecnologia do Forjamento em dezembro do mesmo ano. Esta sequencia muito próxima de eventos similares fez

com que se tomasse a decisão de lançar um evento único. Que englobasse a área de conformação metálica como um todo.

Lançou-se então a idéia da realização

do 1º Congresso Conformação Metálica. A ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 7

CONGRESSO primeira data prevista seria em Novembro

deste ano, mas a pandemia do corona vírus nos levou a adiar para 2021. Assim a nova data passa a ser 03, 04 e 05 de março de

2021. Sendo o dia 03 dedicado às visitas

técnicas setoriais, ou seja, segmentadas em função do tema do seminário em que o

participante se inscreveu. E nos dias 04 e 05 serão apresentado os ciclos de palestras, em salas separadas, dos seguintes eventos que serão realizados em paralelo:

VIII Seminário Tecnologia do

Forjamento - 8th Forging Technology Seminar

Plaza Hotel, situado na cidade de Vinhedo,

realização dos seus seminários por parte

Estampagem - 2nd Stamping Technology

determinante na escolha do local foi o

pandemia Covid 19 de ter áreas maiores

II Seminário Tecnologia de

Seminar - Coordenador: Prof. Dr. Gilmar Batalha - Poli/USP

I Seminário Manufatura Aditiva

Metálica / Tecnologias Metalurgia do Pó -

1st Metal Additive Manufacturing Seminar / Powder Metal Technologies

O congresso será realizado no Vinhedo

8 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

interior de São Paulo. Um fator que foi

fácil acesso. A partir de várias estradas que cortam a região, vindas do Aeroporto de

Viracopos, interior do estado ou da capital São Paulo, distante apenas 80 km de Vinhedo.

Outro fator importante que motivou

a escolha de locais mais amplos para a

do Grupo Aprenda foi a necessidade pós de coffee break e disponibilidade de

espaçamento maior dos assentos nas

salas de palestras. Só possível em salas

de eventos modulares. Como é o caso do

hotel escolhido para sediar o 1º Congresso Conformação Metálica.

RETROSPECTIVA

Retrospectiva I Seminário Estampagem Prof. Dr. Paulo Roberto Cetlin, UFMG 3

1° Seminário Tecnologia de Estampagem

E

m 27 e 28 de Novembro de 2019 o Grupo Aprenda promoveu

o 1º Seminário de Tecnologia

da Estampagem no Brasil. Realizado em Belo Horizonte no auditório da UFMG,

- Princípios Fundamentais para a

Competitividade da Indústria Brasileira na

na Conformação de Chapas Metálicas -

Lirio Schaeffer, UFRGS

Cardoso, AutoForm do Brasil

Área da Conformação de Chapas - Prof Dr - Avaliação do Atrito em Simulações

Universidade Federal de Minas Gerais, o

de Processos de Estampagem e sua

do Prof. Dr. Paulo Roberto Cetlin do

Filho, Leandro Guimarães Cardoso,

evento contou com a coordenação técnica Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia da UFMG. Programação:

Uma rica e extensa programação de

palestras foi apresentada nos dois dias do seminário:

- O Que é e Como Se Passa o

Envelhecimento de Chapas de Aço? – Prof.

Dr. Paulo Roberto Cetlin, UFMG

Prof. Dr. Lirio Schaeffer, LdTM / UFRGS

- Elementos Chave para a Industria 4.0

Influência nos Resultados - Jocilei Oliveira

Jocilei Oliveira Filho, Leandro Guimarães - Smart Monitoring System – a

resposta da Schuler à Indústria 4.0 -

Elienai Elisio Pereira, Prensas Schuler - Transformação de Superfícies

AutoForm do Brasil

Utilizando o OmniCAD – Prof. Dr.

Estamparias: Laser Blanking e Automatic

Process

- Tendências Tecnológicas para

Racking System - Gerson Ricardo da

Silva, Fábio Fernandes Bitencourt, Prensas Schuler

- Produtividade, Redução de Custos

e Gestão - Soldagem na Indústria 4.0 Ronaldo Heanna, Air Products

Alisson Duarte, SixPro Virtual&Practical - Estampagem na Indústria

Automotiva – Prof. Dr. Marco Antonio

Colosio, Diretor da Regional SP da SAE BRASIL / Engenharia de Produto da General Motors América do Sul

- Características da Folga de Corte/

Prof. Dr. Paulo Roberto Cetlin, UFMG ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 9

RETROSPECTIVA

Gerson Ricardo da Silva, Prensas Schuler

Ricardo Viana, SixPro Virtual&Practical Process

Prof. Dr. Alisson Duarte, SixPro Virtual&Practical Process

Fernando Okigami, MSC Software

Elienai Elisio Pereira, Prensas Schuler

Prof. Dr. Marco Antonio Colosio, Gerente Técnico de Engenharia de Produtos- General Motors

Cisalhamento na Perfuração de Chapas,

Luiz Silveira e Silva, Aethra

Variáveis do Processo - Diogo Pedroso,

Correções de Springback - Pedro

Tendências e Correlação com as Demais Unistamp

- PHS e Soldagem: uma Abordagem

Completa via Simulação Numérica,

- Simulação de Estampagem III:

Henrique Mendes Ferreira, Aethra

1º Congresso de Conformação Metálica

- 1º Seminário de Tecnologias

Metalurgia do Pó, Manufatura Aditiva Metálica, MIM, Sinter Hip,

- 2º Seminário de Conformação e

Aplicação de Aços de Alto Desempenho - 7º Seminário de Tecnologia do

Fernando Okigami, MSC Software

No final do evento o organizador do

Forjamento

Painéis Externos Automotivos - Ricardo

Eventos Técnicos apresentou aos presentes

Novembro, serão realizadas visitas técnicas

Tecnologia da Estampagem: 16 a 18 de

realizado o ciclo de palestras em salas

- Estratégias de Compensação de

Antonio Micheletti Viana, SixPro Virtual&Practical Process

- Simulação de Estampagem I:

Análises de Springback – Túlio Henrique Peixoto Costa, Aethra

- Simulação de Estampagem

II: Definições de Estratégias para

Compensação de Springback - Gustavo 10 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

evento, Udo Fiorini, da empresa Aprenda a data de realização do 2º Seminário de Novembro de 2020. A ser realizado no

Hotel Vinhedo Plaza, situado em Vinhedo, interior de São Paulo. O evento fará

parte do 1º Congresso de Conformação Metálica, que englobará também a realização dos seguintes eventos:

No primeiro dia do Congresso, 16 de

a empresas. Nos dois dias seguintes será

separadas. O coordenador do 1º Congresso de Conformação Metálica será o Prof. Dr. Mauro Moraes de Souza, Professor no

Centro Universitário FEI, Departamento Engenharia Mecânica.

PRODUTOS Medições de distância em tarefas de posicionamento de robôs Sensores de distância a laser para grandes faixas de medição

O AutoForm-Sigma permite o usuário analisar e aperfeiçoar a robustez dos produtos Na produção em série de veículos, várias etapas de produção são automatizadas e executadas usando processos de fabricação modernos baseados em tecnologias inovadoras.

Sensores de precisão são uma parte essencial da produção automotiva. Eles permitem que os robôs de montagem localizem as posições de instalação dos componentes com precisão milimétrica.

Isso também é válido para a montagem do cockpit. As carrocerias do veículo se

AutoForm-Sigma®

O AutoForm-Sigma permite o usuário analisar e aperfeiçoar a robustez dos produtos estampados e a consistência de seus processos. O software proporciona uma visão aprofundada e transparência no processo de conformação no estágio inicial de engenharia. Ele nos permite identificar

movem em ciclos para a respectiva posição na linha de montagem. A carroceria do carro deve parar exatamente na posição pretendida. Essa é a única maneira de garantir uma instalação suave através do robô, que deve guiar o cockpit entre as colunas A e B para dentro do veículo.

A posição correta na qual a carroceria do carro deve parar é determinada pelos sensores a laser opto NCDT ILR10308 / LC1 da MicroEpsilon, Alemanha.

Eles são particularmente adequados para essas e outras aplicações comparáveis ​​ devido ao seu curto tempo de resposta.

O sensor está localizado no mesmo lado da linha de montagem que o robô de montagem para instalação do cockpit.

As medições são realizadas a 100 Hz na altura das colunas A e B do veículo e a uma distância de aprox. 600 a 700 mm.

O sensor emite pulsos curtos de laser.

Quando o carro chega em uma esteira, a luz do laser atinge o pilar A e é refletida de volta à ótica do sensor. O sistema de medição é configurado de forma que, na próxima vez em que atinja a coluna B, ele envie um sinal de saída analógico de 4 - 20 mA ao PLC, o que finalmente faz com que a correia transportadora pare. O veículo está agora posicionado corretamente e a garra com o cockpit é ativada pelo PLC. A garra agora pode guiar o cockpit entre as colunas A e B até a posição de instalação pretendida dentro da carroceria. As vantagens do sensor incluem fácil integração na linha de produção, laser classe 1, que não requer medidas de proteção adicionais para os funcionários e sua independência de superfície.

quais parâmetros de projeto influenciam a qualidade da peça e em que extensão.

Também oferece suporte na determinação de medidas de correção apropriadas durante o try-out e a produção. Além disso, identifica as medidas corretivas que não têm nenhum efeito e aquelas que oferecem uma chance real de resolver o problema em questão.

Com esta informação, pode-se facilmente identificar regiões críticas na peça, as medidas que podem ser tomadas para resolver tais questões, assim como o efeito que estas medidas terão em outras regiões.

Analisando o desempenho do processo e, em particular, a capacidade do processo, pode-se validar o processo de estampagem,

minimizar rejeições de peças e maximizar a eficiência da produção. Com o AutoFormSigma o usuário atinge suas metas de qualidade graças ao processo de manufatura mais eficiente e estável.

Vantagens: • Melhoria sistemática do processo • Estabilidade e confiabilidade do processo de conformação • Processo de manufatura consistente • Número de rejeições de peças estampadas reduzido ao mínimo • Ciclos de correção e custos associados reduzidos ao mínimo Recursos principais: • Variação automática dos parâmetros de projeto • Identificação dos parâmetros de projeto mais determinantes • Determinação do ruído e da variabilidade dos parâmetros de processo • Determinação da capacidade do processo • Simulações múltiplas automáticas ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 11

SIMULAÇÃO

››

MELHOR PREVISÃO DO SPRINGBACK COM O MAT-WIZARD

N

a última coluna, eu apresentei o Mat-Wizard, um

desenvolvimento relativamente

recente da ESI-Group, disponível no

A

A

software PAM-STAMP V2019.5 (http:// www.sixpro.pro/software/pam-stamp/).

Esse recurso é baseado no encruamento

cinemático de Yoshida-Uemori e permite ao profissional de estampagem simular o springback com maior precisão.

A-A

0.500 0.300 0.100 -0.100 -0.300 -0.500

Referência Springback

Fig. 2. Quantificação do springback obtido com o Mat-Wizard

Fig. 3. Vista comparativa da seção A-A

desenvolvimento em conjunto com a VOA

por simulação (vermelho) e o CAD do

O modelo Yoshida-Uemori, aplicado

alguns benefícios desse recurso. No passado,

na Fig. 1, observa-se que houve distorções

condição, permitindo ao projetista propor

Desta vez, eu estou trazendo um

Ferramentaria, no qual nós utilizamos havia sido realizada uma simulação de previsão do springback, tendo essa se

diferenciado bastante da prática, levando

à maiores correções práticas da ferramenta durante o tryout. Vale ressaltar que

previsões imprecisas do processo podem levar a aumento de custos e de tempo

na entrega da ferramenta ou produto,

justamente por demandarem mais atividades de tryout, usinagem e Engenharia.

Agora, utilizando-se o PAM-STAMP,

verificou-se uma previsão de springback

condizente com os resultados em prática.

Sobrepondo a peça final estampada

Referência Springback

Fig. 1. Comparação entre peça estampada por simulação e CAD de referência 12 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

produto desejado (azul), como mostrado

geométricas na peça estampada. A região

em vermelho na figura mostra distorções acima da referência, enquanto a região

em azul mostra que as distorções estão

abaixo da referência. Quantitativamente, é possível observar através da Fig. 2 valores

de springback de até 3.4 mm em relação ao CAD de referência. Os valores positivos

neste caso, prevê com clareza esta

modificações no produto ou no processo

para eliminar ou minimizar este efeito antes de partir para a construção das ferramentas.

Assim conclui-se que é importantíssimo

utilizar modelos adequados para a previsão

do springback, principalmente em materiais complexos.

de springback indicam uma geometria

Agradecimento: A Sixpro gostaria de

negativos indicam uma geometria abaixo

desenvolvimento em conjunto relatado nesta

distorcida acima da referência e valores

agradecer a VOA Ferramentaria pelo

da referência.

coluna.

o springback é por seções, como

Ricardo Viana é gerente técnico na Sixpro

Fig. 3. Observa-se que a peça estampada

em consultoria com o auxílio da simulação

acentuado na ponta da chapa, além de

UFMG. Especialista em simulação do processo de

da peça. Essa configuração, também

full process, compensações de springback

difícil de ser corrigida em prática e se

simulações de estampagem à quente/ ricardo@

Uma outra maneira de visualizar

exemplificado através da seção A-A na

Virtual&Practical Process, empresa especializada

(vermelho) apresenta um springback

computacional. Engenheiro Mecânico pela

exibir uma “barriga” típica na parede

estampagem. Possui experiência em factibilidade,

conhecida como “wall side bend”, é muito

para painéis externos e produtos estruturais e

dá pela “memória” da dobra e desdobra

sixpro.pro.

da chapa ao passar pelo raio de entrada.

BrDDRG

››

ESTRUTURAS VEICULARES NA ERA DA ELETRIFICAÇÃO

O

s carros elétricos vieram par ficar. Uma nova era se

emoções, identidade, status, falam um pouco da personalidade do

em todos os elos da cadeia de manufatura. A

economias.

inicia, isso não pode ser negado, e ela terá reflexos

pergunta que eu me faço, e muita gente que trabalha com chapas

seu dono. Definem as cidades, os ritmos da vida. Impulsionam Os automóveis que fabricamos são fruto de mudanças

e ferramentaria com certeza também se faz, é: como os carros

incrementais realizadas paulatinamente, a cada novo lançamento,

usados, quais materiais, quais geometrias? Os estampados ainda

modelo trouxe uma nova tecnologia ou acessório, um novo

elétricos serão construídos? Que tipo de componentes serão

são a solução mais adequada? Antes de responder a essa pergunta devemos dar uma olhada na razão dos automóveis serem como são. Como chegamos a estrutura de Body in White que temos

em um processo lento de melhoria através dos anos. Cada novo material, uma estrutura um pouco melhor, um pouco mais segura, até atingirmos o que temos hoje.

Nós, engenheiros, adoramos inovações, mudanças, melhorias

hoje?

radicais, disruptivas. Porém, ainda temos muita dificuldade em

Da mesma forma, influenciam nas formas consideradas bonitas,

de cada vez! Para exemplificar essa afirmação, a Fig. 1 mostra

Necessidades e gostos variam com a época e seus modismos.

atraentes ou ideais para um determinado produto. O design e

o projeto precisam caminhar juntos, assim o “feasibility” acaba

implementar muitas mudanças ao mesmo tempo. Um problema uma típica carruagem, com tração animal.

A Fig. 2 seguinte mostra um dos primeiros automóveis

permitindo mais liberdade para o design. Da mesma forma, a

híbridos construídos, um Brougham 1904, da empresa

derrubar os limites existentes dos processos.

Voitures Électriques Système Kriéger). Na época ele já contava

necessidade de criar formas inovadoras motivam os engenheiros a De todas as tecnologias, a automotiva é a que mais

influenciou a sociedade humana até hoje. Muito mais do que nos transportar do ponto A ao ponto B, os automóveis transmitem

Receba nossa

NEWS

francesa Kriéger Company of Electric Vehicles (Société des

com sistema regenerativo de frenagem, motor a combustão para auxiliar as baterias e motores acoplados nas rodas dianteiras.

Na verdade, dá para imaginar um outro meio de tração. Seria

PORTAL NEWSLETTER Nome:* E-mail:* Qual sua área de interese?

Estampagem Forjamento Tratamento Térmico Engrenagens

RECEBA

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 13

BrDDRG

›› bomba relógio ambiental que está prestes a explodir, nos forçando a tomar uma atitude ou perder o planeta.

Hoje estamos vivendo um segundo

nascimento, ou um renascimento, da

eletrificação automotiva. E da mesma

forma que aconteceu no início do século

XX, será que hoje os carros elétricos não

se parecem demais com os carros movidos a combustão?

Quando pensamos nos carros

Fig. 1. Carruagem, com tração animal.

elétricos, muito mais do que somente retirar o motor a combustão e seus

periféricos, mantendo o resto mais ou

menos igual, precisamos passar a limpo todos os conceitos que levaram ao que temos hoje em estrutura automotiva.

De forma simplificada, podemos nos

perguntar:

1 - O que devemos tirar?

2 - O que devemos manter?

3 - O que podemos criar?

Como você responderia às três

perguntas acima?

São 3 perguntas muito importantes,

pois trazem influenciam diretamente nas

decisões de investimento das indústrias de manufatura.

Dentre as coisas que precisamos

manter, com certeza a SEGURANÇA PASSIVA é vital. Mesmo com toda a tecnologia embarcada, acidentes

eventualmente acontecerão. Continuamos na missão de buscar melhores projetos

Fig. 2. Primieiro automóvel híbrido construído só engatar uma junta de cavalos na frente

elétricos ficou cada vez mais difícil. E,

primeira imagem.

de motores a explosão acabou por sufocar

e pronto, não ficaria muito diferente da Comparados com carruagens de

tração animal as carruagens elétricas

tinham algumas vantagens, já que, em

como consequência, o desenvolvimento

quase que totalmente o desenvolvimento da eletrificação veicular.

É quase inacreditável, mas mesmo

questão de autonomia, manutenção e

com tanto desenvolvimento tecnológico,

bastante a desejar. Porém, assim que

a 120 anos atrás, porém com novos

disponibilidade, os cavalos deixavam a tecnologia de motores a combustão

começou a ficar mais eficiente, a vida dos 14 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

hoje estamos de volta aonde estávamos

materiais, novas baterias, novos processos de fabricação. E, é claro, com uma

estruturais, combinados a materiais

de alta resistência e alta capacidade de

absorção de energia. Isso me faz acreditar

que componentes estampados continuarão sendo a espinha dorsal das estruturas

veiculares, pois são ainda a melhor solução para combinar resistência e baixo peso.

Vamos acompanhando!

João Henrique Coorea de Souza é secretário nacional da BrDDRG.

ALUMÍNIO

››

ROTA 2030: OTIMIZAÇÃO DE LIGAS DE ALUMÍNIO!

U

m dos pontos chave para inovar é a colaboração!

interesse das empresas participantes em gerar tecnologia para

união de know-how, força e comprometimento

Brasil. Sabendo-se que para cada 10% de redução de peso

Baseado nisso, o Programa Rota 2030 enxerga na

de empresas do setor automotivo a oportunidade para lançar produtos, serviços e soluções inovadoras para o ramo.

É preciso ouvir quem entende do assunto para inovar:

os clientes. Assim, pensando na necessidade de melhorar o

desempenho energético dos automóveis, aliado a um custo-

benefício ideal ao consumidor e, ainda, a uma constante busca

itens de qualidade aos consumidores finais de automóveis no nos automóveis estima-se um aumento em torno de 5% em

eficiência energética, esse projeto com foco em alumínio tornase essencial. Além disso, a utilização de ligas de alumínio,

material com alta absorção de energia, contribui, ainda, para a segurança veicular.

Sem dúvida é necessário entender o comportamento do

em reduzir os níveis de CO2 , a iniciativa de se lançar novas ligas

material antes mesmo de aplicá-lo em peças produzidas por

Automobiles (FCA), Companhia Brasileira de Alumínio

da superfície “classe A”. Além disso, é importante não

de menor densidade foi assinada pelas empresas Fiat Chrysler

(CBA), Novelis, Aethra, SIXPRO Virtual&Practical Process e CIT Senai Fiemg.

O projeto “Otimização de Ligas de Alta Resistência

de Alumínio” une exatamente o conceito da Rota 2030 e o

estampagem, como itens estruturais ou outros que necessitam somente investigar o comportamento do material em serviço, mas também analisar o processo de fabricação de maneira

experimental e via simulações, como mostrado nas Figs. 1 a 4.

Firmado pelo conceito de inovação e sustentado por alguns dos

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 15

ALUMÍNIO

››

Fig. 4. Impacto simulado pela Virtual CAE

pilares da Indústria 4.0, cada vez mais presente em nosso mercado, o uso da

simulação, por exemplo, poderá conferir ao projeto segurança e confiabilidade

Fig. 1. Propriedades do alumínio previstas via JMatPro Temperatura [Cº] 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600

nos resultados destas ligas. Além

disso, a redução de tryouts e outros

custos envolvidos conferem agilidade e impactos positivos, contribuindo com

o desenvolvimento sustentável de nossa indústria automotiva.

O Rota 2030 é uma estratégia

elaborada pelo Governo Federal para

desenvolvimento do setor automotivo

no país e tem como objetivo ampliar a

inserção global da indústria automotiva brasileira, por meio da exportação de veículos e autopeças. Fazer parte de

alianças e agregar valor a sua empresa é dar um salto expressivo em direção ao

Fig. 2. Laminação de chapa metálica simulada via QForm

reconhecimento e sucesso a longo prazo.

Em tempos de crise, retirar o “s”

desta palavra não é um desfalque, é fazer com que você “crie” oportunidades e

movimente-se. Instituições que queiram inovar necessitam de estratégias que

orientem para caminhos de otimização e

crescimento. Consórcios como esse estão trilhando este caminho, e você?

Mariana Medeiros, Engenheira Metalurgista pela PUC-MG atua no Departamento Comercial da Sixpro Virtual&Pratical Process, empresa Fig. 3. Estampagem de painel externo, superfície classe A, simulada via PAM-STAMP 16 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

especializada em simulação computacional.

MaterialSeries

››

UNIVERSO PHS - ESTAMPAGEM À QUENTE

C

aros leitores, nesta edição o

chamado aço PHS), fácil de ser fabricado,

realidade. A crise atual veio só a reforçar a

pretende ampliar o campo de

disso, com ele fica muito mais viável lidar

dutiva, competitiva, dentro de nosso país

que se tornaria praticamente indomável

estudo em específico, que está iniciando

1500 MPa.

LdTM, grupo do Professor Lírio Schae-

grupo “PHS Task Force”

[1]

informação do universo de estampagem, mostrando este tema com uma visão

nacional e por isto, estamos convidando

o especialista Dr. João Henrique Corrêa de Souza

[2]

que tem atuado fortemente

e de custo relativamente baixo. Além

com o retorno elástico na conformação, com níveis de resistência da ordem de

Hoje podemos afirmar que o processo

na região do sul do Brasil, mais especifi-

está em constante evolução desde sua

nossos colaboradores que gentilmente nos

principais frentes de pesquisa são:

camente no Rio Grande do Sul e é um de forneceu sua visão deste segmento, como

introdução a cerca de 20 anos atrás. As • Técnicas de aquecimento mais efi-

seguem suas palavras:

cientes (inclusive com patente brasileira);

com participação de várias institutos de

ção (sensorização de prensa e ferramenta,

gando a 20 anos desde o primeiro boom

red properties, monitoramento em tempo

“É um tema de repercussão nacional,

pesquisas e universidades. Estamos chedo processo de Hot Stamping na Europa, no início da primeira década do nosso

século. O potencial do uso do processo de Hot Stamping no Brasil é maior do que

em outros países que já o utilizam a mais

• Controle do processo de conforma-

controle de zonas de resfriamento, taylo-

importância de gerarmos capacidade proA exemplo deste universo, cito um

na UFRGS de Porto Alegre, dentro do ffer, sob a coordenação do bolsista de

doutorado Diego Alba. Entre os objetivos do projeto estão o desenvolvimento de

modelos de falha dúctil, caracterização do material e desenvolvimento da infraes-

trutura do Centro de Tecnologia para a

tecnologia de Hot Stamping. Conta ainda

com a participação do instituto de pesquisas alemão IBF [3].”

O grupo PHS Task Force, centraliza-

real, etc.);

do no IPEN/SP, tem apoiado iniciativas

com 2000 MPa, aços ligados ao Nióbio

contribuição está na integração da cadeia

• Desenvolvimento o aço PHS (aço

desenvolvidos no Brasil);

• Uso de revestimentos alternativos ao

dentro do setor automotivo e a sua maior nacional de conhecimento de produtos e processos em aços de alto desempenho.

Obrigado e até a próxima coluna.

tempo, por algumas razões sobre as quais

AlSi, com destaque para o ZnFe.

conformadas a quente continua sendo um

desenvolvimento de modelos teóricos

Referências

mento maior quando comparado a proces-

na simulação.

[2] https://www.linkedin.com/in/joaohcde-

tura aditiva, controle de desgaste, projeto

[3] http://cbcm-metalforming.com/

discorro aqui. O fornecimento de peças

nicho promissor, com retorno do investi-

sos de estampagem convencionais já bem estabelecidos. Porém a necessidade de

investimento é alto, o que, no seu início, o fez ser visto com um certo descrédito

• Caracterização do material e

avançados para previsão de falhas ainda • Técnicas de ferramentaria (manufa-

No momento temos projetos de pes-

quisa aplicada sendo desenvolvidos com

mesmo destino do Hidroforming a vinte

leiras. Esses esforços são essenciais para

tecnológico passageiro. Não era.

mercado. Novos projetos estão sendo ges-

anos atrás, não sendo apenas um modismo Quem fez investimentos saiu na fren-

te. Se por um lado o processo trouxe mais complexidade à estampagem convencional, por outro lado temos um aço meta-

lurgicamente simples (22MnB5, também

souzametalforming/

de canais de refrigeração, etc.)

pelas indústrias. A dúvida, para exemplificar, era saber se Hot Stamping teria o

[1] http://materials-series.com.br/

algumas importantes indústrias brasi-

que consigamos ser competitivos nesse

tados, por meio de parcerias entre centros de pesquisa, universidades e as indústrias metal-mecânicas. O momento é propício para investirmos em gerar conhecimento e alternativas eficientes para a nossa

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 17

PERFIL DA EMPRESA

TRUMPF: PREPARADÍSSIMOS PARA O FUTURO

Fig. 1. O CEO da TRUMPF Brasil, João C. Visetti (à esquerda), durante evento de inauguração da primeira linha de corte e dobra 4.0 das Américas, na estamparia da Randon Implementos. Foto: João Carlos Lazzarotto

Por Marcus Frediani

Embora incertezas existam, a TRUMPF Brasil continua firme, atualizada e totalmente preparada para, com proatividade e lado a lado aos seus clientes, vencer todos os desafios que vierem pela frente.

A

TRUMPF é uma empresa

fazer mais sentido sua produção local. A

soluções de produção nos

produzida localmente ser muito mais lenta,

de alta tecnologia que oferece

produção nacional parou devido à máquina

setores de máquinas-ferramenta utilizadas

cara e com menos recursos de programação

no processamento de chapas flexíveis,

do que a feita na Alemanha. Com a abertura

bem como no segmento de eletrônica e

do mercado no Brasil, decidimos oferecer

lasers para aplicações industriais. Fundada

um produto de última geração, por menos

como oficina mecânica por Christian

que o produzido localmente. Assim, toda a

Trumpf, em 1923, na cidade de Stuttgart,

nossa oferta ao mercado brasileiro passou e

na Alemanha – fabricando itens como

continua sendo de máquinas e equipamentos

desbastadoras, chanfradoras e máquinas

importados”, conta João Carlos Visetti,

de nipple –, a companhia evoluiu gradual

CEO da TRUMPF Brasil.

e consistentemente desse formato inicial,

Desde que começou a atuar dessa

ao longo de décadas, para se transformar

forma, a recepção dos clientes brasileiros

na gigante de alta tecnologia global que é

Fig. 2. João C. Visetti, CEO da TRUMPF Brasil

vêm sendo bastante responsiva. Tanto que

subsidiárias, que empregam perto de 14.500

comercializando seus produtos por aqui

vendas em torno de 68% ao fim do ano

no fornecimento de um enorme portfólio de

vendas da também alemã Ferrostaal. “Como

hoje. Sua estrutura atual integra mais de 70 funcionários ao redor do planeta e atuam

máquinas e equipamentos, cujas vendas lhe proporcionaram € 3,8 bilhões no ano fiscal de 2018/2019.

A TRUMPF começou sua história

no Brasil em 1981, com a instalação de

uma unidade de produção em Itapecerica da Serra, na Grande São Paulo, 18 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

por meio de uma parceria com a área de

naquele tempo o mercado de importação de máquinas com Comando Numérico

Computadorizado (CNC) não era permitida pelo governo, a empresa as produzia em sua

unidade de Itapecerica da Serra. E foi assim até a abertura de mercado, quando, com a

possibilidade de importá-las, passou a não

a TRUMPF Brasil registrou aumento de

fiscal 2018/2019, encerrado em 30 de junho do ano passado. Os dados apontam vendas totais de R$ 177 milhões, ante R$ 105

milhões no período anterior. A entrada de pedidos cresceu 51%, chegando a R$ 172 milhões (R$ 114 milhões no ano fiscal

2017/18). O resultado confirma a liderança

da TRUMPF como fornecedora de sistemas e tecnologia laser para corte, dobra, solda

PERFIL DA EMPRESA sem dúvida alguma, uma empresa dona

de uma estrutura robusta, com operação solidificada para atender a seus clientes nas mais diferentes regiões do país,

bem como de dar suporte às operações do Grupo TRUMPF na América

do Sul. A fim de atender a crescente

demanda das máquinas e equipamentos industriais que levam sua marca, além de moderníssimas instalações de sua

sede localizada em Barueri, na Grande

São Paulo, a companhia apresenta ainda Fig. 3. A solução integrada via TruTops FAB permite a integração de equipamentos e tecnologias de outros fabricantes às máquinas TRUMPF. Foto: Divulgação

(incluindo cabeçotes para soda remota),

uma segunda máquina para melhorar

metálicas no Brasil. Dentro da proposta de

das máquinas novas terem um custo de

puncionamento e marcação de chapas

sustentabilidade, ela é a única a fornecer

o laser verde voltado à solda de cobre, este

tipo laser tem grande campo de aplicação na solda de baterias, principalmente para eletromobilidade (veículos elétricos) e

celulares ao mercado local. O laser verde é melhor absorvido pelo cobre, devido ao

seu comprimento de onda, proporcionando uma maior produtividade com a mesma

potência e consumo. Dessa forma, é possível obter, com o laser verde, o mesmo resultado de solda da máquinas convencionais, em

a produção”, destaca Visetti. Apesar

manutenção baixo, o setor de Services teve

alta de 45% no período. A explicação é que muitas máquinas que estavam desativadas voltaram à operação. E isso, entre outras coisas, demandou a reposição de peças e

alguns trunfos, como a manutenção de

uma equipe altamente capacitada no país,

composta atualmente por 70 funcionários, sendo 50 nas áreas de assistência técnica, treinamento e engenharia de aplicação, além de mais de 30 parceiros, sendo a

maioria regionalizada, ou seja, próximo aos clientes, e cerca de 30 parceiros atuando na área de assistência técnica.

“Nesse ponto em especial, o do capital

consumíveis e a geração de novos contratos

humano, trabalhamos rapidamente para

da equipe diferenciada e única no Brasil

inigualável, e investimos de forma constante

de manutenção, o que veio coroar o trabalho formada de representantes comerciais e vendedores, engenheiros de aplicação e técnicos de serviço da companhia.

“Para se ter uma ideia da aceitação e

conquistar um corpo de colaboradores

em aperfeiçoamento profissional, porque o conhecimento é a base de tudo. Por

exemplo, a gente não forma um profissional aqui nas áreas de engenharia de aplicação,

termos de velocidade e qualidade.

da dimensão de nossos negócios no país,

de suporte de vendas e de serviços em

Crescimento das Vendas

nos aproximando da comercialização

uma atenção enorme à proposta de retenção

No último ano fiscal encerrado em 30 de junho de 2019, a divisão de Máquinas-

ferramenta da TRUMPF Brasil cresceu

190%, o melhor resultado dos últimos anos.

“Embora a economia não tenha crescido como esperado neste primeiro semestre,

os empresários querem investir. Eles estão

preocupados com o custo operacional e com a produtividade, e a TRUMPF está hoje melhor preparada do que a concorrência

para oferecer isso, seja na linha de máquinas de corte a laser de alta performance, seja auxiliando os empresários que querem se iniciar no segmento ou precisam de

entre sistemas laser e máquinas, estamos do equipamento de Nº 2.000 aqui no

Brasil. Estou na empresa há nove anos e tive o prazer de estar aqui na celebração

da máquina de Nº 1.000, da Nº 1.500 e,

agora, dessa nova marca. Foi um trabalho

duro, uma vez o que fizemos nesses últimos dez anos, levou praticamente outros 30

para ser conquistado. E vale lembrar que

atravessamos uma crise “brava” nos últimos

tempos. Se não fosse isso, mantendo o ritmo de vender 500 máquinas a cada três anos, já estaríamos comemorando a venda da máquina Nº 2.500”, salienta Visetti.

Com efeito, a TRUMPF Brasil é,

menos de dois ou três anos. E dedicamos

de talentos. E isso a gente comprova com exemplos bastante consistentes. Nosso

gerente de Engenharia de Aplicação tem

mais de 20 anos de empresa, assim como

nosso gerente de Vendas Internas e a nossa

gerente de Assistência Técnica, que cuida de todos os técnicos de campo. E olha que eles estão na faixa dos 40 anos de idade, o que

significa que eles praticamente começaram aqui na TRUMPF”, enfatiza João Visetti.

Soluções Peer-to-Peer Nessa toada, continuar o desenvolvimento de tecnologias de produção e conectáESTAMPAGEM

ABRIL 2020 19

PERFIL DA EMPRESA -las digitalmente para torná-las ainda mais eficientes, precisas

riu uma empresa que era uma startup dentro de uma universidade

nos dias atuais. Com isso, o objetivo da companhia é tornar a

Isso permitiu que nossas máquinas já venham de fábrica integradas

e prontas para o futuro é a maior missão da TRUMPF Brasil

fabricação e seus processos antecessores e sucessores ainda mais

eficientes, para construir o que titula como “o mundo industrial de amanhã”.

Como empresa líder no mercado de tecnologia em máqui-

nas-ferramenta e lasers para a aplicação industrial, com alta

carga de inovação, ela trabalha e atende a praticamente todos os

setores da indústria brasileira e mundial, oferecendo soluções de

para, além de outras fontes, desenvolver uma espécie de app store.

com a solução, via TruTops FAB. Esta aquisição permitiu a integração de outros equipamentos e tecnologias TRUMPF num sistema

de A até Z, que pode funcionar como um Sistema Integrado de Ges-

tão (ERP), de manutenção preditiva, análise, supervisão e controle de sua produção, com interconexão com sua cadeia. Isso a gente já tem em operação”, explica Visetti.

Segundo ele, embora a manutenção preditiva ainda esteja em

software que pavimentam o caminho para a Smart Factory e para

crescimento, a TRUMPF conseguiu acelerar o processo, graças a um

na eletrônica industrial.

qualquer chamado do cliente ou intervenção em um equipamento é

a Indústria 4.0 (i4.0), possibilitando processos de alta tecnologia “Nesse sentido, a empresa continua sendo uma fabricante de

máquinas. Mas, na verdade, é exatamente essa postura propositiva

de agregar soluções que nos inspira. A TRUMPF se engajou nesse

movimento da i4.0 bem no início aqui no Brasil. Desde os primeiros comitês criados pelas entidades nacionais ligadas à indústria, nós já

estávamos embarcados na transformação digital, já expunhamos aos

sistema que a empresa utiliza há mais de dez anos, por meio do qual registrado no sistema, e tem um histórico de causa, efeito e solução.

Por meio dele, basta o cliente ligar para a TRUMPF e comunicar o problema para que se abra um chamado, que o técnico já entra em

contato remotamente na máquina para que a solução seja encontrada rapidamente.

“Usando este e outros aplicativos, já temos um sistema em teste

clientes as chamadas soluções peer-to-peer (P2P), ou seja, ponto a

que permite ao cliente abrir automaticamente um chamado, que é

cada um dos pontos - ou nós - da rede funciona tanto como cliente

as possíveis causas e ações a serem tomadas, tudo automaticamen-

ponto, uma arquitetura de redes de computadores por meio da qual quanto como servidor, permitindo compartilhamentos de serviços e dados sem a necessidade de um servidor central”, destaca João

Visetti. Para ele, o Brasil ainda vivencia um estágio embrionário na introdução da Indústria 4.0, por questões de desconhecimento do

conceito, equívocos na mecânica e sistemática de implantação, montante de investimentos necessários para a adesão ideal ao conceito e

a existência de marcos regulatórios que ainda impedem a sua maior

analisado e, dependendo da causa, é enviado um documento com te. Caso o sistema entenda que problema não possa ser resolvido facilmente, o chamado é encaminhado a um especialista que

remotamente, com a permissão do cliente, acessa a máquina para

um melhor diagnóstico e plano de ação frente ao problema. Criamos um acervo de technical guides que nos permite identificar automaticamente os códigos de erro e enviar para o cliente uma série de

instruções para ele resolver o problema de forma independente. Cla-

difusão. “Mas, trata-se de um movimento irrecorrível, cuja dinâmica

ro, o ideal é que o problema não aconteça, mas estamos no caminho.

Ainda acerca desse pioneirismo, o CEO da TRUMPF Brasil

analisando informações on line e muitos diagnósticos já estão sendo

tende a se acelerar muito rapidamente”, conclui.

enfatiza a proatividade da empresa em investir em soluções para a empresa e seus clientes adaptarem seus processos e equipamentos para estarem aptos a um sistema de rede, uma vez que, embora o

tema Indústria 4.0 seja recorrente em todas as reuniões de Diretorias nos dias de hoje, a maior parte das soluções redundam apenas, e

quase que exclusivamente, na criação de sistemas coletores de dados no âmbito do machine learning, enquanto que a real e urgente necessidade é, na verdade, “como” analisar essas informações.

“Nossa matriz, em Ditzingen, Alemanha é um ponto de parada

obrigatória da maioria das delegações brasileiras que estiverem em

viagem pela Europa, pesquisando e analisando o tema da Indústria 4.0. A proposta da TRUMPF vai além, e apresenta, por exemplo, uma solução integrada para o processo de corte e conformação de

chapas metálicas. Para manter-se sempre inovando, o Grupo adqui20 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

Cada nova geração de máquinas tem no mínimo o dobro de sensores feitos e informam o operador em tempo real do que é necessário

fazer. E como a tecnologia que está lá dentro é toda nossa, a gente

já domina o processo todo também”, detalha o CEO da TRUMPF Brasil. E, embora saliente que esse sistema por enquanto ainda não seja massivamente oferecido no país – porque a empresa ainda está aprendendo com ele –, os resultados são para lá de promissores em

termos de experiência mundial. “Para se ter uma ideia, na Daimler, um dos clientes que já têm amplo acesso a ele, conseguiu aumentar

a disponibilidade das unidades de laser da TRUMPF instaladas em

suas fábricas de 80% para um número superior a 97%”, complementa.

Case de Sucesso Como se pode imaginar, o portfólio de clientes bem atendidos pela

PERFIL DA EMPRESA que levaram a Randon a tomar a decisão de modernização de sua estamparia.

A TRUMPF Brasil participou do

projeto desde o início. Do alinhamento de

escopo, definição de alternativas, análise de custos que, segundo cálculos, vai gerar uma

economia de energia e gás que, trazida a va-

lor presente, pode chegar a 20% do valor do equipamento, ao longo de 5 anos, se comparada às soluções tradicionais disponíveis no

mercado. Desde os estudos de produtividade até a instalação das novas máquinas e solu-

ções tecnológicas e o treinamento dos operadores, tudo foi feito pela TRUMPF, com Fig. 4. Linha de corte e dobra da nova estamparia da Randon Implementos, em Caxias do Sul (RS): Exemplo de Indústria 4.0. Foto: Marcio Campos

apoio de especialistas alemães e americanos, em algumas fases.

“O projeto é altamente inovador. O sis-

TRUMPF Brasil ao longo de sua respeita-

alta tecnologia à produção, fazendo com que

tema conta com uma interface para troca de

é imenso. Para ilustrar essa premissa, vale

sua competitividade no mercado. O novo

série de tarefas automáticas de programação

díssima trajetória de quase 40 anos no país

destacar que recentemente a empresa foi escolhida pela Randon Implementos – maior fabricante de reboques e semirreboques na

América Latina e uma das maiores do mundo – para desenvolver, conjuntamente com a Diretoria daquela companhia, o projeto de

implantação do conceito de “Indústria 4.0”

na unidade de estamparia de Caxias de Sul, resultando na ampliação da capacidade de

produção da empresa em 50%, bem como na diminuição de custos e impactos ambientais.

Complementarmente, o novo warehou-

se passou a comportar 815 posições de esto-

cagem e mais 17 estações de processamento, com uma capacidade de trabalho que chega a 280 toneladas por dia, em 2.500 metros

quadrados de área. A inauguração da nova

estamparia ocorreu no dia 28 de janeiro de 2020, celebrando a conclusão do primeiro

projeto completo de Manufatura Avançada das Américas, e um dos mais complexos

realizados pela TRUMPF no mundo. No total, ele levou cerca de dois anos para ser concluído e consumiu investimentos da ordem de R$ 30 milhões.

A inovação aplicada trouxe recursos de

a Randon disparasse na frente e melhore

sistema reduziu o número de máquinas de

51 para 28, que operam com média superior a 85% de eficiência. Nesse sistema, foram

acopladas quatro novas máquinas de corte a laser com fibra óptica, com previsão de

incluir mais uma até o final de 2020. “Para

se ter uma ideia, a média anterior de produção de implementos chegava a 100 por dia.

Hoje, após os avanços tecnológicos inseridos na fábrica, é possível produzir 130 produtos

no mesmo período, sem aumento do espaço físico”, registra João Visetti. Além disso,

um dos processos da TRUMPF também adquiridos pela Randon – o Highspeed

Eco – torna as máquinas mais econômicas e garante uma redução de até 70% de gás

durante o corte a laser. Com o uso do Laser

TruDisk desenvolvido pela própria TRUMPF, que possibilita um controle e modulação da potência e forma do raio em conjunto com o cabeçote e bicos de corte também

desenvolvido e patenteado pela empresa,

dependendo do material, a redução pode

chegar a 70%. Isso significa maior produ-

ção com um menor número de máquinas e

baixo impacto ambiental, principais motivos

dados com o SAP, de onde desencadeia uma das máquinas no pacote de softwares da

TRUMPF encabeçado pelo TtuTops FAB,

sistema integrado de gestão, planejamento e

MES, Manufacturing Execution System. O time da Randon consegue interagir com os

nossos softwares, programação, supervisão,

manutenção corretiva e preditiva das máquinas, bem como com os dados de produção

em tempo real. Tempo, custos, consumo de material e sucata retornam ao sistema SAP. Além disso, também é possível monitorar o estoque, tempo de programação, carga

de máquina, disponibilidade de máquina

etc. Essas informações, além de vitais para a programação da produção, fornecem a transparência necessária para melhoria dos processos e fluxo”, explica o CEO

da TRUMPF Brasil, ressaltando que foi

uma surpresa muito grata a forma como a

Randon enxergou e se engajou nesse projeto.

“Foi uma demonstração de pioneirismo,

espírito empreendedor e coragem de inovar, que inicia um novo capítulo na história da indústria no Brasil”, celebra o executivo.

Impactos da Covid-19 ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 21

PERFIL DA EMPRESA Novidades na FEIMEC A conversa da reportagem da Revista Estampagem com João Visetti aconteceu no

momento em que a TRUMPF se preparava para sua participação na FEIMEC – Feira Internacional de Máquinas e Equipamentos, que iria acontecer entre os dias 5 e 9 de maio, no São Paulo Expo, na capital

paulista. Contudo, em razão da pandemia

da COVID-19, o evento foi adiado sine die pela Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (ABIMAQ ),

sua entidade realizadora. Porém, o execuFig. 5. TruLaser 5030 com 10kW de potência: maior velocidade de corte, melhor qualidade Foto: Divulgação

No momento em que o planeta vive a

precisam ter acesso à tecnologia de ponta

parece ser uma prática tão imprecisa e

4.0, competindo em igualdade com o resto

pandemia da COVID-19, fazer previsões arriscada como ler o futuro numa bola de cristal, porque nenhum modelo ou nada

para entrarem, efetivamente, na indústria do mundo”, destaca.

Agora, é claro, o futuro revela preo-

tivo-chefe da empresa diz que a TRUMPF mantém a intenção de estar presente nessa terceira edição da feira que é a maior do

setor na América Latina – assim que a nova data for definida, embora a forma de participação possa vir a sofrer alguns ajustes.

“Nela, vamos apresentar nosso portfó-

que existe vai conseguir criar um modelo

cupante grau de incerteza. Mas nada que

lio de inovação, que integra, por exemplo,

ineditismo da doença. Mas, não há dúvidas

em frente, graças à larga vantagem que o

que incorporam o que a gente chama de

de simular o efeito do problema, dado ao

de que o cenário do próximo ano fiscal da TRUMPF, que se iniciará no dia 1º de

julho, tendo a dimensão ainda não deter-

minada do espectro do coronarívus como

pano de fundo, com toda a certeza vai ser bem diferente dos períodos anteriores.

Antes da pandemia, a perspectiva da

companhia no Brasil era de que o novo ano fiscal começaria movimentado, em função do grande número de projetos em estudo.

A aprovação da reforma previdênciária e as

boas propostas relacionadas ao encaminhamento da reforma tributária traziam consigo a perspectiva da melhoria do ambiente

de negócios e administrativo, estimulando mais empresários e empresas a investirem no país. E o leitmotif era bem claro, na interpretação de Visetti: “O Brasil não

podia (e ainda não pode) esperar, porque as

indústrias brasileiras com vocação de serem competitivas, como aquelas do setor metalmecânico e da indústria de transformação, 22 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

aquebrante a intenção da TRUMPF de ir condão de sua liderança no segmento em

que atua lhe concede na oferta de produtos e soluções mirados no avanço da i4.0. “O

problema da pandemia é grave, mas estamos animados no que diz respeito à pos-

sibilidade de que o mundo irá contorna-lo

no menor tempo possível. Sou um otimista por natureza, mas, independentemente

da COVID-19, estamos num momento

no qual algumas áreas da nossa indústria,

que é extremamente competitiva, voltaram a crescer no Brasil, inclusive no que diz

respeito à sua atividade exportadora, até

porque as altas do euro e do dólar estejam

desincentivando as operações internas: nes-

te momento, ninguém está querendo fechar as importações de produtos e componentes.

E a TRUMPF estará lá, ao lado delas, para

minimizar impactos e dar o melhor suporte possível na condução dessa retomada”, garante o CEO da empresa.

a nova família das máquinas laser 5030,

‘Inteligência Artificial’ de análise de corte durante o processo, e que, conforme a

necessidade – início do grau de corrosão, soldagem no final do corte, o estado,

variação de espessura ou nível de corrosão, ajusta a velocidade do corte para garantir

que ele ocorra dentro da melhor qualidade possível. Considerando as mudanças na

espessura da chapa, por exemplo, a própria máquina acelera ou diminui a velocida-

de da operação. Já existem vídeos muito

interessantes sobre a família 5030 em nosso site, que ilustram muito bem o processo, e que podem mostrar aos clientes a eficiência produtiva desses novos equipamentos, finaliza João Visetti.

Para mais informações acesse: www.trumpf.com

ARTIGO

A INDÚSTRIA 4.0 APLICADA A ESTAMPARIAS, FERRAMENTARIAS E A PRODUTOS ESTAMPADOS. UMA REALIDADE A SER ALCANÇADA? César Batalha, AutoForm, São Bernardo do Campo - SP

J

á há algum tempo temos assistido à utilização do termo

“Indústria 4.0” em tudo o que se relaciona ao emprego de

IA (Inteligência Artificial), gêmeos digitais, digitalização,

virtualização dentre outros conceitos, a ponto do mesmo chegar a

ser visto como bordão de marketing, perdendo sua essência e todo o sentido por trás da 4ª revolução industrial pela qual estamos passando.

Em minha opinião estamos passando sim por uma mudança

conceitual muito significativa e uma grande alteração na maneira

de enxergar e fazer as coisas face a novos e ambiciosos objetivos de nossa indústria, conforme demonstrado abaixo na Fig. 1.

Apesar de nossa evolução no emprego de tecnologias que nos

auxiliam e direcionam a uma tomada de decisão mais assertiva e eficiente, nós ainda podemos ser considerados embriões quando

tentamos aplicar tais tecnologias em larga escala, especialmente nas áreas que serão destacadas neste artigo.

Nossa escola e experiências passadas ainda nos imputam alguns

paradigmas que, por estarem enraizados há algum tempo, ainda são difíceis de serem superados.

Iniciarei a escrita desta matéria com um breve histórico de como

evoluímos em relação ao emprego de simulações numéricas para o

auxílio na definição de processos e de ferramentais para a produção Tempo de ajustes

•Ligas de alumínio •HSS & UHSS •Hotforming •Tailored blanks

Projetos complexos

•Menor tempo de desenvolvimento (Hoje tem 18 meses, novo objetivo de 12 meses)

Excelência operacional •Melhora da robustez na produção •Redução nos custos de ferramentas

6σ

Processo de informação

Factibilidade

Função Geometria da peça

Fig. 1. Desafios da Indústria

Custo de produção

Custo do material em branco

Custo

Acurácia Diminuição do ciclo de vida do produto

Prazo

Qualidade da superfície

•Concorrência acirrada, evite o comum •Aumento das expectativas do cliente

Qualidade

Redução de peso e segurança contra colisões

Aceleração de produção

Custo do ferramental

Material da peça

Fig. 2. 4 fatores utilizados no balanceamento de decisões ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 23

ARTIGO Conceito, Estilo

Planejamento de produção

Design de produto

Desenho e Construção

Engenharia de processo

Ajustes

que se interligam e se sobrepõem seguindo

Produção

a maturidade de evolução do mesmo até sua

Factibilidade do produto

produção final.

Notem que a maturidade de um

Engenharia de custos

produto, segundo esta visão, nunca atinge

Defininição do conceito do processo de Estampagem

o seu nível máximo (100%), pois sempre

Definição do processo completo de Estampagem

existirão variações e melhorias durante a

produção do mesmo, atendendo aos critérios

Validação final do processo de Estampagem

de melhoria contínua. (Fig. 3)

Suporte aos ajustes

1 – Conceito e Estilo – Análise da

factibilidade do produto, levando em

Suporte e Produção

1

2

3

4

5

6

consideração material, processo, geometria e

7

espessura. (Notem que esta etapa se estende

Função Custo

Qualidade

invadindo a etapa seguinte e o mesmo

Prazo

ocorre sucessivamente)

Maturidade do processo

2 – Desenvolvimento ou Desenho

25%

10%

50%

90%

75%

do Produto – Finalização da definição

95%

Fig. 3. Processo de desenvolvimento de um produto estampado

do produto e seu estudo de viabilidade

de produtos metálicos estampados.

de aceitação.

para a coluna “Ferramentaria 4.0” visa

para o mercado.

simulação aplicada aos temas relacionados à

relacionados dependendo da velocidade que

passamos, onde estamos, onde pretendemos

e da segmentação do mesmo.

Com base nisto o nome sugestivo

nos levar a refletir sobre o emprego da

conformação de chapas metálicas. Por onde

chegar, quais benefícios já obtivemos e ainda

econômica. Obtenção dos custos de

• Prazo: Sempre relacionado ao tempo

produção, da peça e do ferramental

todos baseados em uma intenção real

Todos os itens acima estão inter-

de processo levando em consideração o

se pretende lançar o produto para o mercado Tendo em vista o discutido acima,

histórico dos produtos e suas características, proporcionando assim uma base orçamentária mais assertiva.

3 – Planejamento da produção –

obteremos com tudo isto.

tornando nossa reflexão ainda mais

Definição do conceito de produção e

mais compreensível gostaria de elencar 04

para a discussão deste e de futuros artigos

e realizando uma análise mais detalhada

Para tornar a discussão um pouco

grandes campos a serem observados no

desenvolvimento de um produto estampado / conformado. (Fig. 2)

• Função: Apesar de óbvio, refere-se

a onde o produto será empregado, ou seja,

completa e, de forma a consolidar uma base

plano de métodos, validando o orçamento

que serão abordados nesta série, dividiremos a definição e desenvolvimento de um

produto metálico conformado em etapas Cadeia do Processo de conformação

Conceito, Estilo

Desenho de produto

visando detectar e solucionar possíveis itens críticos ou implementando melhorias.

4 – Engenharia de processos –

Planejamento de produção

Engenharia de processo

Desenho e Construção

Ajustes

Produção

se o mesmo terá funções estruturais ou

de aparência por exemplo. Isto dita o tipo de material e qual deverá ser o processo adotado.

• Custo: Conforme o tipo ou classe do

Engenharia de estamparia

Ferramentaria

Produção

produto, sua aplicação e o segmento que o mesmo visa atender.

• Qualidade: Podendo ser observada

(visual) e ou geométrica, dependendo da

função e custo, bem como da aplicação do

produto. Apesar de soar estranho, a mesma

pode ter critérios variáveis e níveis diferentes 24 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

95% 0%

Maturidade do processo

Fig. 4. Diferentes departamentos do processo de desenvolvimento de uma peça estampada

ARTIGO Desenho de produto

Conceito, Estilo

Planejamento de produção

Desenho e Construção

Engenharia de processo

Ajustes

Produção

7 – Produção – Monitoramento da

Engenharia de custos

produção levando em consideração possíveis

Defininição do conceito do processo de Estampagem

ajustes de variações que foram previstas

em fases de engenharia e tryout, ajustando

Definição do processo completo de Estampagem

o processo conforme variações do dia a

Validação final do processo de Estampagem

dia, tais como propriedades de material,

parâmetros de processo ou até mesmo uma

Suporte aos ajustes Suporte e Produção

2

Função

3

4

5

6

os setores de desenvolvimento e produção

de um produto estampado foram atendidos.

Qualidade Prazo

(Fig. 4)

Maturidade do processo 10%

Como a sobreposição das etapas de

25%

50%

90%

75%

desenvolvimento, demonstradas na Fig. 3,

95%

e os seus descritivos sugerem, o trabalho

Fig. 5. Pontos únicos de simulação Desenho de produto

Planejamento de produção

Engenharia de processo

Desenho e Construção

Ajustes

Produção

considerado algo departamental ou a ser

disto, o mesmo deve fluir entre os diversos

Engenharia de custos

times envolvidos para a obtenção de uma

Defininição do conceito do processo de Estampagem

produção eficiente.

Se fossemos fazer uma analogia ao

Definição do processo completo de Estampagem

esporte, não estaríamos participando nem

Validação final do processo de Estampagem

de uma prova de 100 metros rasos e tão

pouco de uma maratona, onde os atletas

Suporte aos ajustes

Suporte e Produção

2 Função

de definição de um produto não pode ser finalizado dentro de uma etapa única, antes

Factibilidade do produto

1

simples variação de espessura na bobina.

Desta forma podemos dizer que todos

7

Custo

Conceito, Estilo

ajuste final e gerando os mapas para a produção.

Factibilidade do produto

1

alterações realizadas para a condição do

3

4

5

6

Estaríamos sim correndo uma corrida

7

de revezamento onde o time, de forma

Custo Qualidade

sincronizada, passa o bastão de mão em

Prazo

mão, do antecessor ao sucessor e ambos

Maturidade do processo 10%

são premiados pela conclusão de sua etapa.

em movimento e com a inércia já vencida, 25%

50%

75%

90%

95%

Fig. 6. Início da integração durante o desenvolvimento

seguem seu curso sem olhar para trás, pois o objetivo da produção de uma peça ideal e de

Definição do processo de produção final,

ferramental e de suas superfícies finais para

condizente com a realidade a ser construída,

processo definido, gerando todos os mapas

com maiores detalhes em matérias futuras,

todas as variáveis de engenharia e de

delas e da criação de um modelo

montando o modelo digital completo

inclusive, levando em consideração todas as variáveis inerentes ao mesmo e realizando

possíveis compensações de retorno elástico.

(Alguns nomeiam esta etapa como a de

a manufatura. Validação e correção final do para os ajustes em tryout, considerando

produção que são inerentes ao processo.

6 – Ajustes ou Tryout – Tomando

criação do gêmeo digital).

como base todo o trabalho validado

do ferramental – Geração dos projetos do

estabelecidos, documentando todas as

5 – Desenho ou Projeto e Construção

anteriormente, respeitando os mapas

forma eficiente está à frente.

Abordaremos cada uma destas etapas

demonstrando ainda mais a importância

matemático realístico para que as mesmas

sejam vencidas estabelecendo um fluxo de trabalho harmonioso e gerando valor.

Com o exposto formando nossa base de

compreensão, acredito que podemos iniciar ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 25

ARTIGO Desenho de produto

Conceito, Estilo

Planejamento de produção

Desenho e Construção

Engenharia de processo

Ajustes

Produção

Conseguiu-se adicionalmente:

Engenharia de custos

• Qualidade: Melhoria no dimensional

e minimização dos riscos de defeitos de

Defininição do conceito do processo de Estampagem

superfície;

Definição do processo completo de Estampagem

• Prazo: Em média 3 loops de correção

Validação final do processo de Estampagem

do ferramental foram economizados; • Custos: Devido a maior

Suporte aos ajustes

Suporte e Produção

2 Função

3

4

5

6

7

previsibilidade e eficiência e com a

diminuição das correções, uma economia significativa foi gerada, quantificá-la

depende da estrutura de custos de cada

Custo Qualidade

operação e de cada empresa;

Prazo

• Função: Maior previsibilidade do

Maturidade do processo 10%

• Capacidade de analisar múltiplas

estratégias de compensação virtual;

Factibilidade do produto

1

engenharias iniciais;

25%

50%

75%

90%

95%

Fig. 7. Virtualização completa do processo

nosso breve histórico sobre os benefícios

• Qualidade: Rupturas e rugas

comportamento dos materiais especiais,

materiais de alta dureza e processos mais avançados que levam os desenvolvedores

a inovações e emprego de materiais ainda

que a virtualização e a geração de modelos

eliminadas no 1º tryout;

simulação numérica, nos trouxeram nos

economizados no tryout;

estamos presos a este modelo. Porém, com

custos de ferramentas, utilização ideal de

dirigir a um novo passo, obtendo assim um

matemáticos digitais, ou simplesmente últimos anos.

Anos 90 e 2000: Podemos chamar este período de inicial e, apesar de simulações já existirem a algum

tempo, foi entre estes anos que as mesmas

passaram a ser aplicadas de forma pontual

• Prazo: Semanas ou até meses • Custos: Redução significativa nos

material;

• Função: Design, projetos e utilização

de materiais mais próximos aos limites da manufatura;

e em fases distintas do desenvolvimento

2010 até 2020:

como finalidade determinar se operações

período pôde-se notar um primeiro

do produto estampado, seu foco tinha

Com certo ganho de maturidade, neste

seriam factíveis e prever o comportamento

esboço de integração, demonstrados na

do material sob as condições que seriam expostos.

Podemos nomear esta fase como a

introdução da simulação em pontos únicos

ou específicos “Pontos únicos de simulação” destacados em verde na Fig. 5 e que, apesar de uma visão ainda departamental e de

Fig. 6. Fluxos de trabalho começam a ser

desenhados visando aumentar a eficiência

ESTAMPAGEM

modelos digitais precisos e que refletem a realidade com detalhes, com a simulação numérica nos auxiliando na tomada de

decisões complexas, analisando diversas

variáveis de forma automática e propondo soluções ( IA ) e certamente suportando

todas as etapas construtivas e de produção ( Indústria 4.0 ), a qual chamaremos de

virtualização completa do processo. (Fig. 7) O emprego de um fluxo completo e

como:

Devido a…

patamar e trazer ainda mais benefícios tais Qualidade: Sem surpresas na qualidade

• Dados mais consistentes entre

e custos;

• Simulação Completa do Processo e

correção nos conjuntos completos, visando

criação de um modelo digital condizente

26 ABRIL 2020

fluxo constante de informações. Aplicando

onde:

forma aumentou a eficiência do processo.

• Nesta fase os ganhos elencados

tecnologias desenvolvidas que podem nos

harmonioso pode nos levar a um novo

entre os diversos envolvidos no processo

engenharia e realidade;

segundo os 4 fatores de decisão foram:

Em minha humilde opinião ainda

e o retorno devido às sinergias encontradas

não funcionar como um fluxo de trabalho integrado, ela trouxe resultados e de certa

mais próximos aos limites da manufatura;

com a realidade;

• Análise de robustez em fases de

Prazo: Minimização dos loops de

sua montagem;

Custos: Menores perdas com scrap,

utilização ideal de matéria prima, taxas de

ARTIGO produção mais altas;

• Cuidados na simulação para garantia

Função: Conjuntos ou Carroceria

da precisão;

Mas para chegarmos a este patamar

fábrica, onde podem se notar ferramentas

Ainda existem empresas que trabalham

TryoutAssistant® dentre outras;

(BiW) e subconjuntos dentro da tolerância; ainda temos um caminho a trilhar, pois: com dados inconsistentes ao longo da

cadeia de processos sendo que os mesmos

permanecem estáticos dentro de cada etapa; Algumas empresas não consideram

todos os atributos (custos, função, prazo e qualidade) em todas as etapas relevantes; Ainda assim e apesar de várias

evidências quanto a eficiência, algumas

• Ferramentas digitais para o chão de

como o AutoForm-Sigma® o AutoForm-

Desafio Organizacionais: • Minimizar barreiras;

• Eliminar o pensamento do “problema

do outro”;

• Suporte ao gerenciamento e definição

clara dos objetivos;

• Relacionamento Fornecedor – Cliente

empresas não aproveitam todas as

ou se preferir Cliente – Fornecedor;

para acelerar tarefas posteriores;

envolvido, sejam eles técnicos, engenheiros,

ferramentais levando em consideração

tecnologias e processos;

informações disponíveis ou fáceis de gerar Em geral, as empresas desenvolvem

o produto individual, sem considerar

• Treinamento regular do pessoal

supervisores e gerentes, nas mais recentes

• Garantia da qualidade das simulações

o conjunto e adotando estratégias de

e modelos digitais;

nominal;

processo.

ainda existem elementos chave para que

detalhando as etapas dos processos aqui

deixe de ser um bordão e passe a ser uma

cadeia de desenvolvimento e como a sua

manufatura tendo como base o CAD Retornando ao tema e título da coluna,

o termo indústria 4.0 / Ferramentaria 4.0 realidade em nossa rotina no mundo do

produto metálico conformado / estampado.

Alguns desafios ainda precisam ser vencidos e precisamos de força pessoal, política e

organizacional para que esta realidade possa ganhar nossa indústria uma vez que boa

parte das tecnologias já estão disponíveis.

Elementos para a Indústria 4.0

• Usar dados consistentes ao longo de

• Ajustes dos planos / melhorias do Nas próximas edições, seguiremos

citados, mostrando seu papel dentro da virtualização, quando bem realizada,

tende a reduzir o tempo global de execução

considerando a cadeia completa do processo, a aumentar a qualidade dos resultados e consequentemente reduzir os custos

envolvidos. Espero que apreciem o conteúdo que tem por finalidade trazer uma reflexão sobre o setor.

toda cadeia de processo;

César Augusto Batalha atua como Gerente Geral

PLM, ERP);

pela operação, pelo suporte técnico e vendas

departamentos;

técnico ao mercado argentino, tem mais de 20

repetibilidade e consistência;

com background nas áreas de carrocerias

de entrada dos modelos matemáticos e

a produção, a gestão e implementação de

• Conexão entre os sistemas (CAD,

da AutoForm do Brasil, sendo o responsável

• Transparência entre hierarquias e

em todo o território nacional e pelo suporte

• Padronização para obtenção de

anos de experiência na indústria automotiva

• Melhoria na consistência dos dados

e automação relacionadas a engenharia,

simulações numéricas;

projetos.

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 27

om ac

Alongamento [%]

a)

Aç io

RUMO À COMPENSAÇÃO DO SPRING BACK NA CONFORMAÇÃO DE PARTES ESTRUTURAIS DE MODERNAS CARROCERIAS LEVES

A lu

mí

nio

Aç r es o de i s t al t a ênc ia

Aço de ultra alta resistência

Resistência à tração [MPa] b)

Fig. 1. (a) Relação entre alongamento e resistência à tração de chapas metálicas e (b) sua aplicação frequente na estrutura da carroceria de um veículo elétrico [4]

Mathias Liewald, Ranko Radonjic, David Briesenick, 39º Senafor, IFU Stuttgart - Alemanha

Atualmente, a indústria automotiva é desafiada pelo aumento das regulamentações ambientais, bem como pelo aprimoramento contínuo dos requisitos padrão em relação à segurança dos passageiros. Essas tendências levam ao aumento do uso de chapas de aços avançados de alta (AHSS) e de ultra alta resistência (UHSS) na produção de componentes de carrocerias leves. Ao formar esses materiais de chapa metálica, no entanto, surgem sérios problemas em relação ao springback dos componentes produzidos. A este respeito, o presente artigo discute diferentes abordagens para a compensação de desvios de forma de peça relacionados à springback. Além disso, questões importantes relacionadas à modelagem de materiais e ao conceito de malha são discutidas em termos de uma simulação precisa de springback.

A

estrutura da carroceria é um

(NVH) [1]. Por esses motivos, hoje em

UHSS geralmente resultam em uma baixa

funcionais e de qualidade

metálica estrutural são fabricados em

a rugas e uma recuperação elástica

dos principais subconjuntos

em um veículo moderno. Ao mesmo

tempo, a estrutura da carroceria não só deve atender aos requisitos legais em

matéria de resistência a colisões e taxas de reciclagem, mas também deve ser

constantemente considerada em termos de projeto leve. A principal razão para

isso é a compensação de peso adicional

devido às futuras tecnologias alternativas de acionamento, como veículos elétricos e seus sistemas de bateria. Além disso,

uma estrutura rígida da carroceria protege efetivamente o habitáculo, contribui

para a dinâmica de condução do carro e influencia o ruído, vibração e aspereza 28 AGOSTO 2019

ESTAMPAGEM

dia, os componentes únicos de chapa

conformabilidade, uma forte tendência

aços de ultra alta resistência (UHSS),

pois dessa maneira a espessura da chapa pode ser reduzida e a rigidez necessária

mantida ao mesmo tempo. No entanto, a

alta resistência do material é acompanhada por ductilidade reduzida e, portanto, baixa conformabilidade, como visto na Fig. 1

pronunciada após a formação [3]. Enquanto essas novas ligas de aço estão se tornando

cada vez mais fortes, simultaneamente são mais difíceis de formar peças estruturais

automotivas, revelando faixas estreitas de precisão dimensional.

O retorno ocorre após o processo

(a). As propriedades avançadas do material

de formação da chapa ao remover a

de chapas metálicas, uma vez que cargas

como um fenômeno causado pela

levam a maiores desafios na conformação de processo relativamente altas surgem

para as prensas e ferramentas durante as operações de conformação e corte por

cisalhamento, acelerando seu desgaste .

[2]

Além disso, as propriedades mecânicas do

peça da ferramenta. Pode ser entendido recuperação elástica do material após a

descarga. O desvio de forma resultante depende muito da geometria da peça, do processo de conformação e das

propriedades do material. No que diz

ARTIGO Se Se

ç ão

ç ão

Se L ad

y

z

x

alta tendência de springback, as altas taxas

2

1

z

caso. Como esses materiais mostram uma

Lado esquerdo

eit o dir

o

de curvatura necessárias causariam rebaixos ç ão

3

nas superfícies ativas da ferramenta [8].

Rdireito

da compensação de springback e aprimora-

Uma abordagem sofisticada adicional

Resquerdo Aesquerdo

a)

b)

Adireito Seção 1, 2, 3

d)

c)

mento das propriedades dos componentes representa o endurecimento direto por

prensagem a quente de aços de manganêsFig. 2. Gravação da parede lateral da peça; (a) peça após desenho profundo; (b) ferramenta para estampagem da parede lateral da peça; (c) peça após estampagem; (d) conceito de avaliação de springback, Aesquerdo, Adireito, mudança de ângulo, Resquerdo, Rdireito, raio de curvatura da parede lateral, curvatura da parede lateral = 1/R [1/mm] Gravação

18 15 12 9 6 3 0 -3 L a)

R

Seção 1

L

R

Seção 2

L

R

Seção 3

Desenho profundo Sidewall curl [1/mm]

Mudança de ângulo [º]

Desenho profundo

Gravação

0.016 0.014 0.012 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000

a peça é fabricada dentro de duas operações R

Seção 1

L

R

Seção 2

L

R

Seção 3

de springback é a curvatura excessiva da

frequentemente usados ​​para compensação peça .

[6]

Por esse método, a peça de chapa metá-

essas propriedades do material, o processo

lica é formada inicialmente de tal maneira

da peça conformada e, portanto, a fração

atingidas sem considerar o retorno após a

elástica remanescente da tensão total, o

que pode ser considerado como uma das principais razões para a ocorrência de springbacks.

Abordagens para Compensação do Springback A compensação dos desvios de forma das peças relacionadas a springback é uma

questão desafiadora ao formar chapas de

aço de ultra alta resistência. Para garantir

a qualidade dimensional dentro das faixas de tolerância especificadas, vários méto-

dos de compensação foram desenvolvidos.

de conformação, uma etapa de pré-forma e

uma etapa de dimensionamento subsequen-

te. Nesse processo, as tensões de compressão

da tensão do material e a dependência

de moldagem influencia a plastificação

devido aos mecanismos de têmpera [9]. Por

sem acabamento (smartform). Nesse caso,

Aqui, um dos métodos bem conhecidos e

particular interesse [5]. Juntamente com

dimensional e um aumento na resistência

estampagem profunda de dimensionamento

respeito às propriedades do material,

da tensão do módulo de Young são de

em uma operação, levando a alta qualidade

processo de conformação a frio, chamado de

Fig. 3. Comparação do springback após estampagem profunda e gravação da parede lateral da peça, (a) mudança de ângulo, (b) curvatura da parede lateral

o comportamento de endurecimento

a conformação a quente e o resfriamento

outro lado, Kibben [10] apresentou um novo

L b)

-boro. As respectivas ferramentas permitem

que a forma e as dimensões desejadas sejam liberação. Posteriormente, a peça liberada

são sobrepostas, o que reduz significativa-

mente o retorno por springback. Além dis-

so, Radonjic e Liewald [11] propuseram uma modificação do processo convencional de

estampagem profunda, alternando a extração do blank durante o curso de formação.

A mudança inversa de fixação e extração das flanges da peça leva a uma sobreposição de

tensões de flexão e, portanto, a uma tremenda redução da quantidade de springback na parede lateral e na flange [12].

Uma possibilidade adicional de

é medida e, com base nos resultados da

melhorar as condições de tensão em áreas

iterativos baseados na experiência até que

reduzir o springback é a implementação

medição, são executados loops de correção o formato da peça atenda à geometria ne-

cessária. No entanto, no caso de geometrias de peças mais complexas, esses loops de

correção por tentativa e erro podem às vezes levar mais de seis meses até que a peça atenda aos requisitos de qualidade . Ao formar [7]

materiais de chapa de aço de resistência

ultra alta, o método de dobrar / coroar de-

mais nem sempre é apropriado em qualquer

específicas dos componentes e, assim,

de esferas de reforço adequadas na forma

dos componentes [13]. Tais características de rigidez das contas podem ser formadas na forma da peça diretamente por trefilação

profunda ou em uma operação de formação subseqüente (reprogramar operação), como mostrado na Fig. 2. Nesse caso, primeira-

mente houve estampagem profunda da peça e aplicada uma força de suporte do blank de ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 29

ARTIGO Como mencionado anteriormente, a

(a)

modificação do processo convencional de

matriz

h=h1+h2+h3

(c)

h3

Passo 2 Passo 1 direito de retirada gaveta esquerda

h3=40 mm

Mudança de ângulo [º]

18 15 12 9 6 3 0 -3 (a)

Se

L

ç ão

e ad o

squ

e

rdo

Se

2 La

Se

Seção 1

L

R

Seção 2

L

çã

do

e dir

ç ão

it o

3

(b) o1

R

(c)

Seção 3

[mm] 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10

Fig. 5. Comparação do springback, (a) alteração do ângulo, (b) desvios da forma da peça após a estampagem profunda convencional e (c) após a conformação com gravação alternada no blank

1500 kN. Como material do blank foi utili-

a forma da peça obtida após a gravação

da chapa era de 1 mm. Após a liberação

curvatura da parede lateral ocorrida após

zado o aço dual-phase DP 980. A espessura da peça, uma quantidade significativa de springback foi identificada (Fig. 2a). Por

esse motivo, uma operação de moldagem

adicional foi aplicada para reduzir o retorno

dos reforços na área da parede lateral. A

o desenho profundo foi significativamente reduzida devido à operação de gravação, como pode ser visto na Fig. 2d.

A Fig. 3 mostra a comparação da alte-

da peça com estampagem profunda. Desse

ração do ângulo e da curvatura da parede

nas paredes laterais da peça. A largura e a

como após a gravação da área da parede la-

modo, reforços verticais foram formadas

profundidade dos reforços foram de 10 mm

e 1 mm, respectivamente. A distância entre

os reforços foi de 40 mm. A Fig. 2b mostra a ferramenta usada nesta experiência. Aqui, a peça após o desenho profundo foi posicio-

nada adequadamente na superfície do fundo do punção. Depois, o aríete da prensa foi

movido para baixo até que a folga definida entre o punção e a matriz fosse alcançada

(espessura da folha + 10%). A Fig. 2c mostra 30 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

Os desvios elásticos de forma relacionados

da da ferramenta. A flexão alternada sobre

Desenho profundo

R

tamente na primeira operação de moldagem.

tensão que atua na peça antes de ser removi-

Fig. 4. Configuração experimental ao conformar com gravação alternada no blank, (a) representação do procedimento aplicado, (b) geometria do blank e (c) resultados experimentais para as profundidades de estampagem correspondentes

L

adicional para reduzir o springback imedia-

dependem amplamente da distribuição de

120

h2

490

Passo 3 conjunto de formas

h2=35 mm

h1

160

h1=21,5 mm

estampagem profunda, alternando com a

gravação do blank, segue uma abordagem

h3

R325

(b)

h2

h1

solto suporte em branco punção

lateral após a estampagem profunda, bem

teral da peça. O valor mais alto da alteração do ângulo após a estampagem profunda foi medido na seção 3 e atingiu 15°. Devido ao relevo das paredes laterais da peça, a

alteração do ângulo foi reduzida em todas

as seções de avaliação por aproximadamente

6°. Ao mesmo tempo, a curvatura acentuada da parede lateral após a estampagem foi

reduzida também pela gravação da parte lateral da peça.

os raios da ferramenta devido à alteração

da gravação de flanges de peças leva a um estado de tensão sobreposto e, portanto,

a um gradiente de tensão decrescente na

direção da espessura. Isso reduz os desvios angulares aparentes nas regiões de flange e parede lateral da geometria da peça. O

design do processo é aplicável em peças em

forma de canal de chapéu e muito vantajoso se o aço de ultra alta resistência for usado como material do blank.

A configuração experimental para

investigar a estampagem profunda com

desenho alternado mostrado na Fig. 4 é

definida como um processo de conformação de três estágios. Aqui, a chapa de DP 980 foi selecionada como material do blank e

conformada dentro de um procedimento

definido no final como chapéu tipo canal

de dupla curva. Os raios de matriz e punção foram de 6 mm e 5,8 mm, respectivamente.

Diferentes condições de atrito entre o blank e a matriz ou o porta blank possibilitaram uma gravação controlável. As diferentes

condições de atrito foram alcançadas através da lubrificação do lado apropriado do

flange, permitindo a gravação, enquanto o

lado oposto foi fixado devido às superfícies de contato secas. No início do processo, a peça foi conformada pela gravação exclusivamente no flange direito até que uma

profundidade de desenho de 21,5 mm fosse

alcançada. Depois de atingir a profundidade de conformação desejada, o movimento do

embolo da prensa foi interrompido. Depois

disso, a peça foi removida da ferramenta e as

ARTIGO

Z - Coordenada (mm)

quantidade de springback. Em média, a 60 50 40 30 20 10 0

mudança de ângulo mostra valores além de

9°. Em relação aos altos valores de alteração

CAD Experimento Mat_125 Mat_36 Material Mat_37 modelo

Critério de fluxo

*Mat_36 Barlat89

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

*Mat_37

Hill48

*Mat_125

Hill48

Y - Coordenada (mm)

Critério de fluxo Endurecimento isotrópico Endurecimento isotrópico Yoshida não linear endurecimento cinemático

angular das paredes laterais recuperadas

elasticamente, os desvios de forma das áreas do flange são adicionalmente influenciados

negativamente e mostram erros geométricos em 13 mm ou mais. Pelo contrário, a peça formada por estampagem profunda com

gravações alternadas no blank mostra um Fig. 6. Previsão de springback com diferentes modelos de materiais em relação aos resultados experimentais (material DP 980, força de 1500 kN aplicada ao suporte do blank; avaliado na seção 1 em relação ao princípio mostrado na Figura 2c)

comportamento de springback significativamente reduzido. Pode-se observar que a alteração do ângulo da parede lateral nas três seções de avaliação diminui em mais de 5°.

+0.11

[mm]

-0.16

+0.40

3 2

-0.19 -0.07 -1.20

-1.06 +0.11

-0.37 +1.50

0

-0.10 -1.10

+0.30 -0.49 -0.66 -0.79

(a)

1

+1.12 +0.03

+0.29 +0.22

-1

(b)

-3

-2

Isso leva a uma redução do springback em

todas as regiões das peças e principalmente na área da parede lateral. A parede lateral

direita, que foi gravada primeiro, parece es-

tar completamente endireitada. Além disso, os desvios máximos de forma são significativamente reduzidos em comparação com a

estampagem profunda convencional. A área do flange surge dimensionalmente estável, mostrando deflexões abaixo de 2 mm.

Fig. 7. Desvio entre simulação com modelo de material *MAT_125 e resultados experimentais; (a) após estampagem profunda e (b) após gravação da parede lateral da peça

condições de atrito na área do flange foram

ótica GOM ATOS 5M e comparadas

Na segunda etapa de conformação, a pro-

A alteração do ângulo da parede lateral

alteradas por uma reversão da lubrificação.

fundidade do desenho foi aumentada em até

35 mm, enquanto o blank foi gravado no seu lado esquerdo. No final, as superfícies da

peça e da ferramenta foram completamente

limpas e nos 5 mm restantes a profundidade do desenho nas paredes laterais foi esticada

até atingir a altura final da peça de 40 mm.

Além disso, a mesma peça foi processada por estampagem profunda convencional

com uma lubrificação homogeneizada do

blank de 1,5 g / m² de óleo mineral M100 e uma força comparável do porta blank de 1500 kN.

Para analisar e caracterizar o sprin-

gback, as peças conformadas foram

digitalizadas usando o sistema de medição

geometricamente com a geometria nominal. esquerda e direita foi analisada em seções de acordo com o procedimento já apresentado

na Figura 2d. Uma análise global do desvio de forma das peças obtidas da estampagem

profunda convencional (b) e da estampagem profunda com desenho alternativo no blank (c) é ilustrada na Fig. 5. Para comparar a

deflexão geométrica, as distâncias entre a

geometria nominal e o da superfície da peça digitalizada foram calculadas pelo software de avaliação GOM Inspect 2018. Dessa

forma, a forma digitalizada da peça real foi primeiramente orientada adequadamente em relação à geometria da peça nominal.

As peças formadas pela estampagem

profunda convencional mostram uma alta

Simulação na Conformação de Chapas A simulação por elementos finitos (FE - Finite Element) é uma ferramenta

importante na conformação de chapas metálicas e é frequentemente usada

durante o planejamento do método e o

projeto da ferramenta para garantir uma

fabricação sem falhas e dimensionalmente precisa de componentes de chapa

metálica. Ao configurar uma simulação

de modelagem, que também inclui análise de springback, é dada atenção especial à malha da superfície ativa do blank e

da ferramenta. Nesse caso, é necessário

definir mais nós de contato em áreas curvas da ferramenta do que o necessário para a simulação de conformação convencional (recomenda-se um nó por 5° de ângulo

de giro do raio). Além disso, o número de pontos de integração (NIP - Number of Integration Points) da malha do blank, ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 31

ARTIGO 490 2º

R325

x

y

50

55.2

120

z

40

A

A

Z - Coordenada (mm)

Z - Coordenada (mm)

Seção 1

0 -20

Seção 1

-40 -30

-10

10

30

A-A

120

R325

(a)

Seção 2

50

70

(b)

CAD

0

Simulação

Seção 2

-20 -40

-70

-50

Y - Coordenada (mm)

-30

-10

Experimento

10

30

Y - Coordenada (mm)

Fig. 8. Comparação entre simulação e experimento [12]

desempenha um papel importante. Ao

cinemático dos tipos modernos de chapas

os parâmetros do material do modelo de

Dyna, sete pontos de integração na direção

realizar experimentos não padronizados

ser encontradas em [16].

realizar simulações com o código LSda espessura da chapa já provaram ser suficientes para uma previsão precisa

de springback, uma vez que pontos de integração mais definidos aumentam enormemente o tempo da CPU [14].

Além do procedimento de malha,

de aço de alta resistência, é necessário

e frequentemente altamente sofisticados,

endurecimento Yoshida-Uemori, podem Além disso, o módulo elástico

além de ensaios regulares de tração. Aqui, o

desempenha um papel importante na

um dos modelos conhecidos que consideram

resultados de pesquisa mostraram que, com

modelo Yoshida-Uemori (Y-U) representa o endurecimento cinemático [15].

Para determinar os parâmetros de

simulação de springback, pois numerosos o aumento da tensão plástica na chapa,

diminui tanto o valor do módulo elástico de carga como o de descarga [5], [12], [17

também deve ser definido um modelo

material necessários para este modelo

resultados de simulação realistas.

cíclico de compressão-tensão, teste

springback, o valor do módulo de Young

ou mesmo teste cíclico de flexão) podem

enquanto é frequentemente considerado

de material apropriado para obter

Modelos de materiais que consideram

apenas mecanismos de endurecimento

isotrópicos ou anisotrópicos geralmente não são capazes de mapear a complexa

distribuição de tensão-deformação que aparece nos processos de formação de

chapas metálicas. Portanto, modelos de

materiais que incluem o endurecimento cinemático do material de chapa

metálica devem estar envolvidos na

simulação de retorno. No entanto, para a determinação de todos os parâmetros de material necessários que descrevem o comportamento de endurecimento 32 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

Y-U, diferentes tipos de testes (teste

cíclico de cisalhamento, teste de torção

ser realizados. Os testes de compressãotensão são muito desafiadores devido

ao aumento da tendência de flambagem da amostra de chapa fina na fase de

compressão. Portanto, no caso de chapas de aço de alta e ultra alta resistência, os

testes cíclicos de cisalhamento provaram

ser adequados, especialmente quando são necessários valores relativamente altos de

deformação. Informações mais detalhadas sobre a configuração experimental, bem como o procedimento para determinar

. Assim, para uma previsão precisa do

]

deve ser ajustado de acordo com o processo, constante em simulações numéricas simples de processos de conformação de chapas de metal. Para determinar a redução

dependente de deformação do módulo

elástico de descarga (módulo de Young

aparente), geralmente é realizado um teste cíclico apropriado de carga-descarga,

mantendo a mesma forma de amostra

usada no teste de tração padrão. A este

respeito, os resultados obtidos ao investigar a chapa de aço DP 980 mostraram que o

módulo aparente de Young diminui cerca

ARTIGO de 23% em comparação com o módulo elástico inicial quando o valor da tensão aumenta até 0,08 [12].

A Fig. 6 mostra uma comparação entre os resultados da

simulação em relação à previsão de springback obtidos usando diferentes modelos de material de LS-Dyna e resultados

experimentais. Como esperado, uma diferença relativamente alta entre os resultados da simulação e o experimento apareceu ao

do processo, conforme apresentado na Fig. 4. Deste modo, podese observar que ocorreram desvios muito pequenos da forma da peça em relação a geometria de referência da peça. Além disso, os resultados da simulação com o modelo de material definido

*MAT_125 correspondem quase completamente ao formato da peça obtido experimentalmente.

calcular com modelos de materiais que levam em consideração o

Conclusão

ao considerar o endurecimento cinemático e a redução dependente

podem ser usadas para reduzir os desvios de forma das peças rela-

endurecimento isotrópico (*MAT_36 e *MAT_37). No entanto,

Neste artigo, foram apresentadas diferentes abordagens que

de deformação do aparente módulo de Young no modelo de

cionadas à springback. As seguintes conclusões podem ser tiradas

material (*MAT_125), apenas pequenos desvios são obtidos entre a simulação e os resultados experimentais.

A Fig. 7 mostra o desvio entre a simulação e o experimento

para toda a geometria da peça após a estampagem profunda

(à esquerda) e depois da gravação (à direita). Para comparar os

resultados da simulação e do experimento, as formas das peças calculadas na simulação de springback foram exportadas para um arquivo STL. As partes estampadas em profundidade no

dos resultados fornecidos:

• Após a estampagem profunda convencional das peças em

forma de canal de chapéu da chapa de aço DP 980, uma quantidade enorme de springback é exibida.

• O uso de métodos tradicionais de compensação de sprin-

gback, como dobragem / sobrecortagem, geralmente leva a resultados insuficientes ao formar AHSS e UHSS.

• Os resultados experimentais e de simulação mostraram que,

experimento foram digitalizadas e, ao fazê-lo, suas superfícies

ao gravar as entrâncias de reforço apropriadas na área da parede

arquivo STL. A comparação entre a simulação e os resultados

ângulo e curvatura da parede lateral) pode ser significativamente

externas capturadas também foram exportadas para um

experimentais foi fornecida usando o software GOM Inspect 2018. Dessa forma, a superfície da parte liberada obtida na

lateral da peça, a quantidade de springback da peça (mudança de reduzida.

• A gravação alternada no blank provou ser uma abordagem

simulação foi definida como uma referência e a superfície externa

bem-sucedida ao fabricar peças em forma de canal de chapéu.

disso, essas duas geometrias foram posicionadas uma contra a

apropriadamente durante a moldagem, é ainda possível produzir

de uma parte formada no experimento como geometria real. Além outra. Depois disso, o desvio entre a simulação e os resultados experimentais foi investigado em cada área da peça. O maior

Por uma cinemática de gravação alternada no blank empregada a peça dentro de uma faixa de tolerância relativamente estreita.

• A simulação com o modelo de material, que considera o

desvio foi identificado na área do flange e atingiu 1,2 mm. Em

endurecimento cinemático e a redução dependente de deformação

entre a simulação e o experimento aumentou ligeiramente (Fig.

resultados experimentais.

contraste, após a gravação da parede lateral da peça, o desvio

7b). A razão para esse aumento no desvio entre a simulação e o

do módulo de Young, mostrou pequenos desvios em relação aos

experimento após a gravação pode ser encontrada no fato de que as

Reconhecimento

ativas. No experimento, as peças da ferramenta se comportam

nos projetos de pesquisa Compensação de Springback por superpo-

simulações foram realizadas com superfícies rígidas de ferramentas

Os resultados experimentais e de simulação apresentados são obtidos

como elásticas e são extremamente carregadas em zonas de

sição de tensão na formação de chapas de aço de resistência ultra alta

gravação. Esse carregamento transversal do punção e do molde

por gravação pode causar certo aumento do espaço entre eles. Essa

deformação elástica da ferramenta pode influenciar as medições da forma da peça após a liberação.

Como já mencionado, a conformação com gravação alternada

(LI 1556 / 67-1) e Estampagem profunda alternada (EFB 13/217).

Os autores gostariam de agradecer à Fundação Alemã de Pesquisa (DFG) e à Associação Europeia de Pesquisa para Trabalho com Chapas (EFB) por seu apoio financeiro.

no blank leva a uma quantidade significativamente reduzida de springback. Nesse sentido, a Figura 8 mostra uma comparação entre simulação e experimento no caso de conformação com

gravação alternada no blank, levando em consideração o parâmetro ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 33

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

Conjunto extrator

Corpo

Elemento de corte

Fig. 17. Detalhamento de uma ferramenta modular

Alex Rodrigo Matias, Marcos André Gonçalves, Marcos de Matos Déo Palata, Nédis Fernandes Brito (TOX® PRESSOTECHNIK), 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.

A parte I do artigo foi apresentado na Edição de Agosto de 2019 da Revista Estampagem.

Ferramenta Modular

Conjunto Inferior

tais de uma ferramenta convencional, porém distribuídos de forma

O conjunto inferior é a parte fixa do estampo. É fixada à máquina e apresenta os seguintes componentes: • Placa guia;

Estas ferramentas têm exatamente os mesmos elementos fundamencompacta e absolutamente precisos, num único corpo, por isto, são denominadas modulares (independentes).

O sistema modular tem na troca dos elementos de corte, sua

• Guias laterais;

vantagem mais considerável, tornando-o assim um sistema eficaz e

• Placa base;

e complexo para cada tipo de furo, ou formato a ser estampado, o

• Placa matriz;

sistema modular utiliza uma única unidade de punção e matriz.

Fig. 13. Exemplo de ferramenta progressiva conjunto superior 34 AGOSTO 2019

efetivamente versátil. Enquanto se constrói um estampo completo

ESTAMPAGEM

Fig. 14. Exemplo de ferramenta progressiva conjunto inferior

ARTIGO 200

Tabela 2. Comparativo de custo dos processos Simples

Progressiva

Modular

Ferramenta (R$)

R$ 40. 500,00

R$ 94. 500,00

R$ 30. 291,00

Set - up (h)

0,5

1,33

0,125

Hora máquina (R$)

R$ 32,33

R$ 96,80

R$ 64,66

Hora - Homem - Operador (R$)

R$ 5,89

R$ 11,77

R$ 11,78

Hora - Homem - Preparador (R$)

R$ 10,09

R$ 10,09

R$ 5,89

Matéria prima (R$)

R$ 19,39

R$ 50400,00

R$ 19,39

Templo de ciclo (min)

0,33

0,05

0,08

Eficiência de produção

70%

80%

80%

Lançamentos de novos produtos,

alterações de peças existentes se concretizam em investimentos reduzidíssimos, quando

há padronização de furações e recortes com o sistema modular. Neste caso há somente a necessidade de novas montagens, com

praticamente custo zero no que se refere

ao investimento de ferramenta, porém são trocados somente o punção e a matriz.

No sistema modular, os punções e as

matrizes são desmontados e retirados em

alguns segundos e podem ser afiados a qualquer momento, sem prejuízos, posteriores

ajustes, acréscimo de peças ou partes novas, o extrator faz parte da unidade, portanto

independe da prensa. Também como forte característica, a saída de cavaco é frontal,

o que facilita grandemente sua montagem

em condição especial, quando utilizado em

prensas excêntricas, onde as unidades podem ser montadas em qualquer posição.

Suas dimensões permitem montagens

em equipamentos de pequeno porte, e se necessário, pode-se utilizar um número maior de unidades por montagem. Para melhor

A ferramenta é montada de forma que a única área de toque do martelo da prensa ocorra na cabeça do punção, transmitindo a força

1000

Lote

Item

2000 3000

sempre o mesmo corpo. Este sistema permite ainda a fabricação de vários formatos de

peças, desde chapas planas a perfis especiais, como tubos e alguns formatos complexos, necessitando para tal uma análise prévia.

Alguns exemplos de ferramentas modulares em utilização atualmente são demonstrados na Fig. 18.

de corte diretamente sobre a chapa e não

Estudo de Caso

da ferramenta não sofre nenhum esforço,

três processos de estampagem apresentado

sobre o braço superior do módulo. O corpo

O objetivo deste estudo é comparar dentre os

tendo como única e exclusiva finalidade de

neste trabalho, com a utilização de dados de

garantir o perfeito alinhamento permanente dos elementos de corte. O punção quando pressionado, leva consigo todo o conjunto

extrator, e a placa extratora, que agora atua

ferramenta simples, progressiva ou modu-

lar, aquele que será o mais vantajoso para a produção de um determinado produto.

O produto a ser analisado é uma chapa

como prensa-chapa, encosta no material a

perfurada de aço inox AISI 304 com 1,0mm

Continuando a descida do punção e da placa

estimada de 1000 peças/mês, e será utilizada

ser estampado prensando-o contra a matriz. superior, as molas pratos se comprimem,

e assim o punção dá inicio ao processo de

estampagem. Subindo o cabeçote da prensa, as molas prato auxiliam no retorno da ferramenta e o prensa-chapa terá agora a função de placa extratora.

A troca de punções e matrizes neste sis-

tema é um dos pontos mais fortes deste tipo de ferramenta, pois são intercambiáveis, e

permitem a variação de formatos, utilizando

de espessura, o qual terá uma quantidade

na fabricação de uma churrasqueira comer-

cialmente encontrada no mercado. A Fig. 19 representa o desenho de planta do produto

de uma das churrasqueiras onde o produto é montado.

Para que se possa avaliar com proprieda-

de tal produto apresentado, faz-se necessário o orçamento do mesmo nos diferentes

processos, e os mesmos estão divididos conforme segue:

aproveitamento desse sistema, equipamentos auxiliares para melhor utilização são neces-

sários tais como bases, limitadores, gabaritos universais entre outros.

As unidades de sistema modular são

basicamente compostas por três elementos: • Corpo;

• Elemento de corte; • Conjunto extrator;

Funcionamento

Fig. 15. Punções e matrizes intercambiáveis de uma ferramenta modular ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 35

ARTIGO

Fig. 16. Exemplo de bases, limitadores e gabaritos utilizados comercialmente

Ferramenta Simples Para a fabricação do produto proposto utilizando-se uma ferramenta

Fig. 18. Exemplos de ferramentas para sistemas modulares

da ferramenta, pois pelo esforço de corte seria necessário uma prensa de 60T, onde sua base não tem capacidade para fixar a ferramenta.

O tempo para preparação de ferramenta em máquina está plane-

simples, é necessária a construção de uma ferramenta de estampagem

jado para atingir a meta de 80min. Conforme tabela comparativa dos

A prensa necessária para a montagem de tal ferramenta deverá

a utilização de dois operadores o tempo de ciclo é estimado em 3s por

com valor estimado e orçado em R$ 40.500,00, conforme anexo 1.

ter capacidade mínima de 110T, com mesa de dimensões mínimas de 700 x 600mm e abertura (curso) de 500mm. Faz-se necessário a uti-

lização da prensa com tais especificações devido ao tamanho de base

da ferramenta, pois pelo esforço de corte seria necessário uma prensa de 40T, onde sua base não tem capacidade para fixar a ferramenta.

O tempo para preparação de ferramenta em máquina está plane-

processos, anexo 7, incluindo o tempo de liberação do produto. Com peça.

A matéria prima utilizada será comprada em bobinas de 1800kg,

a um preço de R$ 28,00/kg. Cada bobina será suficiente para estampar 2645 peças.

Vide esboço da ferramenta progressiva, anexo 5.

jado para atingir a meta de 30min. Conforme tabela comparativa dos

Ferramentas Modulares

a utilização de um operador o tempo de ciclo é estimado em 20s por

necessário a realização de 3 montagens distintas, conforme relação

processos, anexo 7, incluindo o tempo de liberação do produto. Com

Para a estampagem com a utilização de ferramentas modulares será

peça.

abaixo, com valor estimado e orçado em R$ 30.291,00, conforme

A matéria prima necessária será uma chapa de aço inox AISI 304

de 1,0mm de espessura, com 180,0mm de largura e 480,0mm de comprimento em formato de blank.

Vide esboço da ferramenta simples, anexo 4.

Ferramenta Progressiva

anexo 3.

As prensas utilizadas serão: 1 prensa dupla com capacidade de

40T, com mesa de dimensões mínima de 600 x 500mm e abertura de 450mm e uma prensa simples com capacidade de 30T, com mesa de 600 x 500mm e abertura 450mm.

Será utilizado chapas de aço inox AISI 304 já cortados em forma

Para a estampagem com a utilização de uma ferramenta progressi-

de blank com dimensões de 480 x 180x 1,0mm.

progressiva com valor estimado e orçado em R$ 94.500,00, conforme

jado para atingir a meta de 15min. Conforme tabela comparativa dos

A prensa necessária para a montagem de tal ferramenta deverá ter

a utilização de três operadores, o tempo de ciclo é estimado em 5s por

va será necessário a construção de um ferramenta de estampagem anexo 2.

capacidade acima de 110T, com mesa de dimensões mínima de 700 x 600 mm e abertura de 500mm. Será utilizado um desbobinador com

capacidade para rolos até 2T e largura acima de 510mm. Um alimentador para avançar o material também deverá ser acoplado a prensa.

Faz-se necessário a utilização desta prensa devido ao tamanho de base 36 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

O tempo para preparação da ferramenta em máquina está plane-

processos, anexo 7, incluindo o tempo de liberação do produto. Com peça.

A matéria prima será comprada em chapas comerciais 3000,0

x 1200,0 x 1,0mm, a um preço de R$ 28,00/kg. Cada chapa será suficiente para estampar 36 peças.

Vide esboço da ferramenta modular, anexo 6.

ARTIGO Elementos de corte

Caixa de Engrenagens

Ferramenta convencional

Ferramenta modular

Fixo não permite nenhuma alteração

Intercambiáveis, utiliza-se sempre o mesmo corpo, com troca rápida dos punções e matrizes, variando formas Concentricidade

Dada através das colunas, devem ser obrigatoriamente de grande precisão

Corpo único, grande e excepcional concentricidade

Afiação de punção e matriz

Mat.: Aço Inox AISI 304 #1,0mm

Necessário desmontar, a ferramenta com grande perda de tempo operacional

Necessário desmontar, a ferramenta com grande perda de tempo operacional

Montagem na prensa

Fig. 19. Desenho da peça utilizada para comparação dos processos

Obrigatoriamente parada para ajustes

Montagens fora da prensa. Tempo de parada insignificante

Reutilização para novos produtos

Comparação dos Resultados Pode-se comprovar através de cálculos matemáticos qual dos sistemas de ferramentas para estampagem é o mais viável para o produto apresentado conforme desenvolvimento abaixo:

Obs.: Para a ferramenta progressiva, o valor de lote x matéria

prima, foi considerado o peso total da bobina.

Impossível, pois esta ferramenta é especifica para os fins construídos. Não há chance de modificações

Insuperável. A simples troca de punção e matriz permite empregar em um número infinito de peças, não há ociosidade

Fabricação / custos Exige altos custos, em vista aos departamentos envolvidos, prazos de entrega sempre dilatados, manutenção também muito cara

Onde:

Produto totalmente definido, de entrega imediata, baixo custo para implantação. Não há necessidade de mãos de obra especializada

Set-up = X (hora)

Hora máquina = Y (R$)

Hora homem ( operador ) = Z (R$)

Hora homem ( preparador ) = W (R$)

Matéria prima = F (R$) ; em função do lote Tempo de ciclo = G (min)

Eficiência de produção = E (porcentual)

Lote de produção = L ( unidades de peça ) Fórmula matemática

Vp = Valor de produção

Para resolução da formula apresentada foi considerada para o

Vp = [1,33 x ( 96,8 + 10,09 ) ]+ [(1000x 0,05 / 3600x 0,8) x

(11,77+ 96,80 )] + (50400) Vp = 50544,04

Obs.: o valor de lote x matéria prima, foi considerado o peso total

da bobina

Valor de produção para ferramenta progressiva é de R$

50544,04

Para o modelo de ferramenta modular foi obtido o valor apresen-

tado a seguir:

valor de produção para as ferramentas um lote de 1000 peças mensais para o modelo de ferramenta convencional simples foi obtido o valor apresentado a seguir:

Vp = [0,5x (32,33 + 10,09) ]+[(1000x0,33 / 3600 x 0,7) x (11,77 +

32,33)] + (1000 x 19,39) Vp = 19006,98

Valor de produção para ferramenta simples é de R$ 19.006,98

Para o modelo de ferramenta convencional progressivas foi obtido

o valor apresentado a seguir:

Vp = [0,125(64,66+5,89)] + [(1000x0,08 / 3600X0,8) x

(11,78+64,66) + (1000x19,39) Vp = 18991,23

Valor de produção para ferramenta modular é de R$ 18.991,23 Ferramenta convencional simples:

Custo da ferramenta:______________ R$ 40.500,00 Custo de produção (1000 peças) : _____R$ 19.006,98 Ferramenta convencional progressiva:

Custo da ferramenta:________________R$ 94.500,00 ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 37

ARTIGO Custo de produção (1000 peças) : _____

Conclusão

R$ 50.544,04

A solução eficiente e eficaz contra os

Ferramenta com sistema modular:

problemas em produção com ferramentas

Custo da ferramenta:______________

de estampagem está em se ter objetividade,

R$ 30.291,00

rapidez, competitividade e versatilidade

Custo de produção (1000 peças): _____

Julga-se serem estes os quatro pontos

R$ 18.991,23

Após a realização destes cálculos pode-

principais de apoio para o combate e o

A ferramenta convencional progressiva

constante desenvolvimento técnico indus-

sucesso contra a crise e tempos difíceis. O

-se chegar a seguinte conclusão:

trial exige busca e evolução dos processos

se torna inviável para a fabricação deste

produtivos, meios mais rápidos e precisos,

produto, devido ao baixo lote de produção,

com custos cada vez menores.

pois os seus custos foram os que apresen-

Nos processos apresentados neste

taram o maior valor entre os três tipos de ferramentas.

estudo constam:

a viabilidade de utilização de ferramenta

vencionais sejam elas simples ou progres-

• Estampagem com ferramentas con-

A partir deste momento deve-se analisar

sivas

com o sistema simples ou modular. Para a

• Estampagem com ferramentas modu-

análise considera-se a seguinte condição:

lares (unidades independentes)

• Valor de produção ferramenta simples +

Vale lembrar que qualquer método ou

Valor para fabricação da ferramenta simples

processo deve ter os princípios e cuidados

VPfs + VFfs = 19006,98 + 40500 =

observados, pois são inúmeros os fatores

59506,98

que determinam a escolha, inicialmente,

Para a utilização do sistema com ferra-

do processo e, posteriormente, o método a

menta convencional simples é gerado um

ser utilizado.

gasto no valor total de R$ 59.506,98

Estes fatores flutuam desde a disponi-

• Valor de produção ferramenta modular

bilidade no investimento em equipamen-

+ Valor para fabricação da ferramenta

tos, passando pela quantidade de produção

modular

(lote), qualidade e custo final do produto.

VPfm + VFfm = 18991,23 + 30291 =

É importante neste momento lembrar que

49282,25

a escolha de um processo e posteriormente

Para a utilização do sistema com ferra-

o método, incorre sobre vários aspectos,

menta modular é gerado um gasto no valor

pois nem sempre o produto final é que

total de R$ 49.282,23

determina o método.

Com os valores de produção e o valor de

As ferramentas modulares apresenta-

fabricação das ferramentas encontrados, po-

das neste estudo de caso, de maneira geral,

ferramenta se torna viável para a fabricação

uma solução eficiente e eficaz para a pro-

de-se agora determinar qual dos sistema de

foram o método e processo que apresentou

do produto proposto para um lote de 1000

dução ou estampagem de peças em lotes e

peças mensais.

quantidades intermediários, pois o sistema

Através dos cálculos conclui-se que a fa-

possui os requisitos mais buscados pelos

bricação do lote e produto desejado o sistema

programadores de produção atuais, que são

mais vantajoso é o sistema de ferramentas modulares.

38 ABRIL 2020

objetivo, rapidez, versatilidade e competitiFig. 20. Aplicações de diversas ferramentas modulares

ESTAMPAGEM

vidade, pois apresenta unidades de trabalho independentes, ou seja, podem ser monta-

ARTIGO dos de acordo com as necessidades.

ferramentas de modulares:

é globalizada, lançamentos de novos

cálculos e definições anteriores, seguem

concretizam com investimentos reduzidís-

que o sistema com ferramentas modulares,

Nos dias de hoje onde a evolução

produtos ou alterações dos já existentes se simos, quando se utiliza uma ferramenta modular. As ferramentas convencionais

exigem uma construção nova para atender

a demanda, enquanto que nas ferramentas

modulares, só há a necessidade da troca dos punções e matrizes para o lançamento de

um novo produto e, neste momento é que a caracteriza com o que podemos chamar de

melhores pontos, que são rapidez, objetivi-

Com os resultados apresentado pelos

os fatores que nos levaram a conclusão de

dentre os sistemas estudados é o mais sig-

nificativo e o que apresenta o maior índice de vantagens nos quais se pode citar: • Baixo custo no investimento

• Fácil manuseio e adaptação em qual-

quer tipo de prensa

• Troca rápida de ferramenta

• Set-up reduzidíssimo (insignificante) • Rapidez no lançamento de novos

dade e competitividade.

produtos

bilitar o uso e a criação da estamparia nas

módulos, permitem realizar montagens

pequenos e intermediários de produção,

uma única operação.

Com a verdadeira intenção de possi-

pequenas e médias empresas, para lotes

foi desenvolvido as ferramentas modulares, onde seu baixo custo, facilidade de manuseio mesmo com equipes não especializadas, rapidez e precisão, vem contribuindo para a sua plena aceitação no mercado de

• Padronização de alturas e cursos dos

progressivas, furando e cortando peças em Abaixo alguns exemplos de aplicações

e utilizações de ferramentas modulares (Figs 20).

Referências

ferramentas modulares, compara-se agora

AGOSTINHO, Oswaldo Luis; VILELLA, Ronaldo Castro (In Memoriam); BUTTON, Sérgio Tonini - Apostila ‘Processos de Fabricação e Planejamento de Processos’ – UNICAMP, 2004

ou progressiva) para estampagem com as

FADANELLI, R.; O Embutimento Circular; Anais da IV Conferência Nacional

ferramentas para estamparia.

Para o melhor entendimento da cons-

trução verdadeiramente simplificada de uma ferramenta convencional (simples

de Conformação de Chapas, UFRGS/ LdTM, Porto Alegre (2001), pág. 12-28 HINES, Peter e TAYLOR, David. Guia para a Implementação da Manufatura Enxuta “Lean Manufacturing”, Instituto IMAM, 2004 JUNCÁ, Fernando A.; Set-Up Rápido - Projeto FFGA; Edição 1 – Julho de 2003 MESQUITA, Eduardo Luiz Álvares. RUGANI, Léo Lucas. Estampagem dos aços Inoxidáveis – 1997 - ACESITA OEHLER, G. e H. Kaiser; 7 edição, Schmitt Stanz-und Ziehwerzeuge; Springer Verlag, 1993 SCHAEFFER, L.; C Fundamentos do Projeto de Ferramentas para o Processo de Estampagem; Revista Ferramental, Edição Maio/Junho, 2006 SCHAEFFER, L.; Conformação de Chapas Metálicas; Imprensa Livre Editora, Porto Alegre, 2004 TSCHATSCH, H.; Praxiswissen Umformtechnik; Verlag Vieweg,1977 Site da Empresa UNISTAMP S/A. www.unistamp.com

ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 39

ARTIGO Martelo

ANÁLISE DO RETORNO ELÁSTICO NO PROCESSO DE DOBRAMENTO EM “V” EM AÇOS DE ALTA RESISTÊNCIA

Punção rp

Peso

R So W Onde: R: Raio da matriz rp: Raio do punção So: Espessura da chapa W: Aberuta da matriz

Matriz

Fig. 1. Representação do processo de dobramento [4]

Rafael Pandolfo da Rocha, Luis Fernando Folle, Bruno Cordeiro, Matheus Riffel, Thaís Morato Bueno, Lírio Schaeffer, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre (RS).

Embora sejam empregados na indústria automobilística massivamente, para fins de fabricação de veículos mais leves e resistentes, os aços avançados de alta resistência (AHSS), mais especificamente, os aços bifásicos, ou Dual Phase, possuem pouca referência na literatura brasileira, quanto ao seu comportamento mecânico, sobretudo quando analisado o fenômeno de recuperação elástica, ou Springback. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo analisar a influência de parâmetros do processo de dobramento, em específico o efeito do deslocamento do punção no retorno elástico em tiras de aço de alta resistência. Foram realizados quatro tipos de ensaios de dobramento em matriz “V”, os quais se diferenciavam entre si em função dos deslocamentos realizados pelo punção, empregando tiras metálicas provenientes dos aços DP600 e DP780.

Nesse aspecto, foram analisados o efeito da força de dobramento e do retorno elástico nesses processos. Os resultados previstos pelas formulações empíricas, constantes na literatura, foram comparados com uma análise experimental para os processos, bem como para os materiais empregados. Para esses dois aços analisados, notou-se que, a partir de 10 e até 20 mm de deslocamento, a força aplicada pelo punção tinha uma tendência a se reduzir, o que era previsto na formulação empírica. No entanto, assim que assumida a posição de 23 mm, a força aumentou abruptamente, motivada em função do contato com o fundo da abertura da matriz. À medida em que o deslocamento do punção aumentava, reduzia-se, em contrapartida, os raios de dobra e os ângulos de abertura das tiras metálicas conformadas. O valor do retorno elástico esteve, por sua vez, interligado à força aplicada, sendo seu efeito menor com o aumento da força aplicada.

O

s aços bifásicos, ou Dual

e, inclusive, com a melhoria à

resistência na indústria automobilística

grupo dos aços avançados

obtidos por tratamento térmico, não é

motivada por dificuldades em manter

Phase, constituintes do

de alta resistência (AHSS), estão sendo empregados amplamente no setor

automobilístico, dada a peculiaridade

desses em combinar elevada resistência

mecânica a uma considerável ductilidade, o que contribui com a redução de peso quando da fabricação de automóveis 40 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

conformabilidade. Embora sejam

incomum empregar quaisquer processos de reaquecimento nos aços Dual Phase,

sobretudo quando da necessidade de lhes

conferir alterações à sua microestrutura e, por conseguinte, ao seu comportamento mecânico.

[1]

O emprego dos aços avançados de alta

vem sofrendo uma considerável limitação, a sua precisão dimensional quando

conformados. Assim, ressaltam que esse

problema se concentra no retorno elástico, sobretudo pela inviabilidade de montar

os componentes derivados dos AHSS e, inclusive, por questões estéticas, fatores esses que precisam ser correlacionados

ARTIGO qual passa de uma superfície plana para duas

LN

superfícies concorrentes, em ângulo, munida de raio de concordância em sua junção [5],

conforme pode ser averiguado através da Fig. 2.

Lado compromido

Durante o processo de dobramento,

Linha neutra

Lado tradicionado

ri

mais precisamente, na seção transversal da região em que está concentrada a dobra,

so

nota-se a existência de duas regiões, a saber: região de deformação elástica e região de

Fig. 2.Representação das zonas de tração e compressão [6]

deformação plástica. Dessa forma, destaca-se que, embora apresentem características de

deformação (elástica e plástica), essas duas

h

af

regiões são deformadas por esforços trativos e compressivos, cuja localização da zona de tração (+) e de compressão (-), em relação à

R0

a

Rf

0

linha neutra (LN), depende da orientação do esforço aplicado [3].

Em função da realização desse processo

de conformação, surge o fenômeno retorno elástico, o qual, também denominado de

Fig. 3. Representação do retorno elástico [8]

springback, é motivado pela concentração de energia elástica residual no metal

4 5

conformado, oriunda da deformação

a energia proveniente do processo fica

23

13

não-linear acometida à peça. Desse modo, armazenada durante a sua realização, ao

R3, 5

100 a)

b)

Fig. 4. Representação do punção metálico. Vista frontal (a) e Lateral Esquerda (b)

com os parâmetros de ferramenta e de processo, bem como levados em conta

durante o projeto dos seus produtos [2].

No que tange aos processos de

estampagem, o dobramento é considerado como uma operação unitária, a partir

da qual elementos retos de chapas são transformados em elementos curvos.

Além disso, salienta-se que esse processo é caracterizado pela não-uniformidade

Nesse viés, o dobramento é

descrito como o processo em que uma determinada chapa metálica sofre

deformação por flexão, proveniente

do movimento e da energia oriundos

de prensas. Dessa maneira, o formato

sua posição de equilíbrio, como se fosse a sua posição inicial, o que evidencia que o formato final da peça depende, além do contorno da matriz, da energia elástica

estocada no material enquanto esse está sendo deformado plasticamente [7].

Caracteriza-se o retorno elástico, ou

demonstrado na Fig. 1.

sofre quando removida a pressão exercida

punção e matriz específicos [4], conforme Quando da realização da operação de

entre essas e a posição da seção

desenvolver a flexão e a deformação plástica.

neutra da peça [3].

impõe à peça uma tendência de retorno à

recuperação elástica, como a variação

dobramento, a chapa é submetida a esforços

transversal, referenciada a partir da linha

aplicado pela ferramenta, a energia residual

da peça é obtido pela interação entre

e não-homogeneidade da deformação,

motivadas pela relação direta estabelecida

passo que, quando da remoção do esforço

aplicados em duas direções opostas, a fim de O resultado desse processo, por sua vez, é

a mudança superficial da chapa metálica, a

dimensional que uma determinada peça

pela ferramenta de dobra, motivada pela redução da deformação total devido à

recuperação elástica, cujas representações do ângulo desejado (α0) e do ângulo

efetivamente obtido (αf) podem ser

averiguadas pela Fig. 3. Ademais, é notório ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 41

ARTIGO NBR ISO 7438:2016, foram selecionadas 12

Tabela 1. Propriedades mecânicas do aço DP600 [1], [11] e [12] Autores

Tensão de Escoamento (MPa)

Limite de Resistência (MPa)

Alongamento máximo (%)

Tigrinho (2011)

385

602

23

Martins (2015)

388

631

16,8

Tepedino (2014)

368

633,3

26,3

MÉDIA

380,3

622,1

22,03

amostras de aço DP600 e 12 de aço DP780,

com dimensões de 250 mm de comprimento e 20 mm de largura. No entanto, no tocante à espessura, é imprescindível destacar que

o aço DP600 apresentava uma espessura de

1,5mm, enquanto a espessura do aço DP780

Tabela 2. Propriedades mecânicas do aço DP780 [13], [14] e [15] Autores

Tensão de Escoamento (MPa)

Limite de Resistência (MPa)

Alongamento máximo (%)

Caetano (2015)

464

791

13,4

Pereira, Bustamente e Ferreira (2015)

437

841

17,6

Faria Neto (2015)

604,9

864,43

23,73

MÉDIA

502

832,14

18,24

vez, assumiram o formato de tiras. Ademais, conforme constam das Tabelas 1 e 2,

foram extraídos as propriedades mecânicas desses aços em trabalhos científicos, com

que fenômeno de recuperação elástica

fatores, como, por exemplo, a conformação a

limite de escoamento, menor o módulo de

ao fundo da matriz, auxiliam na redução do

será mais contundente quanto maior for o

era de 1mm, materiais esses que, por sua

vistas a encontrar um valor médio dessas

informações e, consequentemente, adotá-lo

altas temperaturas e o calçamento do punção

É notório que o acréscimo da tensão

de escoamento do material, sobretudo dos

aços avançados de alta resistência (AHSS),

contribue para redução da conformabilidade

retorno elástico .

bifásicos, por intermédio da revisão de

Em concordância com a norma ABNT

três autores constantes da literatura,

113

seu respectivo retorno elástico. Ademais, elástica depende da combinação de uma

Ademais, é notório que a determinação

das propriedades mecânicas desses aços

Materiais e Método

das chapas e, em contrapartida, aumenta o ressalta-se que o fenômeno de recuperação

força de dobra e de retorno elástico.

[8]

R2

90° R4

,8

2 46,68

56

elasticidade e maior a deformação plástica .

[8]

quando da realização dos cálculos teóricos de

série de parâmetros de processo, a saber:

27

formas e dimensões das ferramentas,

condições de atrito e de contato, bem como

da espessura e do comprimento das amostras do material, dentre outros aspectos do processo de dobra [9].

17

120

propriedades dos materiais, temperatura,

140

153

Fig. 5. Representação da matriz de madeira. Vista frontal (a) e Lateral Esquerda (b) 112°

No entanto, salienta-se que o retorno

Posição inicial da chapa

104°

Posição inicial da chapa

elástico depende, além do limite de

escoamento do material e do processo

de dobramento, do raio de dobramento, de forma que, quanto menor o raio de

1°Projeto de dobramento 2° Avanço do punção = 15 mm

e, consequentemente, menor o retorno

96,5°

dobra, menor serão as forças elásticas

elástico [10]. Ademais, considera-se que a

2°Projeto de dobramento Avanço do punção = 17,5 mm 90°

determinação do retorno elástico através do

método de tentativa e erro é mais apropriada para encontrar o perfil adequado da matriz.

Concomitantemente, é dito que, além

de reduzir o raio de curvatura para uma

dimensão menor do que a desejada, outros 42 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

3°Projeto de dobramento

4°Projeto de dobramento

Avanço do punção = 20 mm

Avanço do punção = 23 mm

Fig. 6. Projeto dos processos de dobramento em V

ARTIGO Aço DP600 - Deslocamento de 15 mm

Força (N)

600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

CP 01 CP 02 CP 03

3

6

9

12

15

deslocamento do punção (mm)

Força (N)

Aço DP600 - Deslocamento de 20 mm

600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

CP 01 CP 02 CP 03

5

10

15

20

600 Aço 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

DP600 - Deslocamento de 15 mm

0

deslocamento do punção (mm)

Sendo assim, o desenvolvimento dos

processos de dobramento em “V” foram

em divididos em quatro etapas distintas, CP 01 CP 02 CP 03

2,5

5

7,5

10

12,5

15

mm), de forma que, para cada valor de

deslocamento, eram realizados três ensaios de dobramento para cada aço Dual Phase.

Nesse aspecto, procedeu-se os processos de CP 01 CP 02 CP 03

20,7

23

Força (N)

CP 01 CP 02 CP 03

3

6

9

12

15

deslocamento do punção (mm)

10

15

Força (N)

e de seus respectivos ângulos de abertura podem ser vistos através da Fig. 6.

CP 01 CP 02 CP 03

20

deslocamento do punção (mm)

Todavia, é de suma importância

destacar que, nos processos de

dobramento em “V” executados, a 2,5

5

7,5

10

12,5

15

limitação do deslocamento vertical do

17,5

punção foi determinada e programada

Aço DP600 - Deslocamento de 23 mm

CP 01 CP 02 CP 03

5

projeto dos dobramentos a serem realizados

deslocamento do punção (mm)

Aço DP600 - Deslocamento de 20 mm

600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

de dobramento para o aço DP780, processos avanços do punção, cuja representação do

Aço DP600 - Deslocamento de 17,5 mm

600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

DP600, ao passo que, quando concluídas as

que respeitaram à ordem crescente dos

deslocamento do punção (mm)

Aço DP600 - Deslocamento de 15 mm

dobra, primeiramente, às amostras de aço

quatro etapas de dobra, iniciou-se o processo

Fig. 7. Força de dobra efetiva para cada processo de dobramento empregado para DP600 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

deslocamentos verticais assumidos pelo punção (15 mm, 17,5 mm, 20 mm e 23

17,5

600 Aço DP600 - Deslocamento de 23 mm 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 2,3 4,6 6,9 9,2 11,5 13,8 16,1 18,4

deslocamento do punção (mm)

diferenciadas entre si através dos quatro

600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 2,3

por intermédio do software da EMIC, o Tesc 3.04, de forma que, quando CP 01 CP 02 CP 03

atingido o valor programado, a máquina cessava o deslocamento. Destaca-se que os dobramentos foram realizados com

4,6

6,9

9,2

11,5

13,8

16,1

18,4

20,7

23

deslocamento do punção (mm)

Fig. 8. Força de dobra efetiva para cada processo de dobramento empregado para DP780

uma velocidade do punção de 20 mm/

min, a fim de que não sejam promovidos quaisquer empecilhos à deformação

pode culminar em imprecisão quando da

Ensaio de Dobramento em V

mínimo de dobra. Justifica-se tal assertiva

submetidos ao processo de dobramento

Metodologia de Cálculo Aplicada

conduzido na máquina universal de ensaios,

mento dos aços bifásicos quando subme-

plástica do material.

realização dos cálculos da força e do raio

Desse modo, esses aços Dual Phase foram

com base na prerrogativa de que, para

em matriz “V”, processo esse que fora

Com a finalidade de prever o comporta-

a EMIC DL 10000, com capacidade de

tidos ao processo de dobramento, através

cada lote de material, há oscilações das

propriedades mecânicas, evidenciando, assim, a necessidade de realização dos

ensaios de tração, o que não fora executado em função da quantidade de amostras limitada desses aços.

No tocante ao Módulo de Young,

ou Módulo de Elasticidade (E), mais

especificamente, para os aços DP’s adotados, é estimado em 200 GPa [9].

carga de, no máximo, 100 kN. Os dados coletados de deslocamento e de força

aplicada pelo punção são coletados pelo

software da máquina, o Tesc 3.04. Por sua

vez, o ferramental adotado fora um punção

de formulações constantes da literatura,

foram determinadas as variáveis indispen-

sáveis à realização dos cálculos, de acordo com as Tabelas 3 e 4.

Com a finalidade de estimar a força

metálico (Fig. 4) e uma matriz de madeira

de dobra (Fd) necessária para o proces-

de dobra.

varáveis do processo de dobra, a exemplo

(Fig. 5), para fins de execução dos processos

so, prevê-se a necessidade de associar as ESTAMPAGEM

ABRIL 2020 43

ARTIGO Nesse aspecto, percebeu-se que a

Tensão de escoamento (σe)

Módulo de eslasticidade (E)

20 mm 1,5 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

380, 3 MPa

210 GPa

2º processo de dobra

17,5 mm 104°

38°

20 mm 1,5 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

380, 3 MPa

210 GPa

3º processo de dobra

20 mm

96,5° 41,75°

20 mm 1,5 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

380, 3 MPa

210 GPa

4º processo de dobra

23 mm

90°

20 mm 1,5 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

380, 3 MPa

210 GPa

45°

Coeficiente de atrito (µ)

34°

Raio de punção (rp)

Largura da chapa (b)

112°

Distância entre apoios (W)

Ângulo externo de dobra (β/2)

15 mm

Expessura da chapa (S0)

Ângulo interno de dobra (α)

1° processo de dobra

Processo

Deslocamento do punção (h)

Tabela 3. Variáveis das tiras de aço DP600

de dobra para os processos de dobramento

executados, não é apropriada aos processos de dobramento em V, sobretudo quando voltada aos aços bifásicos, conforme o

percentual de erro demonstrado nas tabelas 5 e 6.

Raio de Dobra e Ângulo de Abertura No tocante ao raio de dobra, verificou-se

que esse está, de forma geral, interligado ao

2º processo de dobra

17,5 mm 104°

3º processo de dobra

20 mm

4º processo de dobra

23 mm

38°

46,68 mm 3,5 mm 0,1

Módulo de eslasticidade (E)

20 mm 1 mm

Tensão de escoamento (σe)

34°

Coeficiente de atrito (µ)

Largura da chapa (b)

112°

Raio de punção (rp)

Ângulo externo de dobra (β/2)

15 mm

Distância entre apoios (W)

Ângulo interno de dobra (α)

1° processo de dobra

Expessura da chapa (S0)

Deslocamento do punção (h)

Tabela 4. Variáveis das tiras de aço DP780

Processo

equação 1, destinada a previsão da força

502 MPa

210 GPa

20 mm 1 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

502 MPa

210 GPa

96,5° 41,75°

20 mm 1 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

502 MPa

210 GPa

90°

20 mm 1 mm

46,68 mm 3,5 mm 0,1

502 MPa

210 GPa

45°

do raio do punção (rp) e o ângulo externo

(K), o qual, inclusive, está atrelado ao

aos parâmetros fixos, a saber: espessura

largura (b) e à espessura da tira (s0), bem

no dobramento (β1), concomitantemente

(s0) e largura (b) da chapa, bem como a

distância entre os apoios (W), a tensão de

escoamento do material (σe) e o coeficien-

te de atrito (µ=0,1) , parâmetros esses [6]

módulo de elasticidade do material (E), à como ao momento de dobramento (Mz)

e ao raio de dobramento (r)

[10]

, conforme

demonstrado pelas formulações 3, 4 e 5.

correlacionados na equação 1.

deslocamento do punção, uma vez que, à

medida em que o deslocamento do punção

aumenta, reduz-se a intensidade do raio de dobra, conforme Fig. 9.

Por intermédio da equação 2, foram

mensurados os raios mínimo de dobra

para os aços DP600 e DP780, sendo esses 2,65 mm e 2,24 mm, respectivamente.

Conforme sintetizado na Fig. 9, averí-

gua-se que a faixa de raio de dobra obtida

varia de 6 a 14 mm e que, portanto, não se encontra aquém aos valores do raio míni-

mo de dobra, fazendo com que a hipótese de propagação de trinca e/ou fratura seja

descartada. Tal assertiva é, ainda, validada pelos resultados experimentais, de tal

modo que não foram constadas trincas na região do raio de dobra das amostras.

Por sua vez, o comportamento do

ângulo de abertura em função do deslocamento do punção pode ser observado

pela Fig. 10. Dessa forma, notou-se que,

Por sua vez, para determinação do

à medida que o deslocamento do punção

raio mínimo de dobra (rmin), é necessário

considerar a espessura da chapa (s0), bem

aumenta, reduz-se o ângulo de abertura.

como o percentual de alongamento máxi-

Resultados - Força de Dobra

Retorno Elástico

mo da chapa quando submetida a ensaios de tração (Al %) [5], conforme descreve a

Conforme pode ser averiguado pelas

A determinação do fator do retorno elás-

equação 2.

Figs. 7 e 8, são representadas as forças

de dobra para cada processo executado,

ângulo de projeto, ou o ângulo de abertu-

em função do deslocamento do punção.

Destaca-se que esses dados foram coletados

Quantifica-se a recuperação elástica

com base num fator de retorno elástico 44 ABRIL 2020

ESTAMPAGEM

pelo software da Emic (Tesc 3.04) e,

posteriormente, inseridos no MS Excel para representação gráfica.

tico efetivo deu-se pelo quociente entre o ra, e o ângulo em que a peça permanece

efetivamente quando findado o processo de dobra (equação 3). Em contrapartida, o fator de retorno elástico teórico deu-se pela equação 4, cuja comparação entre o

ARTIGO Aço DP780 Raio de dobra (mm)

Raio de dobra (mm)

Aço DP600 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000

deslocamento do punção (mm) 15

17,5 20

16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000

elástico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO, 7., 2013, Curitiba. Anais eletrônicos. Itatiaia: Abcm, 2013.

[3] FERREIRA, R. A. S.. Conformação deslocamento do punção (mm)

23

15

17,5 20

23

Fig. 9. Comparação do raio de dobra com o deslocamento do punção Aço DP780 Raio de dobra (mm)

Ângulo de abertura (mm)

deslocamento do punção (mm) 15

17,5 20

mecânicos I / prefácio de Ricardo Artur Universitária da UFPE, 2010.

[4] SANTOS, R. A. dos. Influência da força

140 120

pós dobra e da geometria da ferramenta

100

no retorno elástico em processos de

80 60

dobramento de aços de alta resistência.

40 20 0

plástica: fundamentos metalúrgicos e Sanguínetti Ferreira. - 2. ed. Recife: Ed.

Aço DP600 140,0 120,0 100,0 80,00 60,00 40,0 20,0 0,0

de ferramenta na ocorrência do retorno

deslocamento do punção (mm)

23

15

17,5 20

23

2013. 114 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2013.

Fig. 10. Comparação do ângulo de abertura com o deslocamento do punção

teórico e o efetivo pode ser contemplada

pelas Tabelas 7 e 8, constando-se, assim,

que a equação 4 é apropriada para previ-

são do fator de retorno elástico, dado que

o percentual de erro entre esses é inferior

[5] MORO, N. ; AURAS, A. P.. Processos

de dobra, constata-se que o material não

de Fabricação: Conformação mecânica

dado que os raios aferidos encontram-se

de Chapas. Apostila Curso Técnico de Me-

tem possibilidade de fraturar e/ou trincar,

II – Extrusão, Trefilação e Conformação

em maior módulo.

cânica Industrial. 2006. Centro Federal

O ângulo de abertura, por sua vez,

de educação.

a 10%.

reduziu-se à medida em que aumentava o

Conclusão

retorno elástico, notou-se que esse é, sig-

6656 LNE 380. 2017. 99 f. Dissertação

pelo punção. Dessa forma, para os pro-

Minas, Metalúrgica e de Materiais, Uni-

forças maiores, mais especificamente, no

Porto Alegre, 2017.

No tocante à previsão da força de dobra

através da equação, constatou-se que essa é inaplicável aos processos de dobra com

aços bifásicos, dado que os resultados dessa se encontram defasados a, no mínimo,

30% para os aços DP600 e DP780. Além disso, quanto à força de dobra promovida

durante os ensaios, percebe-se que, durante os deslocamentos do punção de 15, 17,5 e 20 mm, para os aços DP600 e DP780, a

[6] FREES, M. V. da S.. Avaliações sobre o

deslocamento do punção. No tocante ao

processo de dobramento de aço NBR

nificativamente, sensível à força aplicada

(Mestrado) - Curso de Engenharia de

cessos de dobra em que foram empregadas

versidade Federal do Rio Grande do Sul,

quarto processo de dobra, o retorno elástico apresentava uma tendência de atenuar-

[7] ARAÚJO, D. D.. Estudo do Springback na conformação mecânica de segmentos

-se para os aços DP600 e DP780.

toroidais em chapas grossas. 2007. 155

Referências

Engenharia de Materiais, Rede Temática

[1] MARTINS, S. C. S.. Análise da microes-

em Engenharia de Materiais, Ouro Preto,

força de dobra manteve-se, consideravel-

trutura e do comportamento mecânico de

direcionando à posição de 23 mm, a força

f. Dissertação (Mestrado) - Curso de

2007.

mente, constante, ao passo que, quando se

aços bifásicos das classes de resistência de 600 MPa e de 1000 MPa revenidos

2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois,

acresceu-se demasiadamente.

e deformados plasticamente. 2015. 143

1981. Traduzido por Antonio Sergio de

Averiguou-se que os raios de dobra

f. Dissertação (Mestrado) - Curso de En-

Sousa e Silva, Luiz Henrique de Almeida,

para as tiras de aço DP600 e DP780 redu-

genharia de Materiais, Centro Federal de

Paulo Emilio Valadao de Miranda.

ziram-se com o aumento do deslocamento

Educação Tecnológica de Minas Gerais,

do punção, redução essa que, de certa

Belo Horizonte, 2015.

forma, foi equivalente a esses dois aços

bifásicos. Se considerados os raios mínimo

[2] LAJARIN, S. F.; MARCONDES, P. V. P..

Influência dos parâmetros de processo e

[8] DIETER, G. E.. Metalurgia Mecânica.

[9] MARTINS, M. S.; SCHAEFFER, L..

Avaliação do Retorno Elástico em Chapas de Aço Bifásicos através do Processo de Dobramento. In: CONFERÊNCIA INESTAMPAGEM

ABRIL 2020 45

ARTIGO TERNACIONAL DE CONFORMAÇÃO DE

Tabela 5. Percentual de erro entre as forças medidas e calculadas para o Aço DP600

CHAPAS, 5., 2015, Porto Alegre. Poster

Processo

contributions. RS: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2015. p. 1 - 9.

[10] SCHAEFFER, L. Manufatura por conformação mecânica. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2016.

[11] TIGRINHO, L. M. V.. Análise da fratura de chapas do aço avançado de alta

Deslocamento do punção (mm)

Força Lange (1990, apud FREES, 2017) (N)

Força média aferida pela máquina (N)

Erro (%)

1° processo de dobra

15

304,7

520

41,40

2º processo de dobra

17,5

281,9

500

43,62

3º processo de dobra

20

4º processo de dobra 23

258,3

490

47,29

237

1480

83,99

Tabela 6. Percentual de erro entre as forças medidas e calculadas para o Aço DP780 Processo

Deslocamento do punção (mm)

Força Lange (1990, apud FREES, 2017) (N)

Força média aferida pela máquina (N)

Erro (%)

resistência DP600 quando submetido a

1° processo de dobra

15

176,5

270

36,63

diferentes estados de tensões. 2011. 128

2º processo de dobra

17,5

163

258

36,82

3º processo de dobra

20

149,3

265

43,66

4º processo de dobra 23

136,7

890

84,64

f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2011.

[12] TEPEDINO, J. O. A.. Aplicação de Curvas

Tabela 7. Comparação do fator de retorno elástico efetivo com o teórico para os aços DP600 Amostra

Deslocamento do punção (mm)

Fator de Retorno Elástico Efetivo

Fator de Retorno Elástico Erro (%) - Schaeffer (2016)

Limite de Conformação na previsão de

CP01

15

0,868

0,868

7,7

rupturas em bordas de peças estampa-

CP02

17,5

0,868

0,868

7,7

das. 2014. 93 f. Dissertação (Mestrado)

CP03

20

- Curso de Engenharia Metalúrgica, Ma-

Média Geral

teriais e de Minas, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2014.

[13] CAETANO, R. A.. Avaliação da Conforma-

0,875

0,875

7,0

0,870

0,870

7,5

CP01

17,5

0,912

0,952

4,2

CP02

17,5

0,912

0,952

4,2

CP03

17,5

Média Geral

0,920

0,952

3,3

0,915

0,952

3,9

CP01

20

0,928

0,957

3,0

CP02

20

0,919

0,957

4,0

Plasticity (TRIP780) Eletrogalvanizado

CP03

20

e Dual Phase (DP780) Galvanizado Por

Média Geral

bilidade do Aço Transformation Induced

Imersão a Quente. 2015. 102 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas, Escola

0,919

0,957

4,0

0,922

0,957

3,7

CP01

23

0,918

0,913

0,6

CP02

23

0,918

0,913

0,6

CP03

23

Média Geral

0,947

0,913

3,6

0,928

0,913

1,6

de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2015.

[14] PEREIRA, J. F. B.; BUSTAMANTE, G.

Tabela 8. Comparação do fator de retorno elástico efetivo com o teórico para os aços DP780 Amostra

Deslocamento do punção (mm)

Fator de Retorno Elástico Efetivo

Fator de Retorno Elástico Erro (%) - Schaeffer (2016)

O.; FERREIRA, R. F.. Aços TRIP– Carac-

CP01

15

0,842

0,877

3,98

terísticas e Aplicação. In: CONGRESSO

CP02

15

0,842

0,877

3,98

CP03

15

ANUAL DA ABM - INTERNACIONAL, 70., 2015, Rio de Janeiro. Proceedings... .

[S.I.]: ABM Week, 2015. p. 1095 – 1104.

[15] FARIA NETO, A. dos R. de. Aços avançados de alta resistência: avaliação da

Média Geral

0,842

0,877

3,98

0,842

0,877

3,98

CP01

17,5

0,832

0,907

8,27

CP02

17,5

0,839

0,907

7,53

CP03

17,5

Média Geral

0,839

0,907

7,53

0,839

0,907

7,78

microestrutura e propriedades dos aços

CP01

20

0,836

0,917

8,49

DP 600 e DP 780. 2015. 68 f. TCC (Gra-

CP02

20

0,839

0,917

10,06

CP03

20

duação) - Curso de Engenharia Mecânica, Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Guaratinguetá, 2015.

Média Geral

ESTAMPAGEM

0,917

9,28

0,917

9,28

CP01

23

0,900

0,834

7,33

CP02

23

0,891

0,834

6,41

CP03

23

Média Geral

46 ABRIL 2020

0,825 0,832

0,900

0,834

7,33

0,897

0,834

7,02

Como líder global em tecnologia com foco no processamento flexível de chapas metálicas, tecnologia laser e eletrônica, acreditamos firmemente que você pode melhorar ainda mais seus processos. E não nos referimos apenas a produtos. Ao melhorar nossa cultura corporativa, desenvolver e promover nossos colaboradores e impulsionar ativamente o compromisso social, criamos um ambiente que, além da inovação, proporciona o crescimento de algo acima de tudo: a paixão. www.trumpf.com.br info.br@trumpf.com