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PROCESSOS DE MONTAGEM MECÂNICA - Capítulo 23 - Coggle Diagram
PROCESSOS DE MONTAGEM MECÂNICA - Capítulo 23
CONJUNTO MECÂNICO DEFINIDO
Uso de vários métodos de fixação para mecanicamente anexar duas ou mais partes juntas
Na maioria dos casos, componentes discretos, chamados de
fixadores
(parafusos e rebites), são adicionados às peças durante montagem. Em outros casos, a fixação envolve modelagem ou remodelagem de um componente, e nenhum fixador é necessário
Principais aplicações da montagem mecânica:
automóveis, eletrodomésticos, aviões, ferrovias, máquinas-ferramentas...
2 classes principais:
Métodos que permitem desmontagem - fixadores roscados (parafusos)
Métodos que criam uma junta permanente - rebites
Vantagens:
Facilidade de montagem e desmontagem
Não há necessidade de mão de obra especializada
Montagem rápida com o mínimo de ferramentas especiais necessárias
Rápido, fácil e de baixo custo
PARAFUSOS ROSCADOS
VISÃO GERAL
Componentes fixadores discretos que possuem roscas internas para montagem de peças
Categoria mais importante de montagem mecânica
Em quase todos os casos, os fixadores roscados permitem desmontagem
Alguns fatos:
Muita padronização em fixadores roscados, que promove a intercambialidade
Variedade de tamanhos, roscas e formas
Diferenças entre fixadores roscados afetam as ferramentas
Tipos comuns de fixadores de rosca
PORCA -
fixador rosqueado internamente com padrão que correspondem aos dos parafusos do mesmo diâmetro, passo e forma da rosca
PARAFUSO -
fixador roscado externamente inserido através dos orifícios e "aparafusado" em uma porca no lado oposto
ROSCA -
fixador rosqueado externamente em geral montado em um orifício roscado cego
Tipos de Parafusos
PARAFUSOS DE AJUSTE -
Funções de montagem, como colares de fixação, engrenagens e polias para eixos
PARAFUSOS AUTO-ROSCANTES -
Projetado para formar ou cortar roscas em um orifício no qual está sendo torneado. Também chamado de
parafuso de rosca
Insertos de Parafuso de Rosca
Plugues rosqueados internamente ou bobinas de fio projetados para serem inseridos em um orifício sem rosca e aceitar um fixador com rosca externa
Montado em materiais mais fracos para fornecer fios fortes
ARRUELA
Tipos:
Arruelas Lisas
(planas)
Arruelas de Pressão
(amortecem a vibração ou compensam o desgaste)
Arruela de Travamento
(projetadas para resistir ao afrouxamento do parafuso ou rosca)
Funções:
Distribuir tensões e fornecer suporte para grandes orifícios de folga
Proteger as superfícies das peças e veda a junta
Aumentar a tensão da mola e resistir ao desprendimento inadvertido
Frequentemente usadas como fixadores roscados para garantir o aperto de uma junta mecânica
Forma mais simples = anel plano de chapa fina
Força do Parafuso
Resistência à tração, que tem a tradicional definição - Máxima tensão de tração na fratura
Força de prova, aproximadamente equivalente ao rendimento de força - Máxima tensão de tração sem permanente deformação
Aperto excessivo em juntas aparafusadas
Potencial problema na montagem, causando tensões que excedem a resistência do fixador ou porca
A ruptura por tração da seção transversal é o problema mais comum
Ferramentas e Métodos
Usados para fornecer rotação relativa entre as roscas externas e roscas internas durante a fixação
Aplicar torque suficiente para fixar o conjunto
O designer de produto frequentemente especifica a pré-carga necessária para proteger a montagem
O operador de montagem deve aplicar o torque certo para atingir a pré-carga especificada
Métodos para aplicar o torque requerido:
1 - Sentimento do operador:
não muito preciso, mas adequado para a maioria dos apertos
2 - Chave de torque:
indica a quantidade de torque durante aperto
3 - Stall-motor:
a chave motorizada está configurada para parar quando o torque necessário é alcançado
4 - Aperto de torção:
o fixador é inicialmente apertado para um nível de torque baixo e, em seguida, gira uma determinada quantia adicional
REBITES
VISÃO GERAL
Pinos com cabeça não rosqueadas usados para unir duas ou mais peças, passando o pino pelos orifícios nas peças e formando uma segunda cabeça no pino do lado oposto
Fixadores amplamente utilizados para obter uma junta fixada mecanicamente
O orifício de folga no qual o rebite é inserido deve ser próximo do diâmetro do rebite
Tipos básicos de Rebites
Sólido, Tubular, Bifurcado, Compressão e Semitubular
Aplicações
Usado principalmente para juntas sobrepostas
Um método de fixação principal em aeronaves e indústrias aeroespaciais
Vantagens
Altas taxas de produção, simplicidade, confiabilidade e baixo custo
Ferramentas e Métodos
Impacto -
o martelo pneumático fornece uma sucessão de golpes para derrubar o rebite
Compressão constante -
a ferramenta de rebitagem aplica uma pressão de compressão contínua para torcer o rebite
Combinação de impacto e compressão
Ajustes de Interferência
Métodos de montagem baseados em interferência mecânica entre duas partes correspondentes sendo unidas
A interferência, seja durante a montagem ou após a união, mantém as partes juntas
Os métodos de ajuste de interferência incluem: Encaixe de pressão; Encolhimento e ajustes de expansão; Ajustes rápidos; Anéis de retenção
Encolhimento e Ajustes de Expansão
Montagem de duas peças que têm um ajuste de interferência à temperatura ambiente
Encaixe de Encolhimento -
parte externa é ampliada pelo aquecimento e a parte interna é inserida
Encaixe de Expansão -
parte interna é contraída por resfriamento e é inserida na parte externa
Quando em temperatura ambiente, contração ou expansão criam ajustes de interferência
Anel de Retenção
Fixador que se encaixa em uma ranhura circunferencial em um eixo ou tubo para formar um ombro
Usado para localizar ou restringir o movimento de peças em um eixo
Costura
Pontos em forma de U formados um de cada vez com fio de aço e imediatamente conduzido através das peças: Solto; Laço padrão; Laço de desvio e Aperto plano
Grampeamento
Grampos pré-formados em forma de U são perfurados às duas partes a serem anexadas
Fornecido em tiras convenientes
Normalmente aplicado por armas pneumáticas portáteis
Insertos de Moldagem
Métodos de união permanente que envolvem modelagem ou remodelagem de um dos componentes por uma manufatura de processo como fundição ou moldagem
Fixadores Integrais
Os componentes são deformados para que se interliguem como uma junta fixada mecanicamente
Os métodos incluem:
Abas Lançadas -
abas lanceadas para anexar fios ou eixos à chapa de metal
Costura -
bordas de duas peças de chapa metálica separadas ou as bordas opostas da mesma parte são dobradas para formar a costura de fixação
Encaixe Rápido
Durante a montagem, uma ou ambas as peças se deformam elasticamente para acomodar a interferência temporária
Junção de duas peças nas quais os elementos de acoplamento possuem uma interferência temporária durante a montagem, mas uma vez montados, eles se interligam
Prensa de Encaixe -
Pino cilíndrico reto de um determinado diâmetro é pressionado em um orifício de um diâmetro ligeiramente menor
FALHAS EM UNIÕES POR PARAFUSOS OU REBITES
Cisalhamento do rebite
Flexão do rebite e/ou das peças unidas
Ruptura por tração nas peças
Esmagamento por compressão do rebite sobre as peças; ou das peças sobre o rebite
Corte por cisalhamento da borda da peça
Rasgão por cisalhamento da bainha (ou borda)