Exercicios processos de fabricação

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ε = ln (3.3/2.0) = ln 1.65 = 0.501

Tensão do fluxo Yf = 35000(0.501)0.26 = 29,240 lb/in2.

Tensão média do fluxo Y f = 35000(0.501)0.26/1.26 = 23,206 lb/in2.

12.4 – O coeficiente de resistência e expoente de encruamento de certo metal são iguais a 40.000 lbf/in² e 0,19, respectivamente. Um corpo de prova cilíndrico deste metal com diâmetro inicial Di = 2,5 in e comprimento inicial Li = 3 in é comprimido para um comprimento final Lf = 1,5 in. Determine a tensão de escoamento para este comprimento final obtido por compressão e o valor da tensão média de escoamento a que o metal é submetido durante a deformação.

ε = ln (1.5/3.0) = ln 0.5 = -0.69315

Tensão do fluxo Yf = 40,000(0.69315)0.19 = 37,309 lb/in2.

Tensão média do fluxo Y f = 40,000(0.69315)0.19/1.19 = 31,352 lb/in2.

12.5 – Para um dado metal, o coeficiente de resistência é igual a 700 MPa e o expoente de encruamento é 0,27. Determine a tensão média de escoamento que o metal experimenta se for submetido à tensão igual ao seu coeficiente de resistência K.

Yf = K = 700 = Kεn = 700ε.27

ε e deve ser igual a 1.0.

Y f = 700(1.0).27/1.27 = 700/1.27 = 551.2 MPa

12.6 – Determine o valor do expoente de encruamento para um metal que fornecerá tensão média de escoamento igual a ¾ do valor final de tensão de escoamento após a deformação.

Y f = 0.75 Yf

Kεn/(1+n) = 0.75 Kεn

1/(1+n) = 0.75

1 = 0.75(1+n) = 0.75 + 0.75n

0.25 = 0.75n

n = 0.333

12.7 – O coeficiente de resistência é igual a 35.000 lbf/in² e o expoente de encruamento igual a 0,40 para um metal usado em operação de conformação na qual a peça de trabalho tem redução de área da seção transversal por estiramento. Se a tensão média de escoamento da peça é 20.000 lbf/in², determine a quantidade de redução de área da seção transversal experimentada pela peça.

Y f = Kεn/(1+n)

20,000 = 35,000 ε.4/(1.4)

1.4(20,000) = 35,000 ε.4

28,000/35,000 = 0.8 = ε.4

0.4 ln ε = ln (0.8) = -0.22314

ln ε = -0.22314/0.4 = -0.55786

ε = 0.5724

ε = ln(Ao/Af) = 0.5724

Ao/Af = 1.7726

Af = Ao/1.7726 = 0.564Ao

12.8 – Em um ensaio de tração uniaxial, dois pares de valores de tensão e deformação foram medidos após o escoamento do corpo de prova metálico: (1) tensão verdadeira = 217 MPa e deformação verdadeira = 0,35 e (2) Tensão verdadeira = 259 MPa e deformação verdadeira = 0,68. Com base nestes dados experimentais, determine o coeficiente de resistência e o expoente de encruamento.

Resolvendo a equações, duas incógnitas: ln K = ln σ - n ln ε

(1) ln K = ln 217 – n ln 0.35

(2) ln K = ln 259 – n ln 0.68

(1) ln K = 5.3799 – (-1.0498)n = 5.3799 + 1.0498 n

(2) ln K = 5.5568 – (-0.3857)n = 5.5568 + 0.3857 n

5.3799 + 1.0498 n = 5.5568 + 0.3857 n

1.0498 n – 0.3857 n = 5.5568 – 5.3799

0.6641 n = 0.1769 n = 0.2664

ln K = 5.3799 + 1.0498 (0.2664) = 5.6596 K = 287 MPa

12.9 – Os seguintes valores de tensão e deformação foram medidos na região plástica durante um ensaio de tração uniaxial realizado em novo metal: (1) Tensão verdadeira =43.068 lbf/in² e deformação verdadeira = 0,27 in/in e (2) Tensão verdadeira = 52.048 lbf/in² e deformação verdadeira = 0,85 in/in . Com base nestes dados experimentais, determine o coeficiente de resistência e o expoente de encruamento.

Duas equações, duas incógnitas: ln K = ln σ - n ln ε

(3) ln K = ln 43,608 – n ln 0.27

(4) ln K = ln 52,048 – n ln 0.85

(3) ln K = 10.6830 – (-1.3093)n = 10.6830 + 1.3093 n

(4) ln K = 10.8600 – (-0.1625)n = 10.8600 + 0.1625 n

(5) 10.6830 + 1.3093 n = 10.8600 + 0.1625 n

1.3093 n – 0.1625 n = 10.8600 – 10.6830

1.1468 n = 0.1769 n = 0.1543

ln K = 10.6830 + 1.3093 (0.1543) = 10.885 K = 53,374 lb/in2

CAPÍTULO 13

QUESTÕES DE REVISÃO

13.1 – Quais são as razões que fazem com que os processos de conformação volumétrica sejam comercialmente e tecnologicamente importantes?

As Razões pelas quais os processos de deformação em massa são importantes são: (1)

Capacidade de mudança de forma significativa quanto ao trabalho a quente, (2) têm um efeito positivo sobre a resistência das peças quanto ao trabalho a frio, e (3) a maioria dos processos produzem o desperdício de pouco material; alguns processos são na forma líquida.

13.2 – Cite os quatro principais processos de conformação volumétrica.

Os quatro grandes processos de deformação básicas são: (a) laminação, (2) forjamento, (3) de extrusão, e (4) trefilação e dobramento.

13.3 – O que é a laminação no contexto de processos de conformação volumétrica ?

Laminação é um processo de deformação em que a espessura duma peça de trabalho