Dimensões e detalhes da peça metálica Biela Aço ABNT 4140 Figura 1

1. Nesta aula faremos o planejamento do processo de forjamento a quente, em matrizes fechadas, de uma peça metálica esbelta, mostrada na Figura 1. Os critérios a serem utilizados no projeto da peça e das matrizes de forjamento a quente foram apresentados na quarta e na quinta aulas. A seguir, apresenta-se um roteiro para a definição da pré-forma a ser utilizada para o forjamento da peça metálica. Para a realização deste projeto pode-se utilizar o ProE ou o SolidEdge.

2. Dimensões e detalhes da peça metálica Biela Aço ABNT 4140 Figura 1

3. Dimensões e detalhes da peça metálica Biela Aço ABNT 4140 Figura 1

4. Critérios para o posicionamento das gravuras nas matrizes de forjamento Para esse posicionamento deve-se observar se a forma do forjado não provoca, durante o forjamento, deslocamentos horizontais da matriz devido a esforços tangenciais. Caso tal situação possa ocorrer, deve-se buscar a eliminação desse efeito pelo forjamento simultâneo de outras peças, como mostrado na Figura 2. Figura 2

5. Critérios para o dimensionamento da pré-forma para forjamento Considerando-se a Figura 3, descrevem‑se os seguintes passos para o dimensionamento: Desenhar a vista lateral e a planta do forjado numa escala conveniente, se possível em escala 1:1 (Figura 3‑a); Desenhar a linha de rebarbas ao redor do forjado, como mostrado na figura 3‑a; A uma distância conveniente da planta, traçar uma linha‑base paralela ao eixo longitudinal do forjado, como mostrado na figura 3‑b; Dividir o forjado em elementos de acordo com a forma do forjado, baseando‑se por exemplo, em formas geométricas ou em mudanças bruscas nas dimensões (O forjado da figura 3‑c foi dividido em três elementos: um cilindro vertical em cada extremidade e um cilindro horizontal que une os dois anteriores); Traçar uma linha horizontal através de cada um dos elementos, que contenha a maior e a menor seções‑transversais desses elementos. Prolongar essas linhas horizontais além da linha‑base traçada no item 3, como mostrado nas figuras 3‑b e 3‑c;

6. Critérios para o dimensionamento da pré-forma para forjamento Calcular a área de cada uma dessas seções transversais e anotar tais valores nas respectivas linhas horizontais; A partir da linha‑base, traçar uma linha contendo os valores dessas áreas calculadas, utilizando uma escala apropriada (Figura 3‑b). Caso haja necessidade utilizar outros pontos para suavizar a curva obtida; Adicionar à curva obtida em 7, a área da seção transversal da rebarba; Calcular a seção transversal da pré-forma em cada linha horizontal, medindo a distância da intersecção da linha‑base com cada uma das linhas horizontais; Calcular o diâmetro D da pré-forma em cada linha horizontal, usando a expressão da área de um círculo. Plote as dimensões encontradas, simetricamente a uma linha de referência (Figura 3‑c). Trace uma linha ao longo dos pontos plotados. Produzindo-se uma pré-forma com essa linha de contorno, garantir‑se‑á que o escoamento do material a forjar seja o melhor possível durante as etapas de pré‑forjamento e forjamento.

7. Critérios para o dimensionamento da pré-forma para forjamento Figura 3