Matrizes de estampagem

Uma história da indústria automotiva com final feliz

Ela começa em 1956 e termina em uma terça-feira às 10h15, hora local. Naquele tempo, o veterano da indústria Kenneth Rooth viu a indústria deixar de usar protótipos de madeira e moldes plásticos para utilizar a manufatura CAD e os eficientes métodos de produção do século 21.

Mas quando ele achava que a engenharia não poderia ser mais sofisticada, Kenneth se aliou à Sandvik Coromant e conseguiu obter uma redução total de 30% nos tempos de usinagem das matrizes de estampar. Isso com certeza faz parte da história.

Isso é história? Talvez. Houve economia financeira? Definitivamente.

Os fabricantes de autopeças produzem tipicamente cerca de um terço de suas matrizes de estampar na própria fábrica. Fazer essas peças consome tempo; cerca de 750 delas são necessárias para se montar um carro, e consequentemente, existem gargalos de produção. Hoje, os menores tempos de fabricação, maior variedade de modelos, além de orçamentos estritos, tornaram esse processo ainda mais crítico.
Kenneth Rooth sabia que muito do trabalho de corte e fresamento era feito por operadores individualmente, gerando muito acabamento manual que, por sua vez, requer grande habilidade e muito tempo. O resultado não era apenas custos mais elevados, mas também inconsistência na padronização. A qualidade e o ajuste da porta direita podiam ser diferentes na porta esquerda, se dois operadores diferentes tivessem programado as máquinas.
A Sandvik Coromant recebeu o aval para encontrar um caminho a fim de diminuir custos e prazos de manufatura e melhorar a qualidade. Um novo processo foi desenvolvido com novas ferramentas e processos de usinagem. Os resultados: os tempos de usinagem foram reduzidos em mais de 30%, o polimento manual foi totalmente eliminado e outra operação de usinagem manual foi reduzida consideravelmente.

Como eles fizeram isso?

Primeiramente, brocas de aço rápido foram substituídas por brocas com pastilhas intercambiáveis, uma medida simples que impulsionou de maneira significativa a eficiência. Depois, para melhorar a eficiência de usinagem das peças com longos balanços, as ferramentas Silent Tools substituíram as ferramentas tradicionais.

Kenneth Rooth

Usinagem de matrizes de estampagem reinventada

Talvez a maior economia na usinagem de matrizes de estampar possa ser encontrada em novos métodos para remoção de material. Aqui estão alguns exemplos para se avaliar e que auxiliaram Kenneth Rooth a se tornar um herói na redução de custos.

Fresa com pastilha redonda ao invés de uma fresa Ball Nose: redução no prazo de entrega no desbaste 3D

Um método comum de usinagem em desbaste de superfícies 3D é usar uma fresa Ball Nose em uma operação de fresamento em cópia com várias profundidades de corte. Em combinação com longos balanços da extremidade do fuso, isso coloca tensão excessiva sobre a ferramenta de corte e o fuso da máquina.

Ao trocar para um percurso de ferramenta em contorno, usando uma fresa com pastilha redonda, uma maior taxa de remoção de metal pode ser obtida, beneficiando-se de um grande número de dentes efetivos. Uma profundidade de corte axial constante proporciona uma carga constante e homogênea sobre o fuso, permitindo que sejam realizadas otimizações do processo.

Usinagem mais rápida do furo em moldes para sapato

Os furos são tradicionalmente usinados com brocas de aço rápido em matrizes para sapatos, em ferro fundido. Uma vez que os moldes para sapatos frequentemente contêm muitos furos para parafusos e furos para olhais etc., o tempo total de furação é usualmente longo.

Ao substituir essas brocas pelas brocas intercambiáveis CoroDrill 880, pode-se obter enormes melhorias em termos de produtividade, mesmo na usinagem sem refrigeração.

Usinagem eficaz de furos com furação em mergulho em aços

Tradicionalmente, as características ovais desses furos são feitas com brocas de aço rápido e então alargados com um fresa.

A CoroDrill 880 substitui essa combinação usando uma operação de furação em mergulho intermitente para alargar o furo.

Esse método remove 85% de material, em um tempo muito mais curto, deixando o resto para a tradicional fresa redonda.

Componente de elevador

O método standard serve para realizar um furo com uma broca de aço rápido, seguido de uma fresa inteiriça para abrir o componente.

No lugar desse método, nós escolhemos realizar um furo com uma broca com pastilha intercambiável (CoroDrill 880) e então alargar o canal com fresa intercambiável para mergulho (CoroMill 210).

O método de fresamento trocoidal, altamente eficiente, foi então usado para remover muito material rapidamente, com profundidades de corte grandes e na parte mais estreita do canal.

Assentos de buchas guia

Uma maneira eficiente e flexível de usinar assentos para buchas guia é usar a fresa de pastilhas redondas CoroMill 300, a fresa de arestas longas CoroMill390 e a CoroBore 825 para acabamento.

A CoroMill 300 é usada inicialmente para operações de faceamento e então para a abertura do furo em uma interpolação helicoidal de três eixos.

A CoroMill 390LE usina o assento de maneira eficaz, devido à sua capacidade para profundidade de corte grande, em combinação com uma ação de corte leve.

A tolerância de acabamento é obtida com uma ferramenta para mandrilamento de precisão, a CoroBore 825. Este processo economiza tempo e estoque.

Tipicamente, as ferramentas de furação, em combinação com fresas inteiriças são usadas para esse tipo de peça com níveis de produtividade muito mais baixos.

Usinagem de superfície para parafusos de segurança

O fresamento em mergulho com a CoroMill 210 pode ser uma excelente alternativa para fresas Long Edge em peças como essas, quando a acessibilidade for, algumas vezes, reduzida e quando um longo balanço for necessário. Métodos standard usam fresas Long Edge de aço rápido.

O método do mergulho direciona as forças na direção axial, o que é favorável do ponto de vista de vibrações, na usinagem com longos balanços.

As vantagens do sistema Coromant Capto, com sua excelente estabilidade e modularidade, torna possível otimizar a sua montagem de ferramentas.

CoroMill 300 no desbaste de superfícies 3D.

CoroDrill 880 na usinagem de furos em matrizes de estampar.

Furação em mergulho com a CoroDrill 880.

Furação trocoidal com a CoroMill Plura.

CoroMill 390LE na usinagem de uma bucha-guia.

CoroMill 210 no fresamento em mergulho.