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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39646| Título: | Análises de forças ao cisalhar metais com uma guilhotina manufaturada em chapas de aço |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of shearing forces on metals using a guillotine manufactured from steel plates |
| Autor(es): | Santos, Yuri Ribeiro dos |
| Orientador(es): | Francisco, Julio Cesar de Souza |
| Palavras-chave: | Guilhotina Processos de fabricação Metais - Corte Guillotines Manufacturing processes Metal-cutting |
| Data do documento: | 9-Set-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | SANTOS, Yuri Ribeiro dos. Análises de forças ao cisalhar metais com uma guilhotina manufaturada em chapas de aço. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024. |
| Resumo: | O guilhotinamento utilizado no processo de corte de chapas metálicas apresenta diversas vantagens em relação ao processo por puncionamento, com maior precisão e segurança para seu operador. Apesar da manufatura da guilhotina proposta ser de chapas de Aço Carbono SAE AISI 1045 soldadas como principal matéria-prima, ao invés de ferro fundido, conseguimos ter vantagens em soldabilidade e manutenibilidade, sendo que essas características contribuem para a eficiência e durabilidade do equipamento. Para determinar as forças de corte, foram utilizadas fórmulas de força de corte simplificadas através de um mecanismo de quatro barras, que atua como um multiplicador de forças para beneficiar ainda mais a redução de forças de corte, todas iterações matemáticas necessárias foram realizadas com o auxílio do software MATLAB e Excel. Essas análises permitiram avaliar à influência do ângulo de corte nas forças de corte. Através dos cálculos conseguimos observar que para cisalhar uma chapa metálica pelo processo de guilhotinamento é necessária uma força de aproximadamente 8kN já no puncionamento 46kN, ao simularmos computacionalmente conclui-se que a estrutura principal está robusta e longe do limite de escoamento. Podemos verificar com esse estudo as diversas vantagens ao utilizar o processo de guilhotinamento, com a redução das forças de corte possibilitando a utilização manual do operador, além da facilidade de manufaturarmos as guilhotinas com chapas soldadas ao invés das fundidas. |
| Abstract: | Guillotining, as used in the process of cutting metal sheets, offers several advantages over the punching process, including greater precision and safety for the operator. Although the proposed guillotine is manufactured from welded SAE AISI 1045 Carbon Steel plates as the primary material, instead of cast iron, we have observed advantages in terms of weldability and maintainability. These characteristics contribute to the equipment's efficiency and durability. To determine the cutting forces, simplified cutting force formulas were applied through a four-bar mechanism, which acts as a force multiplier, further benefiting the reduction of cutting forces. All necessary mathematical iterations were performed using MATLAB and Excel. These analyses allowed us to evaluate the influence of the cutting angle on the cutting forces. Our calculations indicate that shearing a metal sheet using the guillotining process requires approximately 8kN of force, while punching requires 46kN. Computational simulations have confirmed that the main structure is robust and far from the yield limit. This study demonstrates the various advantages of using the guillotining process, including the reduction in cutting forces that allows for manual operation by the operator, as well as the ease of manufacturing guillotines with welded plates instead of cast ones. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39646 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Mecânica |
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