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- Resumo: Os ABCs da Rosqueamento em Estampo
Este documento oferece uma visão abrangente do rosqueamento em estampo, um processo de fabricação que integra o rosqueamento diretamente na operação de estampagem de metal. Os principais tópicos incluem sua história, justificativa de custo, orientações de cabeçote de rosqueamento, requisitos de design de matriz, necessidades de lubrificação e sistemas de detecção de quebra de machos.
Destaques Principais:
1. Definição e História
- Rosqueamento em estampo refere-se à rosca de furos em peças estampadas diretamente na prensa, eliminando a necessidade de operações de rosqueamento secundárias.
- Essa prática teve origem na década de 1950, mas ganhou uso comercial mais amplo no final dos anos 1970. Hoje, é um padrão na fabricação em grande volume.
2. Justificativa de Custo
- A viabilidade econômica do rosqueamento em estampo depende de fatores como quantidade de execução, velocidade da prensa e custos de operações secundárias:
- É mais adequado para produção em alto volume em estampos progressivos ou de transferência.
- Os custos de rosqueamento secundário giram em torno de 10 centavos por peça, mas a compra de equipamentos secundários pode tornar o rosqueamento em um estampo mais econômico.
- A velocidade da prensa é influenciada pelo RPM do macho, que depende do tipo de material e diâmetro do macho. O aço macio pode operar a 100-120 pés de superfície por minuto, enquanto o aço inoxidável pode ser mais lento (por exemplo, 20-40 pés de superfície por minuto).
3. Orientações de Cabeçote de Rosqueamento
Três tipos principais de cabeçotes de rosqueamento são usados:
- Cabeçotes mecânicos (estilo “Yankee screwdriver”): Convertem o movimento linear da prensa em movimento circular para o macho.
- Cabeçotes estilo cam: Adequados para machos menores (¼” e abaixo) e aplicações de longo alcance.
- Cabeçotes acionados por servo: Ideais para machos de grande diâmetro ou materiais difíceis de rosquear, pois permitem movimento independente do macho e do êmbolo da prensa.
Os cabeçotes de rosqueamento podem operar:
- De cima para baixo (preferido): Acesso mais fácil para manutenção e minimiza a contaminação.
- De baixo para cima: Útil para elevações de tira altas ou quando a formação da peça dita essa abordagem.
- Horizontal ou angular: Usado quando o rosqueamento deve ocorrer após a formação ou em espaços apertados.
4. Movimento do Macho e Sincronização da Matriz
- A movimento do macho e a sincronização adequadas são críticas para o sucesso do rosqueamento em estampo:
- O movimento total do macho é calculado como espessura da peça + 5 roscas através da peça + elevação da tira.
- A relação de engrenagem do cabeçote de rosqueamento determina o quanto o macho viaja por curso da prensa e seu RPM. Relações de engrenagem mais baixas permitem velocidades de prensa mais rápidas, mas requerem cursos mais longos.
Exemplo de Cálculos:
- Para um macho #8-32 com espessura de material de 0,075″:
- Uma relação de engrenagem de 3:1 requer 3,02″ de curso de prensa e atinge 100 cursos por minuto (CPM).
- Uma relação de engrenagem de 4:1 requer menos curso (2,25″), mas opera mais lentamente (75 CPM).
5. Requisitos de Design de Matriz
Projetar matrizes para rosqueamento em estampo requer:
Fixação da tira para evitar movimento durante o rosqueamento (especialmente com cabeçotes mecânicos).
Sincronização adequada para cabeçotes de rosqueamento que seguem a tira para sincronizar com o movimento da tira.
Sistemas de lubrificação para garantir um rosqueamento suave e evitar superaquecimento.
Sistemas de detecção de quebra de machos.
6. Tamanho do Furo e Machos de Forma
- Machos de forma são tipicamente usados, pois deslocam o material em vez de cortá-lo, evitando a geração de cavacos e produzindo roscas mais fortes.
- Tamanhos de furo corretos são críticos:
- Machos de forma requerem tamanhos de furo maiores do que machos de corte para evitar quebra de machos e garantir porcentagens de rosca ideais (por exemplo, 55%-75%).
- Consulte manuais de maquinistas ou tabelas de fabricantes de machos para recomendações precisas de tamanho de furo.
7. Requisitos de Lubrificação
- Lubrificação é crucial devido ao processo de formação sob alta pressão:
- Machos menores (#10 ou M5) podem usar sistemas de micro-lubrificação ou névoa.
- Machos maiores (¼” ou M6 e acima) requerem sistemas de inundação para dissipar o calor e garantir operação suave.
- Materiais de alta resistência ou aço inoxidável podem exigir lubrificantes de rosqueamento especializados.
8. Detecção de Quebra de Macho
- A quebra de machos é rara no rosqueamento em estampo, pois o alinhamento é tipicamente preciso em matrizes progressivas. No entanto, sensores são vitais para a detecção:
- Sensores de proximidade: Mais confiáveis na detecção de ciclos de macho.
- Sensores fotoelétricos são menos eficazes devido à interferência de lubrificação.
Conclusão
O rosqueamento em estampo é um método econômico e confiável para produzir furos rosqueados em peças estampadas, especialmente em operações de alto volume. Ele elimina processos secundários, reduz custos e aumenta as velocidades de produção. Empresas que utilizam rosqueamento em estampos ganham uma vantagem competitiva na fabricação.
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