Classificação de Prensas

Tipos de prensas para trabalho em chapa metálica pode ser classificado por uma ou uma combinação de características, como fonte de energia, número de corrediças, tipo de estrutura e construção, tipo de acionamento e aplicações pretendidas.

Classificação com base na fonte de energia

● Prensas manuais. São operadas manualmente ou com os pés, por meio de alavancas, parafusos ou engrenagens. Uma prensa comum desse tipo é a prensa de mandril, usada para operações de montagem.

● Prensas mecânicas. Essas prensas utilizam energia do volante que é transferida para a peça de trabalho por engrenagens, manivelas, excêntricas ou alavancas.

● Prensas Hidráulicas. Essas prensas fornecem força de trabalho por meio da aplicação de pressão de fluido em um pistão por meio de bombas, válvulas, intensificadores e acumuladores. Essas prensas têm melhor desempenho e confiabilidade do que as prensas mecânicas.

● Prensas pneumáticas. Essas prensas utilizam cilindros de ar para exercer a força necessária. Geralmente, são menores em tamanho e capacidade do que as prensas hidráulicas ou mecânicas e, portanto, são utilizadas apenas para operações leves.

Classificação com base no número de lâminas

● Prensas de Ação Simples. Uma prensa de ação simples possui um carro de movimento alternativo que transporta a ferramenta para a operação de conformação do metal. A prensa possui uma base fixa. É a prensa mais utilizada para operações como estampagem, cunhagem, gofragem e trefilação.

● Prensas de Dupla Ação. Uma prensa de dupla ação possui dois cursores que se movem na mesma direção contra uma mesa fixa. É mais adequada para operações de estampagem, especialmente estampagem profunda, do que uma prensa de ação simples. Por esse motivo, seus dois cursores são geralmente chamados de cursor externo para o suporte da peça bruta e cursor interno para o desenho. O cursor do suporte da peça bruta é um retângulo oco, enquanto o cursor interno é um retângulo sólido que se move alternadamente dentro do suporte da peça bruta. O cursor do suporte da peça bruta tem um curso mais curto e se fixa na extremidade inferior do seu curso, antes que o punção montado no cursor interno toque a peça de trabalho. Dessa forma, praticamente toda a capacidade da prensa está disponível para a operação de estampagem.

Outra vantagem da prensa de dupla ação é que os quatro cantos do suporte da peça são ajustáveis individualmente. Isso permite a aplicação de forças não uniformes sobre a peça, se necessário.

Uma prensa de dupla ação é amplamente utilizada para operações de estampagem profunda e estampagem de formas irregulares.

● Prensas de Tripla Ação. Uma prensa de tripla ação possui três corrediças móveis. Duas corrediças (o suporte da chapa e a corrediça interna) movem-se na mesma direção que em uma prensa de dupla ação, e a terceira corrediça, ou a corrediça inferior, move-se para cima através da mesa fixa em direção oposta à das outras duas corrediças. Esta ação permite operações de repuxo, conformação ou dobra reversas contra a corrediça interna enquanto ambas as ações superiores estão em repouso.

O tempo de ciclo para uma prensa de ação tripla é maior do que para uma prensa de ação dupla devido ao tempo necessário para a terceira ação.

 Classificação com base na estrutura e na construção

● Prensas de Arco – Estrutura. Essas prensas têm estrutura em forma de arco. Não são comuns.

● Prensas de Estrutura de Gap. Essas prensas possuem uma estrutura em forma de C. São as mais versáteis e comuns em uso, pois proporcionam acesso desobstruído às matrizes por três lados e suas costas geralmente são abertas para a ejeção de peças estampadas e/ou sucata.

● Prensas Laterais Retas. Essas prensas são mais robustas, pois as cargas pesadas podem ser suportadas verticalmente pela estrutura lateral maciça e há pouca tendência de o alinhamento do punção e da matriz ser afetado pela deformação. A capacidade dessas prensas é geralmente superior a 10 MN.

● Prensas de Corneta. Essas prensas geralmente possuem um eixo robusto projetando-se da estrutura da máquina em vez da base usual. São usadas principalmente em peças cilíndricas que envolvem puncionamento, rebitagem, estampagem e flangeamento de bordas.

  A Fig. 7.1 mostra projetos de quadros típicos.

Seleção de imprensa

A seleção adequada de uma prensa é essencial para uma operação bem-sucedida e econômica. A prensa é uma máquina cara, e o retorno do investimento depende de quão bem ela executa o trabalho. Não existe prensa que ofereça o máximo de produtividade e economia para todas as aplicações; portanto, quando uma prensa precisa ser usada para diversos trabalhos muito variados, geralmente se chega a um acordo entre economia e produtividade.

Fatores importantes que afetam a seleção de uma prensa são tamanho, força, energia e requisitos de velocidade.

Tamanho. As áreas de leito e deslizamento da prensa devem ter tamanho suficiente para acomodar as matrizes a serem utilizadas e disponibilizar espaço adequado para troca e manutenção das matrizes. Os requisitos de curso estão relacionados à altura das peças a serem produzidas. Prensas com curso curto devem ser preferidas, pois permitem uma operação mais rápida, aumentando assim a produtividade. O tamanho e o tipo de prensa a serem selecionados também dependem do método e da natureza da alimentação da peça, do tipo de operação e do material a ser conformado.

Força e Energia. A prensa selecionada deve ter a capacidade de fornecer a força e a energia necessárias para a execução da operação. A principal fonte de energia em prensas mecânicas é o volante, e a energia disponível é uma função da massa do volante e do quadrado de sua velocidade.

Velocidade da prensa. Velocidades rápidas são geralmente desejáveis, mas são limitadas pelas operações realizadas. Altas velocidades, no entanto, podem não ser as mais produtivas ou eficientes. Tamanho, formato e material da peça, vida útil da matriz, custos de manutenção e outros fatores devem ser considerados ao tentar atingir a maior taxa de produção com o menor custo por peça.

Prensas mecânicas versus hidráulicas:

Prensas mecânicas são amplamente utilizadas para operações de corte, conformação e trefilação em chapas metálicas. Para certas operações que exigem força muito alta, por exemplo, as prensas hidráulicas são mais vantajosas. A Tabela 7.1 apresenta uma comparação das características e aplicações preferenciais dos dois tipos de prensa.

Dispositivos de alimentação de prensa

A segurança é um fator importante na operação da prensa e todas as precauções devem ser tomadas para proteger o operador. O material deve ser alimentado na prensa de forma a eliminar qualquer possibilidade de o operador ter as mãos próximas às matrizes. O uso de um dispositivo de alimentação permite uma alimentação mais rápida e uniforme da prensa, além dos recursos de segurança.

Alimentadores em branco e de carimbo

A alimentação de blanks ou peças estampadas previamente formadas nas prensas pode ser feita de diversas maneiras. A seleção de um método específico depende de fatores como a taxa de produção necessária, o custo e considerações de segurança.

Alimentação manual. A alimentação manual de blanks ou estampados geralmente se limita a requisitos de baixa taxa de produção que não justificam o custo de dispositivos de alimentação automáticos ou semiautomáticos. Alimentação manual,

No entanto, isso é possível com o uso de uma proteção ou, se não for possível, com ferramentas de alimentação manual e um dispositivo de segurança no ponto de operação. Algumas ferramentas de alimentação manual comumente usadas são alicates especiais, pinças, pinças,

elevadores a vácuo e captadores magnéticos.

Alimentação por rampa. Para alimentar pequenos blanks ou peças estampadas, rampas simples são frequentemente utilizadas. A peça desliza por gravidade ao longo de trilhos na parte inferior da rampa. As rampas deslizantes são projetadas para uma matriz e um blank específicos e são

Geralmente fixado permanentemente à matriz para reduzir o tempo de preparação. Ângulo de deslizamento de 200 a 300 é suficiente na maioria dos casos. Os alimentadores de rampa precisam de uma proteção de barreira para proteção da operação, com abertura suficiente.

o compartimento para os blanks deslizarem até a matriz.

Avanços por impulso. Esses avanços são usados quando os blanks precisam de orientação em relação específica à matriz. A peça de trabalho é colocada manualmente em um encaixe em um carro deslizante, uma de cada vez, e o carro deslizante é empurrado até que a peça caia na matriz.

Aninhamento. Um intertravamento é fornecido para que a prensa não possa ser operada até que o cursor posicione corretamente a peça na matriz. Para aumentar a taxa de produção, os avanços por impulso podem ser automatizados acionando o cursor de avanço através

fixação mecânica ao cursor de prensa.

Dispositivos de elevação e transferência. Em algumas instalações automáticas, ventosas ou vácuo são usados para elevar as peças brutas, uma de cada vez, das pilhas e, em seguida, movê-las para a matriz por unidades de transferência. Separação da peça bruta superior de uma

a pilha é obtida por dispositivos operados magneticamente, pneumaticamente ou mecanicamente.

Feeds de discagem

Alimentadores rotativos consistem em mesas indexadoras rotativas (ou plataformas giratórias) com dispositivos de fixação para segurar as peças à medida que são levadas para a prensa. As peças são colocadas nos dispositivos na estação de carregamento (localizada longe do local de operação da prensa) manualmente ou por outros meios, como calhas, funis, alimentadores vibratórios, robôs, etc. Esses alimentadores estão sendo cada vez mais utilizados devido à maior segurança e produtividade associadas a eles.

Alimentação de estoque de bobina

As duas principais classificações de alimentadores automáticos de prensas para bobinas são os alimentadores deslizantes (ou por garra) e os alimentadores de rolo. Ambos podem ser acionados por prensa ou de forma independente.

Alimentadores deslizantes mecânicos. Os alimentadores deslizantes acionados por prensa possuem um dispositivo de fixação que prende e alimenta o material durante o movimento de avanço e o libera no curso de retorno. O material é impedido de

recuando durante o curso de retorno da pinça por uma unidade de arrasto, como um freio de fricção. As pinças alternam em hastes ou deslizam entre batentes positivos ajustáveis para garantir a precisão. Os avanços deslizantes estão disponíveis em

variedade de tamanhos e designs. Geralmente, são mais indicados para bobinas estreitas e comprimentos de alimentação curtos.

Alimentação por engate. Esta alimentação difere da alimentação mecânica deslizante acionada por prensa, pois o acionamento é feito por um simples came plano fixado ao pistão ou ao suporte do punção, em vez da prensa. No curso descendente do

carneiro, uma ou mais molas são comprimidas pela ação do came e, no movimento ascendente, as molas fornecem a força para alimentar o material na matriz.

Esses alimentadores são mais adequados para bobinas de espessura pequena a média e para progressões de alimentação relativamente curtas. São um dos dispositivos de alimentação mais antigos e baratos, ainda amplamente utilizados. Devido a

devido ao seu baixo custo, eles geralmente são deixados permanentemente presos às matrizes, reduzindo assim o tempo de configuração.

Alimentadores deslizantes pneumáticos. Esses alimentadores são semelhantes aos alimentadores deslizantes mecânicos, pois possuem pinças ou grampos que se movem alternadamente em trilhos-guia ou deslizam entre batentes ajustáveis para empurrar e/ou puxar o material. 

em uma matriz. No entanto, a diferença é que são acionados por um cilindro de ar, com acionamento e temporização das válvulas por interruptores de limite operados por came.

Esses feeds são melhores para progressão curta e encontram ampla aplicação em oficinas de trabalho devido ao seu baixo custo e versatilidade.

Alimentação por rolo. Nessa alimentação, o material em bobina avança por meio da pressão exercida entre rolos opostos e acionados intermitentemente, o que permite que o material permaneça durante a parte de trabalho do ciclo de prensagem. A rotação intermitente (ou 

A indexação) dos rolos de alimentação, com os rolos girando em apenas uma direção, é realizada de várias maneiras. Em um projeto comum, os rolos são indexados por meio de uma embreagem unidirecional por um mecanismo de cremalheira e pinhão. 

que é acionado por um excêntrico ajustável na prensa – virabrequim.

Esses alimentadores estão disponíveis em diversos tipos e tamanhos para atender a praticamente qualquer largura e espessura de material. Embora seu custo inicial seja um pouco mais alto, sua maior durabilidade e menor custo de manutenção justificam seu amplo uso.