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A importância do sistema de fixação de uma peça em sistemas de produção especial ou seriada

Considerações Gerais

A utilização de grampos de fixação em qualquer tipo de produção, seja ela de uma única peça ou de uma série de peças, automatizada ou manual, contribui significativamente para a obtenção de melhoria nos seguintes aspectos: qualidade, tempo de fabricação, repetibilidade, redução da fadiga do operador e sem dúvida a segurança da operação.

A seleção correta do tipo de fixação a ser utilizada é de fundamental importância para obtermos os resultados desejados. Freqüentemente nos deparamos com improvisações, aparentemente de baixo custo e visivelmente inseguras, principalmente quando lidamos com usinagem. A busca de soluções baratas via de regra não leva em conta os tempos de set up, carga e descarga, além de tornar o processo inseguro para o homem e para a máquina, aumentando consideravelmente o custo final do produto.

Os tempos não produtivos afetam de forma substancial os custos de produção, e podem ser reduzidos sem grande esforço técnico e com baixo investimento. Nossa experiência mostra que antes de trocar um equipamento ou desenvolver uma ferramenta mais produtiva, existe um vasto trabalho a ser feito para a redução dos chamados "tempos mortos". Não podemos nunca deixar de ter em mente que uma máquina só está dando lucro quando está efetivamente executando a operação para a qual foi projetada.

Atualmente, várias máquinas, como as tipo transfer ou as chamadas dedicadas, já incorporam esse conceito, sendo originalmente produzidas com sistemas de fixação. Pallets de troca rápida, trocadores de ferramenta, sensores de ferramentas, conjuntos de ferramentas reserva ao lado da máquina e grampos de fixação são cada vez mais instrumentos importantes na busca de redução de tempo de fabricação e conseqüentemente de custos. Afinal, quantas corridas de automóveis já não foram ganhas no pit stop?

A ação da fixação

É muito importante a seleção correta de um grampo. Na escolha deve-se considerar os seguintes fatores: tipo de equipamento, mão de obra e capacidade de fixação necessária. Exemplificando, nas operações de solda, os gabaritos e a própria operação são mais rústicos do que aqueles de montagem, quando, inclusive a utilização de mão de obra feminina é mais comum. No caso das operações de soldagem, deve-se optar por grampos mais robustos.

Existem várias ações (funções) de fixação e conseqüentemente o grampo deve ser especificado de acordo com as características da operação. A grande variedade de grampos produzida pela DE-STA-CO em todo o mundo, possibilita ao cliente uma escolha adequada para cada aplicação. Os seguintes pontos devem ser considerados na seleção do grampo:

   a) Ao definir a posição da peça considere a influência da força de fixação
        necessária.
   b) A absorção da força de fixação e a conseqüente transferência desta
        força para a máquina.
   c) A não deformação do produto quando fixado. A força de fixação deve
        ser distribuída equitativamente. Pequenas deformações podem ser
        desprezadas em função das dimensões do produto. Freqüentemente,
        para obter-se uma solução adequada, diversos grampos de vários
        modelos são utilizados simultaneamente.
   d) Para evitar-se que o grampo seja danificado pelas ferramentas, ou
        outras partes móveis da máquina, localize-o com cuidado, verificando
        possíveis interferências na movimentação.
   e) O operador deve observar se os grampos estão acionados ou não.
        Este ponto é muito importante, principalmente quando se utiliza
        grampos múltiplos em uma produção seriada.
   f) O tempo de fixação deve ser considerado para grandes ou pequenos
        lotes de peças, embora a operação de fixação seja rápida.
   g) O objetivo é garantir a elevada força de fixação em um pequeno
        espaço disponível.

Para atingir a posição central, a força de fixação tem que ser excedida, o que diminui levemente a força de fixação, mas garante a posição de travamento do grampo, quando utilizado com vibrações severas e cargas alternadas.

Os grampos DE-STA-CO EMA com ação rápida funcionam baseados no princípio da ação de um cotovelo. A força máxima é obtida quando os três pinos (pivots) estão alinhados. Esta posição também é chamada de posição central. Primeiramente, os grampos com ação de cotovelo são, principalmente, ferramentas de travamento. Eles devem ser capazes de absorver as forças exercidas sobre eles. A capacidade de carga (também chamada força de travamento) depende do seu desenho e tamanho.

A força de um grampo é a força de travamento (fixação), isto é, a carga aplicada sobre o grampo na posição fechada sem causar nenhuma deformação. Devido ao Benefício Mecânico (BM), a capacidade de fixação será aumentada consideravelmente, começando a partir da extremidade do movimento vertical da haste, em relação ao pino (pivot). A capacidade de fixação especificada em "Kgf" no nosso catálogo foi determinada após testes de fadiga, sob carga aplicada na fixação próximo à base de montagem

As ilustrações (1, 2 e 3) mostram o movimento de curva de uma operação de fixação. Somente o cabo se movimenta quando o grampo está abrindo. A haste gira livre somente depois que a trava é liberada. As ilustrações 2 e 3 demonstram que o ângulo de abertura do cabo é consideravelmente menor do que a haste de fixação. Uma vez completado o movimento, a haste se afasta totalmente da área de trabalho, deixando desimpedido o acesso ao dispositivo (ilustração 3). Quando o grampo está se fechando, a haste de fixação aproxima-se rapidamente do ponto central do cotovelo e trava acima do centro, com absoluta segurança. Para determinadas aplicações, deve-se ser mais cuidadoso no momento de travar o grampo. Para se determinar a força necessária, considerar as seguintes situações:

   a) Material da peça: aço, madeira, plástico ou vidro.
   b) Superfície da peça: polida, dura ou macia.
   c) Processo de fabricação: frasagem, furação, soldagem, colagem,
        unindo, selando um molde, etc.

O ajuste correto da força de travamento é obtido alterando-se a posição central do curso. A força de travamento aumenta quando a haste de fixação do grampo atua sobre a peça, em um momento antes da posição central. A distância (altura) correta pode ser determinada quando da montagem do grampo ou utilizando-se uma ponteira.

Para os grampos dotados de haste em forma de "U", a altura ideal de contato pode ser feita através das porcas fornecidas, permitindo ajustes verticais e horizontais. Para os grampos com haste sólida, o ajuste de altura pode ser feito através de guia da ponteira soldada na haste, e das porcas fornecidas. Neste caso não é possível ajustar-se horizontalmente. A haste sólida pode ser reduzida, aumentada ou soldada para ajustar-se ao projeto desejado.

Devido à somatória das tolerâncias das junções do cotovelo, à elasticidade do material ou quando a força de travamento é insuficiente, pode acontecer da haste se movimentar para trás se a carga for levemente maior. Se necessário, a força de travamento pode ser aumentada colocando-se uma extensão no cabo, o que traz benefício mecânico (BM). Somente os grampos "pesados" aceitam esta modificação. Entretanto, a força de travamento não deve ser maior do que a capacidade de "fixação".

Segurança

Ao optar pela utilização de grampos com travamento mecânico, o usuário não está apenas otimizando seu processo, mas também adicionando a ele um eficiente dispositivo de segurança, projetado e construído com dupla finalidade: aumentar a eficiência de um processo produtivo e simultaneamente conferir ao mesmo segurança para o homem e para a máquina.

A fadiga e a perda de concentração em operações repetitivas induzem o operador ao erro e estão entre as principais causas de acidentes de trabalho. A utilização de grampos possibilita a fabricação de dispositivos que reduzem substancialmente a possibilidade de falha humana.

Nosso conhecimento, obtido em mais de 70 anos de atividade, garante um desenvolvimento seguro de alta qualidade em unidades de fixação.

Tipos de Grampos

Considerando-se que existe uma grande variedade de tipos e tamanhos, com capacidades diferentes, os grampos podem solucionar os mais complexos problemas de fixação. Temos que ter em mente que é o grampo que deve ajustar-se ao dispositivo e não o contrário.

Hoje, mais de 300 modelos estão disponíveis. Além disso, nós desenvolvemos modelos especiais, mecânicos, pneumáticos e hidráulicos para atender às necessidades específicas dos nossos clientes.

Fabricados em aço comum ou aço inoxidável (versão americana), os grampos DE-STA-CO atendem às mais severas exigências, com durabilidade e precisão.