ATPS DE V AZÃO

[pic 5][pic 6][pic 7]FACULDADE ANHANGUERA DE

SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

CURSO DE BACHARELADO EM

ENGENHARIA MECÂNICA

Carlos José Sabaine Pavan

RA: 4297831504

Curso: Engenharia Mecânica Série: 8ª A

Henio Rodrigo Mendrot da Silva

RA: 4418584738

Curso: Engenharia Mecânica Série: 8ª A

Marcelo Pereira Garcia

RA: 4418850088

Curso: Engenharia Mecânica Série: 8ª A

Sergio Almeida da Silva

RA: 3254565257

Curso: Engenharia Mecânica Série: 8ª A

Vanderlei Marchi

RA: 4236828547

Curso: Engenharia Mecânica Série: 8ª A

Professor orientador:

Wendel Carlos de Souza Anhanguera Educacional [e-mail]

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ATPS – DE PROCESSO DE FUNDIÇÃO

ATPS de aprendizado e conhecimento geral na área de tecnologia em processo de fundição, apresentado ao Professor e orientador, Wendel Carlos de Souza da Insti- tuição de Cursos e Ensino  Superior  Anhanguera  de São José dos Campos, para a obtenção do Grau de Bacharel  em  Engenharia Mecânica.

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RESUMO

O processo de fundição é um método viável para produção de peças de geome- tria complexa, oferecendo flexibilidade de forma e projeto não encontrados em outras téc- nicas de processamento. Nos últimos anos, a indústria metalúrgica nacional vem buscando processos que otimizem a produção do ferro fundido assim como o desenvolvimento de suas propriedades mecânicas. Posteriormente aos processos de fundição, as operações de usinagem sempre mereceram especial atenção, pois são as que mais agregam valor ao pro- duto final em função do alto custo dos equipamentos utilizados que propiciam qualidade e tolerâncias estreitas nas peças produzidas. As descontinuidades físicas e as alterações di- mensionais do processo de fundição influenciam diretamente na usinagem da peça e geram um custo elevado com desgaste excessivo e quebra das ferramentas. O objetivo deste traba- lho é o estudo do torneamento em desbaste do virabrequim do motor de ferro fundido no- dular, através da análise comparativa de peças obtidas por fundição em areia e em casca. Foram avaliados os dados de potência de corte, desgaste da ferramenta e acabamento su- perficial do virabrequim e a relação entre os mesmos em diferentes peças usinadas, ao lon- go da vida útil da ferramenta. Verificou-se a maior precisão dimensional, melhor acaba- mento superficial e menor sobremetal, além da menor dureza superficial e do núcleo que favorecem a usinagem dos virabrequins fundidos por casca em relação a areia. Evidenciou- se o maior desgaste para peças da fundição em areia em comparação com a fundição em casca durante a vida útil da ferramenta. Constatou-se o aumento do diâmetro das peças, aumento do desgaste das ferramentas e consequentemente da potência de corte ao longo dos testes de usinagem sempre com valores maiores das peças da fundição em areia em comparação com a fundição em casca e os valores de rugosidade superficial das peças usi- nadas diminuem ao longo dos testes para ambas as fundições. Constatou-se um aumento de produtividade da ferramenta de 28% e consequentemente uma redução de custo de ferra- mentas de 21,88% utilizando-se somente a fundição em casca comprovando a sua melhor usinagem em relação às peças da fundição em areia.

Palavras Chaves: fundição por gravidade e por casca, torneamento, ferramenta de corte, desgaste.

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II

ABSTRACT

The casting process is a viable method for the production of complex geometry parts, providing flexibility of form and design not found in other processing techniques. In recent years, the domestic metallurgical industry has been seeking processes that optimize the production of cast iron as well as the development of its mechanical properties. Later the foundry processes, machining operations always received particular attention because they are the ones that most add value to the final product due to the high cost of the equip- ment used to provide quality and tight tolerances on parts produced. Physical discontinui- ties and dimensional changes casting process directly influence the workpiece machining and generate a high cost of excessive wear and tear of tools. The objective of this work is the turning of the study in crankshaft grinding of nodular cast iron engine, through compar- ative analysis of parts obtained by casting in sand and shell. They evaluated the cutting per- formance data, tool wear and surface finish of the crankshaft and the relationship between them on different workpieces along the tool life. There was a greater dimensional accuracy, improved surface finish and lower allowance, as well as lower surface hardness and core favoring the machining of crankshafts in relation melted by shell sand. The greatest wear was evident for sand casting parts compared to the casting shell over the life of the tool. It was found increased diameter parts, increased wear of the tools and hence the cutting pow- er during the machining tests always higher values of the casting parts of sand as compared with the casting shell and the values of surface roughness decrease of machined parts throughout the tests for both foundries. It was found an increase of 28% productivity tool and therefore a cost reduction of tools 21.88% using only the casting shell proving its best machining in relation to sand casting parts.

Key words: gravity casting and shell, turning, tool cutting, wear.

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Apresentação

O processo de fundição é utilizado pelo homem há mais de 6.000 anos, inician- do-se com metais de baixo ponto de fusão (Cobre, Bronze) e posteriormente com o ferro. Em fornos rudimentares de pedras e cerâmicas, fundiam-se minérios de metais para con- fecção de armas e adornos.

A fundição foi se desenvolvendo aos poucos, sendo que na Idade Média a pro- dução tinha grande importância, especialmente para fins militares. Nessa época utilizava-se a “forja catalã”, desenvolvida na Península Ibérica, que consistia basicamente numa lareira industrial. Obtinha-se uma massa pastosa com um tipo grosseiro de ferro fundido pela re- dução direta do minério. Solidificado, tornava-se frágil e quebradiço, exigindo que os arte- fatos fossem grossos e pesados.