Fissuração e Deformação Plástica

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Questions and Answers

Qual é o resultado da interrupção da propagação das fissuras durante o processo de deformação plástica?

A completa eliminação das fissuras.

A criação de novas zonas de deformação plástica. (correct)

O aumento da resistência do material.

A diminuição da força necessária para cortar o material.

O que acontece com a força de corte quando a folga é inferior à ideal?

A força de corte se estabiliza rapidamente.

O valor máximo da força de corte diminui.

O valor máximo da força de corte aumenta. (correct)

O trabalho de corte diminui significativamente.

O que caracteriza os Tipos IV e V de fissuração?

As fendas não se encontram e ficam restritas à superfície.

As fendas causam um colapso imediato da estrutura.

As fendas atingem o limite da zona solicitada sem se encontrarem. (correct)

As fissuras se espalham rapidamente por toda a peça.

Como a queda da força de corte se comporta após a fissuração?

Ocorre de forma mais suave. Signup and view all the answers

Qual é uma consequência da presença de fissuras em um material durante o corte?

Separação da peça quando as fissuras se encontram. Signup and view all the answers

Qual é a consequência de uma folga superior à ideal no corte por arrombamento?

Aumento do trabalho de corte Signup and view all the answers

O que determina a dimensão final dos recortes em um processo de corte por arrombamento?

A folga radial entre o punção e a matriz Signup and view all the answers

O que ocorre com o valor da força de corte após o início da fissuração?

A diminuição da força de corte ocorre de maneira suave Signup and view all the answers

Qual dos seguintes fatores pode resultar de um uso excessivo da ferramenta entre afiamentos?

Aumento excessivo do repuchamento Signup and view all the answers

O que acontece quando a folga radial é inadequada durante o corte?

A superfície de corte se torna imperfeita Signup and view all the answers

Quando o valor máximo da força de corte é atingido em uma folga superior à ideal?

Após a folga máxima ser atingida Signup and view all the answers

Qual das seguintes características é esperada em uma superfície de corte com folga superior à ideal?

Presença de rebarba exagerada Signup and view all the answers

Como a força de corte evolui em folgas inferiores à ideal?

Tem uma queda abrupta Signup and view all the answers

Qual é o principal benefício da decalagem de punções durante o corte?

Corte simultâneo de perfis de diferentes diâmetros com menor força Signup and view all the answers

Quais são os inconvenientes da decalagem de punções?

Aumento do curso da ferramenta e do empenamento Signup and view all the answers

Como a inclinação das arestas de corte influencia o processo de corte?

Produz um corte progressivo Signup and view all the answers

Qual é a inclinação máxima recomendada para punções e matrizes?

4º Signup and view all the answers

O que pode ocorrer se os punções atuarem na ordem incorreta?

Fractura dos punções menores Signup and view all the answers

Qual é o efeito da redução da força de corte ao usar inclinação nas arestas de corte?

Redução significativa da força de corte Signup and view all the answers

Qual é o resultado de se usar punções de grande seção antes dos de pequena seção?

Melhora na eficiência do corte Signup and view all the answers

O que caracteriza um corte progressivo?

Alteração contínua do perímetro de corte Signup and view all the answers

Por que a simetria da ferramenta é importante durante o corte?

Atenua o desgaste de corte Signup and view all the answers

Qual é a consequência de uma força de corte não centrada com o eixo da prensa?

Aumento do risco de empenamento Signup and view all the answers

Qual é a relação entre a tensão normal e a tensão tangencial na secção inclinada CD?

A tensão normal é proporcional ao quadrado do seno do ângulo α. Signup and view all the answers

O que acontece com a tensão tangencial $ au_{CD}$ quando $eta = 0°$?

A tensão tangencial atinge seu valor máximo. Signup and view all the answers

Qual é a representação correta da decomposição da força aplicada pelo punção?

A decomposição divide a força entre as direções normal e tangencial. Signup and view all the answers

A fórmula $ au_{CD} = F rac{ ext{cos}^2 eta}{h}$ sugere que:

A tensão tangencial é afetada pelo cosseno do ângulo ao quadrado. Signup and view all the answers

A tensão normal pode ser expressa como?

$ au_{CD} = F rac{ ext{sen}^2 eta}{h}$ Signup and view all the answers

Qual é uma consequência direta de uma mudança no ângulo α na tensão tangencial?

A tensão tangencial pode aumentar ou diminuir dependendo da alteração do ângulo. Signup and view all the answers

O que representa adequadamente a tensão normal $ ext{σ}_{CD}$?

$ ext{σ}_{CD} = rac{F_n}{h}$ Signup and view all the answers

Qual é a principal função da punção na execução do corte por arrombamento?

Aplicar uma força concentrada em uma área reduzida. Signup and view all the answers

O que é observado quando a força F é aplicada em uma seção vertical?

A força gera tanto tensões normais quanto tangenciais. Signup and view all the answers

Qual é a função da rebarba em um processo de corte por arrombamento?

Aumentar a resistência do material Signup and view all the answers

Quais fatores influenciam a dimensão da rebarba?

Desgaste da aresta de corte e folga Signup and view all the answers

O que acontece com a força de corte durante a fase de penetração?

A força de corte aumenta gradualmente Signup and view all the answers

Qual fenômeno ocorre simultaneamente ao repuchamento durante o corte por arrombamento?

O encruamento do material Signup and view all the answers

Qual é a principal consequência da fissuração em um processo de corte?

Diminuição brusca da força de corte Signup and view all the answers

O que determina a evolução da força de corte na parte final da operação?

A interação entre atrito e secção resistida Signup and view all the answers

Qual das alternativas não influencia a dimensão da folga em um processo de corte?

Temperatura ambiente Signup and view all the answers

Qual é o impacto dos materiais muito dúcteis na força de corte?

O aumento da força é gradual até as fissuras aparecerem Signup and view all the answers

O que caracteriza a fase de repuchamento durante o corte?

Aumento da resistência mecânica do material Signup and view all the answers

O que acontece com a secção resistida durante a penetração do punção?

Diminui conforme o punção penetra Signup and view all the answers

Qual é um dos fatores que pode causar fissuras durante o corte?

Aumento da força de corte Signup and view all the answers

Como se caracteriza a alteração da força de corte após o surgimento de fissuras?

Queda brusca de força Signup and view all the answers

Qual é a relação entre a secção resistente e a força de corte?

Diminuição da secção aumenta a força de corte Signup and view all the answers

Qual é a consequência do encruamento em relação à força de corte?

Contribui para o aumento da força de corte Signup and view all the answers

Qual é a função do encostador durante o processo de fixação da chapa?

Indentar a banda e garantir a compressão da chapa. Signup and view all the answers

Qual é a relação da força de corte entre o corte fino e o convencional?

A força de corte no corte fino é maior que no convencional. Signup and view all the answers

Qual fator contribui para o aumento da tensão de corte crítica no corte fino?

Compressão induzida pelos encostadores. Signup and view all the answers

Quais são as vantagens do corte fino ou de precisão?

Não requer operações de acabamento e peças com alta confiabilidade. Signup and view all the answers

O que é essencial para a economia do processo na disposição das peças na banda metálica?

A disposição correta para maximizar a utilização do arco. Signup and view all the answers

Qual é uma regra importante no estudo da implantação das peças?

Os excessos devem ser tabelados de acordo com a espessura da banda. Signup and view all the answers

Qual o impacto do estado de compressão induzido pelos encostadores no trabalho de corte?

Aumenta o trabalho exigido durante o corte. Signup and view all the answers

Como a qualidade das superfícies obtidas varia entre corte convencional e corte fino?

O corte fino resulta em superfícies de qualidade superior. Signup and view all the answers

Qual a principal diferença entre o ponto de aplicação das forças em ferramentas com um punção versus várias punções?

Vários punções necessitam determinar o ponto onde o somatório das forças é nulo. Signup and view all the answers

Como influencia o diâmetro do anel de retenção a força de corte?

Um diâmetro maior pode aumentar a área de compressão e, portanto, a força de corte. Signup and view all the answers

Qual é a função do encostador/desembainhador após o corte?

Funciona como extractedor da peça dentro da matriz. Signup and view all the answers

Quais são os valores que variam para calcular a força de corte máxima no corte fino?

A folga e a pressão exercida pelo anel de retenção. Signup and view all the answers

Study Notes

Tecnologia Mecânica I - Corte por Arrombamento

O corte por arrombamento é realizado numa prensa, um tipo de máquina-ferramenta.
Exemplos de peças produzidas por corte por arrombamento incluem componentes de motores, rodas dentadas, moedas e outros componentes.
O processo envolve a aplicação de pressão por um punção ou lâmina para separar uma parte da chapa.
O esforço de compressão converte-se em esforço de corte, resultando na separação brusca.

Enquadramento

O corte por arrombamento é um processo tecnológico importante na indústria.
É frequentemente associado a outros métodos de conformação plástica, como estampagem e conformação.
As peças produzidas podem incluir carrocerias de veículos, fuselagens de aviões, painéis de carruagens ferroviárias, móveis de escritório, computadores, eletrodomésticos e utensílios de cozinha.

Classificação do Processo Tecnológico

Corte por arrombamento convencional
Aparamento ou shaving
- É um processo de acabamento de alta precisão.
- Usado como processo complementar ao corte por arrombamento convencional.
- Destina-se a obter uma superfície lisa, brilhante e com dimensões muito precisas.
Corte fino ou de precisão
- É um processo de corte por arrombamento preciso usado para produzir peças na forma final.
- As peças apresentando superfícies lisas e polidas, sem irregularidades.
- Folgas geralmente são da ordem de 0,5% a 1% da espessura a cortar.

Classificação das Ferramentas

Ferramentas de corte simples
- Executam cortes interiores ou exteriores.
Ferramentas de corte progressivo
- Executam cortes interiores e exteriores simultaneamente, num processo mais complexo.
Ferramentas de corte composto/simultâneo
- Executam cortes interiores e exteriores simultaneamente num único processo

Características do Processo

Elevadas taxas de produção (no caso do uso de alimentadores).
Alta precisão dimensional e bom acabamento.
Resistência mecânica do material mantida após o corte.
Custo relativamente baixo, especialmente em produção em série.
Corte de chapas a frio.
Espessura máxima padrão para chapas de aço é de 6 a 8 mm.
Chapas finas ou materiais com ductilidade são normalmente utilizados.

Matéria-prima

Bobinas (material contínuo) para corte.
Chapas de dimensões pré-definidas.

O Processo

A chapa é deformada plasticamente até a rotura nas áreas de contacto com as arestas do punção/matriz.
O método pode ser descrito em diferentes etapas, onde acontece a aplicação da pressão até a ruptura da peça.
A distorção aumenta à medida que a folga diminui, para a mesma penetração do punção.

Estado de Tensão

A tensão de corte é máxima na secção vertical.
A tensão normal é nula na secção vertical.

Mecanismo de Corte

O momento fletor promove um leve empeno na chapa.
As forças de corte atuam nas arestas, causando deformação plástica do material na área da folga.
O processo continua até à separação completa da peça.
As condições para iniciação e propagação de fissuras são favorecidas nas direções a 45° da vertical, onde as tensões normais de tração são máximas.
O mecanismo de corte envolve quatro regiões: repuchamento, penetração, cone de rotura e rebarba.

Morfologia da Superfície Cortada

Repuchamento: Deformações formadas na superfície livre.
Superfície lisa: Atrito produz superfícies lisas e brilhantes ao longo do processo de penetração, uma vez que o material se desliza sobre a matriz.
Rugosa/Cone de rotura: Devido a propagação de fissuras, aparece a região rugosa.
Rebarba: Escoamento de material que cria sobressaltos ou espessamentos na superfície.

Força de Corte

A força de corte varia durante a operação, aumentando e diminuindo com a progressão.
A força máxima está relacionada com a secção resistente com o encruamento do trabalho.

Trabalho de Corte

O trabalho de corte é calculado pelo produto da força máxima de corte pela espessura do material.
O trabalho de corte tem influência no material e no processo de corte.

Redução das Forças de Corte

Decalagem de punções: Permite usar vários punções com alturas diferentes, distribuindo a força necessária para cortar a peça.
Inclinação das arestas de corte: Ajustando a inclinação das ferramentas, o trabalho de corte é progressivo ao longo de diferentes estágios, diminuindo a força máxima a ser aplicada.

Implantação das Peças

A disposição das peças afeta a economia do processo de produção, particularmente em grandes séries.
Um melhor aproveitamento do espaço na banda metálica pode aumentar a eficiência do processo.
Excessos e medidas devem ser considerados para um melhor ajuste da implantação.

Materiais

Alguns materiais são mais dúcteis que outros, afetando os padrões de corte.
A folga entre punch e matriz, em função do material, é um ponto essencial para o resultado do corte e a qualidade da peça.

Corte Fino ou de Precisão

Encostadores/desembainhadores:
- Criam contra-pressões que impedem o aparecimento de defeitos característicos no corte convencional.
Folgas: Menor que 0.5 a 1% da espessura a cortar.
Vantagens:
- Alta qualidade superficial e dimensional.
- Não requer acabamento adicional.
Redução significante do choque e vibrações.
Desvantagens:
- Maior complexidade e custo da ferramenta.

Sequência de Operações (Corte Fino ou de Precisão)

Alimentação da banda/chapa.
Fixação da chapa com um anel de retenção.
Continuação do movimento descendente do punção.
Recuo do punção.
Libertação/extração da peça.

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Description

Este questionário explora questões fundamentais sobre fissuração em materiais durante a deformação plástica. Abordaremos a interrupção da propagação das fissuras, o comportamento da força de corte e as características dos Tipos IV e V de fissuração. Entenda as consequências da presença de fissuras em materiais cortados e como elas afetam o desempenho do processo.