Utilização de um Sistema Cad 3D na determinação do Fator K e planificação de peças em chapa metálica

Abstract

O processo de dobramento de chapa é típico na indústria metalmecânica, sendo considerado um dos principais processos de fabricação. O mercado, cada vez mais competitivo, exige processos mais eficientes e com menos desperdícios, buscando produtos de mais qualidade e menor custo. O projeto ou modelagem de uma peça de chapa metálica, que possui etapas de dobramento no sistema CAD 3D, é realizado com a peça na sua forma geométrica final, ou seja, já dobrada. Posteriormente, na fabricação da peça, é necessário obter o planificado da chapa. Para a planificação em dimensões precisas, e que seja realizada de forma automática no sistema CAD 3D, é necessário conhecer e informar o correto fator K. Esse trabalho de conclusão de curso busca esclarecer os conceitos para entendimento e identificação dos parâmetros de processo que influenciam a determinação do fator K na prática. Foram realizados experimentos com corpos de prova adaptados ao ferramental disponível e material utilizado. A partir dos dados coletados, o fator K foi calculado com base em equações obtidas da literatura técnica, e posteriormente adicionados ao sistema CAD 3D. Assim, a configuração dos parâmetros de dobras em chapa metálica ficou mais prático, pois o preenchimento automático do correto fator K usando o sistema CAD 3D, elimina ou reduz as possibilidades de erros. Todas as etapas dessa metodologia, desde a fabricação e medição dos corpos de prova, a preparação do ferramental, a configuração da máquina dobradeira, a coleta dos dados no chão de fábrica, e a implantação no sistema CAD 3D, foram descritas nesse trabalho e os resultados foram validados também na fabricação de peças comerciais.

The sheet metal bending process is typical in the metalworking industry, being considered one of the main manufacturing processes. The increasingly competitive market demands more efficient and less wasteful processes, looking for higher quality and lower cost products. The design or modeling of a sheet metal part, which has bending steps in the 3D CAD system, having been done with final geometry shape. After, in the part manufacturing, the flatten sheet metal dimensions are necessary. However, to flattening sheet metal within precise or exact dimensions to be automatically done through 3D CAD system, is necessary to know and to input the correct K-factor. This final report seeks to clarify the definitions and concepts for understanding and identification of process parameters that influence the K-factor determination in practice. Experiments were carried out with specimens adapted to the available tooling and used material. From the data collected, the K-factor was calculated based on equations obtained from the technical books, and subsequently added to the 3D CAD system. Thus, the bend parameters settings in sheet metal became more feasible, due to automatic filling out with correct K-factor, when using the 3D CAD system, eliminating or reducing errors chances or mistakes. All stages in this methodology, from the manufacture and specimen measurement, the tooling preparation, the bending machine setup, the data collecting on the factory floor, and the 3D CAD system customizing, were described in this work and the results were also validated in the manufacturing of commercial parts.