O que é um cunho e cortante

Um cunho e cortante (ferramenta de corte e estampagem) é o conjunto montado numa prensa que corta, dobra ou conforma chapa metálica em série, sempre com a mesma geometria e as mesmas tolerâncias.

• Trabalha por impacto controlado: o punção desce e corta ou conforma a chapa contra a matriz.
• Produz milhares de peças iguais com um único ciclo de prensa por peça.
• É montada, ajustada e testada por quem executa esta UC, antes de ir para produção.

O rigor da montagem determina diretamente a qualidade da peça final.

Analisar as especificações técnicas e funcionais

Antes de tocar em qualquer componente, o técnico lê e interpreta o dossier técnico da ferramenta:

• Desenho de conjunto: como as peças se encaixam e em que sequência.
• Desenho de fabrico de cada componente: cotas, tolerâncias, acabamentos, material.
• Especificações funcionais: força de corte, curso da prensa, peça a produzir, cadência exigida.
• Lista de materiais (BOM): quantidade, referência e material de cada peça.

Analisar bem a especificação evita montar uma peça ao contrário ou na posição errada.

Unidades e instrumentos de medição

A metrologia dimensional garante que cada componente está dentro da cota exigida antes de ser montado.

A escolha do instrumento certo depende da tolerância exigida pelo desenho.

Organizar e aferir os instrumentos

Antes de qualquer medição em bancada:

1. Verificar o estado do instrumento: sem folgas, sem sujidade, sem risco nas faces de medição.
2. Aferir o zero contra um padrão ou calço-padrão conhecido.
3. Registar desvios encontrados e sinalizar instrumentos fora de calibração.
4. Guardar cada instrumento no seu estojo, após limpeza, para não danificar as faces.

Um instrumento descalibrado gera peças fora de tolerância sem que ninguém dê por isso.

Propriedade dos materiais

Cada componente do cunho e cortante usa um material escolhido pela função que desempenha:

• Dureza: resistência ao desgaste e à indentação, crítica em punções e matrizes.
• Tenacidade: capacidade de absorver impacto sem fraturar.
• Resistência ao desgaste: determina a vida útil da ferramenta em produção.
• Aços de ferramenta (ex.: AISI D2, AISI O1, AISI H13) são os mais usados em punções, matrizes e placas de guia, pela combinação de dureza e tenacidade.

Um material mal escolhido falha em produção, mesmo com uma montagem perfeita.

Tratamentos térmicos

O tratamento térmico ajusta a dureza e a tenacidade do aço através de ciclos controlados de aquecimento e arrefecimento:

• Têmpera: aquecimento acima da temperatura crítica seguido de arrefecimento rápido; aumenta muito a dureza.
• Revenido: reaquecimento a temperatura mais baixa após a têmpera; reduz fragilidade sem perder toda a dureza.
• Recozimento: amolece o material para facilitar a maquinação prévia.
• Componentes de corte (punções, matrizes) chegam à bancada já temperados e revenidos; o técnico de montagem não reprocessa o tratamento, mas tem de o reconhecer.

Um componente com o tratamento errado desgasta-se ou parte-se em poucos ciclos.

Tolerâncias dimensionais

A tolerância é o intervalo admissível de variação de uma cota, indicado no desenho como Ø20 H7 ou 20 ±0,02.

• Ajuste com folga: o furo é sempre maior que o veio (ex.: guias que deslizam).
• Ajuste apertado (interferência): o veio é maior que o furo, cria fixação por atrito (ex.: casquilho na placa).
• Ajuste incerto: pode dar folga ou aperto conforme o par de peças concreto.
• Em cunhos e cortantes, a folga punção-matriz é a cota mais crítica de toda a ferramenta: define a qualidade do corte.

Respeitar a tolerância do desenho não é opcional, é o critério de aceitação da peça.

Tolerâncias geométricas

Além da dimensão, o desenho pode exigir forma e posição corretas:

O relógio comparador é o instrumento típico para verificar estas tolerâncias em bancada, montado num suporte magnético.

Boas práticas de organização

A organização da área e do posto de trabalho é uma atitude avaliada, não um detalhe:

• Bancada de trabalho com torno de bancada fixo e área limpa antes de iniciar a montagem.
• Componentes organizados por ordem de montagem, nunca misturados numa caixa.
• Ferramentas manuais e de corte arrumadas no seu lugar após cada uso.
• Método 5S (triar, arrumar, limpar, normalizar, manter) aplicado ao posto de trabalho.

Um posto organizado reduz erros de montagem e acidentes.

Equipamentos de proteção individual (EPI)

Trabalhar com máquinas ferramentas e ferramentas de corte exige EPI adequado em permanência:

• Óculos de proteção: obrigatórios em maquinação, retificação e ajuste manual.
• Calçado de segurança: proteção contra queda de componentes metálicos pesados.
• Luvas: usadas na manipulação, removidas junto a órgãos rotativos (torno, fresadora).
• Proteção auditiva: em operações ruidosas prolongadas.

O EPI certo é definido pela operação, não é sempre o mesmo do início ao fim do trabalho.

Os dois conjuntos da ferramenta

Um cunho e cortante organiza-se em dois conjuntos que se movem um em relação ao outro:

• Conjunto superior (teto): fixa-se ao cursor da prensa, desce em cada ciclo. Aloja o punção.
• Conjunto inferior (base): fixa-se à mesa da prensa, é fixo. Aloja a matriz.
• As colunas guia ligam os dois conjuntos e garantem que descem sempre no mesmo alinhamento.
• A chapa a cortar (a platine) desliza entre os dois conjuntos, guiada por réguas de guia.

Esta arquitetura de dois conjuntos alinhados por colunas é comum a praticamente todos os cunhos e cortantes.

Tecnologia de cunhos e cortantes

Consoante a operação que realizam, os cunhos e cortantes classificam-se em:

A ferramenta progressiva é a mais usada em produção em série, porque produz a peça acabada num único curso da prensa.

Componentes do conjunto superior

• Placa de pressão: prende a chapa antes do corte, evita que "suba" com o punção.
• Porta-punção: fixa o punção na posição e altura corretas dentro do teto.
• Punção: o componente que efetivamente corta ou conforma a chapa.
• Casquilhos: guiam as colunas dentro do conjunto superior, com folga mínima e ajustada.

Cada peça tem uma função e uma sequência de montagem próprias, detalhadas no bloco 10.

Componentes do conjunto inferior e elementos de ligação

• Colunas: guiam o movimento vertical do conjunto superior.
• Matriz: recebe o punção, define o contorno de corte por baixo.
• Placa de guia: orienta e apoia a chapa durante o avanço.
• Réguas de guia: limitam o movimento lateral da platine (a chapa).
• Elementos de ligação: parafusos, cavilhas de posicionamento e anilhas, que fixam cada peça na sua posição exata.
• Dispositivos de aperto: torno de bancada, grampos, mordentes, para fixar componentes durante o ajuste manual.

A cavilha de posicionamento garante que uma peça só monta numa única posição possível, sem ambiguidade.

Operações de maquinação

Os componentes da ferramenta chegam à bancada já maquinados; o técnico de montagem tem de reconhecer as operações usadas para avaliar acabamentos:

A retificação é normalmente a última operação, feita depois do tratamento térmico.

Tipos de ferramentas e acabamento superficial

Ferramentas manuais usadas no acabamento e ajuste em bancada:

• Limas (planas, meia-cana, redondas): remoção manual de material e rebarba.
• Pedras de afiar e óleo de afiação: acabamento fino de arestas de corte.
• Escova metálica e panos abrasivos: limpeza e polimento de superfícies.

Verificação do acabamento com o rugosímetro (Ra, em micrómetros): um punção com má rugosidade desgasta-se mais depressa e produz rebarba na peça cortada.

Da lista de componentes ao plano de montagem

Antes de montar, planear a estratégia de montagem:

1. Validar a lista de componentes contra o desenho de conjunto: nada em falta, nada trocado.
2. Definir a sequência de montagem: normalmente base primeiro, depois teto, depois acoplamento.
3. Identificar os pontos críticos de alinhamento (colunas, punção-matriz) a verificar em cada etapa.
4. Reunir as ferramentas, instrumentos e elementos de aperto necessários antes de começar.

Uma sequência mal planeada obriga a desmontar o que já estava certo para corrigir o que falhou depois.

Preparar os componentes para montagem

• Limpar cada componente, remover óleo de proteção, limalha e sujidade.
• Inspecionar visualmente: riscos, mossas ou corrosão que impeçam um bom ajuste.
• Verificar acabamentos superficiais críticos (arestas de corte, faces de deslizamento).
• Organizar os componentes pela ordem em que vão entrar na montagem, junto à bancada.

A preparação evita montar um defeito que só seria detetado depois, já com a ferramenta fechada.

Sequência de montagem do teto

Montagem típica do conjunto superior, por esta ordem:

1. Inserir os casquilhos no teto, com o ajuste de interferência previsto no desenho.
2. Fixar a placa de pressão na face inferior do teto.
3. Montar o porta-punção, alinhado com o furo previsto para o punção.
4. Inserir e fixar o punção no porta-punção, verificando o comprimento saliente.
5. Apertar os elementos de ligação pela sequência cruzada (em estrela), nunca de um lado só.

O aperto em estrela evita empenar a placa por tensão desigual.

Verificações durante a montagem do teto

• Comprimento saliente do punção: definido no desenho, controlado com paquímetro ou calibre.
• Perpendicularidade do punção face ao teto, verificada com esquadro ou relógio comparador.
• Aperto dos casquilhos: sem folga excessiva nem interferência que impeça o deslizamento nas colunas.
• Marcação de referência: confirmar que o teto só pode montar numa orientação, pelas cavilhas de posicionamento.

Uma verificação a meio da montagem é sempre mais barata do que corrigir no fim.

Sequência de montagem da base

Montagem típica do conjunto inferior, por esta ordem:

1. Fixar as colunas na base, verificando a perpendicularidade em relação à face de apoio.
2. Montar a matriz, alinhada com a posição do punção prevista no desenho de conjunto.
3. Fixar a placa de guia, que apoia e orienta a chapa sobre a matriz.
4. Montar as réguas de guia, ajustadas à largura exata da platine a processar.

A base é o referencial fixo de toda a ferramenta: o alinhamento de tudo o resto é medido a partir dela.

Alinhamento da matriz e das réguas de guia

• Usar calços e cavilhas para posicionar a matriz antes do aperto definitivo dos parafusos.
• Verificar com relógio comparador que a face superior da matriz está plana e nivelada.
• Ajustar as réguas de guia com folga mínima suficiente para a chapa deslizar sem prender nem "abanar".
• Confirmar que a matriz está centrada com a futura posição do punção, antes de fechar a base.

Uma matriz mal alinhada só se descobre no primeiro teste, e obriga a desmontar tudo.

Efetuar o acoplamento da estrutura do teto com a base

Com os dois conjuntos montados, junta-se a ferramenta:

1. Inserir as colunas da base nos casquilhos do teto, com movimento suave, sem forçar.
2. Descer o teto lentamente até ao fim de curso, verificando resistência anormal.
3. Confirmar que o teto desliza livremente ao longo de todo o curso nas colunas.
4. Só depois disto se verifica o alinhamento entre punção e matriz, nunca antes.

O acoplamento é o momento em que os dois conjuntos, montados em separado, se validam um ao outro.

Verificar alinhamento entre punção e matriz

Com a ferramenta fechada, verifica-se a folga de corte entre punção e matriz, o parâmetro mais crítico da ferramenta:

• Medir a folga com calibre de folgas (feeler gauge) ou por observação da luz entre as arestas.
• A folga típica ronda 5 a 10% da espessura da chapa a cortar, por cada lado.
• Verificar também o alinhamento entre réguas de guia e limitadores, que garantem que a chapa avança sempre na mesma posição.
• Corrigir desvios com os elementos de ajuste antes de qualquer teste com carga.

Uma folga irregular à volta do punção produz corte com rebarba de um lado e desgaste prematuro do outro.

Efetuar ajustes no acoplamento entre punção e matriz

Quando a folga ou o alinhamento não estão dentro do previsto, ajusta-se manualmente:

• Ferramentas manuais: limas finas, pedra de afiar, para corrigir pequenos desvios na aresta de corte.
• Ferramentas mecânicas: retificação pontual, quando o desvio excede o que se corrige à mão.
• Reposicionar a matriz com calços finos, quando o desalinhamento é de posição e não de geometria da peça.
• Repetir a medição da folga à volta de todo o perímetro do punção depois de cada correção.

O ajuste corrige o desvio detetado; não substitui uma montagem planeada e verificada por etapas.

Verificar o deslizamento da platine com as réguas de guia

• Passar a chapa (platine) manualmente entre as réguas de guia, com a ferramenta aberta.
• Confirmar que desliza sem esforço e sem folga lateral percetível.
• Verificar o avanço até ao limitador, que define a posição exata de cada golpe de corte.
• Em ferramentas progressivas, confirmar o avanço em cada estação, não só na primeira.

Este é o último controlo antes de a ferramenta ir para os testes de funcionamento.

Componentes do circuito pneumático ou hidráulico

Algumas ferramentas usam sistemas auxiliares para funções como extração da peça ou reforço da pressão:

• Cilindro: converte pressão de ar ou óleo em força mecânica.
• Válvulas: controlam o sentido e o momento do movimento do cilindro.
• Mangueiras e racores: ligam os componentes, exigem aperto e vedação corretos.
• Extrator pneumático: empurra a peça cortada para fora da matriz, entre ciclos.

A montagem destes componentes segue o mesmo rigor de alinhamento e aperto que os componentes mecânicos.

Tecnologia de estampagem

A estampagem é a família de operações que conforma a chapa por deformação, sem necessariamente a cortar:

• Quinagem/dobragem: dobra a chapa segundo um ângulo definido.
• Embutidura: estica a chapa numa forma tridimensional (ex.: uma tampa de lata).
• Repuxo: variante de embutidura para peças de revolução.
• Ferramentas de estampagem partilham a mesma lógica de montagem teto-base-colunas dos cunhos e cortantes de corte.

Corte e estampagem combinam-se muitas vezes na mesma ferramenta progressiva.

Realizar testes de funcionamento e avaliar o desempenho

Com a ferramenta montada, ajustada e verificada, procede-se aos testes:

1. Teste em bancada: ciclo manual, sem prensa, para confirmar movimento livre e ausência de interferências.
2. Teste em prensa, a baixa cadência: correr alguns ciclos e recolher amostras de peças.
3. Avaliar o desempenho: medir as peças produzidas contra o desenho, verificar rebarba, planeza e cota.
4. Corrigir desvios na montagem detetados nas peças de teste, antes de libertar para produção.

Testar e validar em bancada é a última realização da UC: fecha o ciclo entre o desenho e a peça real.

Manutenção, resíduos, ambiente e qualidade

• Manutenção: limpeza, lubrificação e inspeção periódica das arestas de corte e das colunas de guia.
• Normas de gestão de resíduos: separação de aparas metálicas, óleos usados e panos contaminados.
• Normas de proteção ambiental: uso controlado de óleos de corte e produtos de limpeza.
• Normas da qualidade: registo de cada verificação e desvio, rastreabilidade da ferramenta montada.
• Normas de segurança e saúde no trabalho: aplicadas do início ao fim, não só na fase de teste em prensa.

Estas normas fecham o ciclo de trabalho com a mesma exigência com que ele começou.