{"id":31221,"date":"2024-10-08T09:11:53","date_gmt":"2024-10-08T09:11:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31221"},"modified":"2024-11-21T01:04:01","modified_gmt":"2024-11-21T01:04:01","slug":"calculation-of-punch-strength","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/calculation-of-punch-strength\/","title":{"rendered":"C\u00e1lculo da Resist\u00eancia ao Soco"},"content":{"rendered":"

Na minha explora\u00e7\u00e3o da metalurgia e da fabrica\u00e7\u00e3o, encontro frequentemente o aspecto cr\u00edtico de For\u00e7a do soco<\/a> C\u00e1lculo. Entender como calcular com precis\u00e3o a resist\u00eancia \u00e0 pun\u00e7\u00e3o \u00e9 essencial para garantir a efici\u00eancia e a seguran\u00e7a das opera\u00e7\u00f5es. Ao determinar a resist\u00eancia adequada necess\u00e1ria para diversas aplica\u00e7\u00f5es, podemos otimizar o desempenho, reduzir o desperd\u00edcio de material e aumentar a longevidade de nossas ferramentas. Neste artigo, compartilharei insights sobre os m\u00e9todos e fatores que influenciam a resist\u00eancia \u00e0 pun\u00e7\u00e3o, ajudando voc\u00ea a tomar decis\u00f5es informadas em seus projetos. Vamos nos aprofundar nos c\u00e1lculos que sustentam esse processo vital.<\/p>\n\n\n\n

Existem casos em que h\u00e1 problemas, como soco<\/a> quebra de ponta e fraturas de flange ocorrem durante a opera\u00e7\u00e3o de puncionamento.<\/p>\n\n\n\n

Frequentemente, a causa desse problema \u00e9 a falta de dados t\u00e9cnicos sobre pe\u00e7as padronizadas ou um erro na sele\u00e7\u00e3o do material ou formato da ferramenta de puncionamento. Para reduzir a incid\u00eancia desse tipo de problema, apresentamos aqui normas para o uso correto da pun\u00e7\u00e3o, considerando fatores como a resist\u00eancia \u00e0 fadiga do a\u00e7o-ferramenta e a concentra\u00e7\u00e3o de tens\u00f5es nos flanges.<\/p>\n\n\n\n

1. C\u00e1lculo da Resist\u00eancia ao Soco<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf For\u00e7a de pun\u00e7\u00e3o P\uff3bkgf\uff3d<\/p>\n\n\n\n

P\uff1d \u2113t\u03c4\u2026 \u2026\u2026\u2026\uff081\uff09\u2113 : Comprimento do perfil de pun\u00e7\u00e3o\uff3bmm\uff3d\uff08Para um pun\u00e7\u00e3o redondo, \u2113\uff1d\u03c0d\uff09t : Espessura do material\uff3bmm\uff3d<\/p>\n\n\n\n

\u03c4 : Resist\u00eancia ao cisalhamento do material\uff3bkgf\/mm2\uff3d\uff08\u03c4\u22520,8XTens\u00e3o de resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o\u03c3B\uff09<\/p>\n\n\n\n

[Exemplo 1] A resist\u00eancia m\u00e1xima \u00e0 pun\u00e7\u00e3o P ao puncionar um furo redondo de 2,8 mm de di\u00e2metro em uma chapa de a\u00e7o de alta resist\u00eancia com espessura de 1,2 mm (resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o de 80 kgf\/mm\u00b2) \u00e9 a seguinte: Quando P = \u2113t\u03c4, a resist\u00eancia ao cisalhamento \u03c4 = 0,8\u00d780 = 64 kgf\/mm\u00b2.<\/p>\n\n\n\n

P\uff1d3,14\u00d72,8\u00d71,2\u00d764\uff1d675 kgf<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

2. Fratura da ponta do pun\u00e7\u00e3o<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf Tens\u00e3o aplicada \u00e0 ponta do pun\u00e7\u00e3o \u03c3\uff3bkgf\/mm2\uff3d<\/p>\n\n\n\n

\u03c3\uff1dP\/A P: For\u00e7a de pun\u00e7\u00e3o, A: \u00c1rea da se\u00e7\u00e3o transversal da ponta do pun\u00e7\u00e3o (a) Para pun\u00e7\u00e3o de ombro<\/p>\n\n\n\n

\u03c3s\uff1d4 t\u03c4\/d\u2026 \u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\uff082\uff09 \uff08b \uff09Para pun\u00e7\u00e3o de inje\u00e7\u00e3o \u03c3J\uff1d4d t\u03c4\/\uff08d2\uff0dd12\uff09\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\uff083\uff09<\/p>\n\n\n\n

Exemplo 2: Determine a possibilidade de fratura da ponta do pun\u00e7\u00e3o ao utilizar o pun\u00e7\u00e3o de ombro SPAS6-50-P2.8 e o pun\u00e7\u00e3o injetor SJAS6-50-P2.8 (dimens\u00e3o d1 = 0,7, conforme mostrado na p\u00e1gina 186). As condi\u00e7\u00f5es de pun\u00e7\u00e3o s\u00e3o as mesmas do Exemplo 1.<\/p>\n\n\n\n

(a) Para o soco no ombro, da F\u00f3rmula (2): \u03c3s = 4\u00d71,2\u00d764\/2,8 = 110 kgf\/mm2<\/p>\n\n\n\n

(b) Para o pun\u00e7\u00e3o do injetor, da F\u00f3rmula (3): \u03c3J = 4\u00d72,8\u00d71,2\u00d764 \/ (2,82 - 0,72) = 117 kgf\/mm2<\/p>\n\n\n\n

Na Fig. 2, vemos que quando \u03c3s \u00e9 110 kgf\/mm2, h\u00e1 possibilidade de ocorrer fratura com um pun\u00e7\u00e3o D2 em aproximadamente 9.000 disparos.<\/p>\n\n\n\n

Quando o material \u00e9 alterado para M2, a capacidade aumenta para aproximadamente 40.000 disparos. A possibilidade de usar o pun\u00e7\u00e3o injetor \u00e9 encontrada da mesma forma.<\/p>\n\n\n\n

Como a \u00e1rea da se\u00e7\u00e3o transversal \u00e9 menor, a ponta do pun\u00e7\u00e3o fraturar\u00e1 ap\u00f3s aproximadamente 5.000 disparos. A fratura n\u00e3o ocorrer\u00e1 se a tens\u00e3o aplicada ao pun\u00e7\u00e3o durante o uso for menor que a tens\u00e3o m\u00e1xima permitida para o material do pun\u00e7\u00e3o. (Considere isso apenas como um guia, pois o valor real varia dependendo das varia\u00e7\u00f5es na precis\u00e3o da matriz, na estrutura da matriz e no material puncionado, bem como na rugosidade da superf\u00edcie, no tratamento t\u00e9rmico e em outras condi\u00e7\u00f5es do pun\u00e7\u00e3o.)<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

3. Di\u00e2metro m\u00ednimo de pun\u00e7\u00e3o<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf Di\u00e2metro m\u00ednimo de pun\u00e7\u00e3o: dmin. dmin\uff1d4t\u03c4\/\u03c3 \u03c3: Resist\u00eancia \u00e0 fadiga do a\u00e7o ferramenta\uff3bkgf\/mm2\uff3d<\/p>\n\n\n\n

\uff3bExemplo 3\uff3d O di\u00e2metro m\u00ednimo de pun\u00e7\u00e3o poss\u00edvel ao puncionar 100.000 tiros ou mais em SPCC de espessura de 2 mm com um pun\u00e7\u00e3o M2 \u00e9 o seguinte. dmin \uff1d4t\u03c4\/\u03c3\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\uff084\uff09 \uff1d4\u00d72\u00d726\/97\u22522,1 mm Resist\u00eancia \u00e0 fadiga para M2 a 100.000<\/p>\n\n\n\n

tiros:\u03c3\uff1d97 kgf\/mm2\uff08da Fig. 2\uff09\u03c4 \uff1d26 kgf\/mm2\uff08da Tabela 1\uff09<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

4. Fratura por flambagem<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf Carga de flambagem P\uff3bkgf\uff3d P\uff1dn\u03c02EI\/\u21132 \u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\uff085\uff09 \u2113\uff1d\u221a n\u03c02EI\/P \u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\uff086\uff09 n : Coeficiente n\uff1d1 : Sem guia de stripper<\/p>\n\n\n\n

n\uff1d2 : Com guia de stripper I : Segundo momento de in\u00e9rcia\uff3ba mm4\uff3d Para um pun\u00e7\u00e3o redondo, I\uff1d\u03c0d4\/64 \u2113 : Comprimento da ponta do pun\u00e7\u00e3o\uff3bmm\uff3d<\/p>\n\n\n\n

E: M\u00f3dulo de Young\uff3bkgf\/mm2\uff3d D2: 21.000 M2: 22.000 HAP40: 23.000 V30: 56.000<\/p>\n\n\n\n

Conforme indicado pela f\u00f3rmula de Euler, as medidas que podem ser tomadas para melhorar a resist\u00eancia \u00e0 flambagem P incluem o uso de um guia de decapagem, o uso de um material com m\u00f3dulo de Young maior (SKD\u2192SKH\u2192HAP) e a redu\u00e7\u00e3o do comprimento da ponta do pun\u00e7\u00e3o. A carga de flambagem P indica a carga no momento em que o pun\u00e7\u00e3o se deforma e fratura. Ao selecionar um pun\u00e7\u00e3o, portanto, \u00e9 necess\u00e1rio considerar um fator de seguran\u00e7a de 3 a 5. Ao selecionar um pun\u00e7\u00e3o para puncionar furos pequenos, aten\u00e7\u00e3o especial deve ser dada \u00e0 carga de flambagem e \u00e0 tens\u00e3o aplicada ao pun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

\uff3bExemplo 4\uff3dCalcule o comprimento total do pun\u00e7\u00e3o que n\u00e3o produzir\u00e1 flambagem quando um furo \u03c68 for perfurado em a\u00e7o inoxid\u00e1vel 304\uff08espessura da chapa 1 mm, resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o \u03c3b = 60 kgf\/mm2\uff09com um pun\u00e7\u00e3o reto\uff08D2\uff09. Da F\u00f3rmula\uff086\uff09: \u2113 \uff1d\u221a n\u03c02EI\/P\uff1d\u221a 2\u00d7\u03c02\u00d721000\u00d7 201\/1206\uff1d262 mm Se o fator de seguran\u00e7a for 3, ent\u00e3o \u2113\uff1d262\/3\uff1d87 mm Se a espessura da chapa da placa de pun\u00e7\u00e3o t for 20 mm, a flambagem pode ser evitada usando um pun\u00e7\u00e3o de comprimento total de 107 mm ou menos. Para um pun\u00e7\u00e3o baseado na placa de stripper (a ponta da placa de pun\u00e7\u00e3o \u00e9 guiada pela folga), o comprimento total deve ser de 87 mm ou menos.<\/p>\n\n\n\n

\uff3bExemplo 5\uff3d A carga de flambagem P quando um pun\u00e7\u00e3o SHAL5\uff0d60\uff0dP2.00\uff0dBC20 \u00e9 usado sem uma guia de stripper \u00e9 a seguinte.<\/p>\n\n\n\n

P = n\u03c02EI\/\u21132 = 1\u00d7\u03c02\u00d722000\u00d70,785\/202 = 426 kgf<\/p>\n\n\n\n

  Se o fator de seguran\u00e7a for 3, ent\u00e3o P = 426\/3 = 142 kgf. A flambagem n\u00e3o ocorrer\u00e1 com uma for\u00e7a de pun\u00e7\u00e3o de 142 kgf ou menos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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