Jessy ConlagoInforme N04GR 0413/02/2015

ESCUELA POLITCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERA MECNICATecnologa de ConformadoTema: Informe CeroObjetivos: Conformado Mecnico por flexin. Clasificar los procesos por flexin.Marco Terico: PROCESOS POR FLEXINEn estos procesos por deformacin plstica, la fuerza impuesta sobre el material es de flexin, la condicin para que exista la flexin es que el material este sostenido entre apoyos simples en sus extremos o con apoyo de empotramiento en un extremo visto en el plano, lo que producir al interior del el material fuerzas cortantes y momentos flectores que varan sobre toda la dimensin del material. Una variable fundamental en estos procesos es que el espesor del material se mantiene constante.Los procesos de flexin por solicitaciones mecnicas incluyen: la embuticin, el repujado o rechazado al torno, el doblado el plegado o perfilado y el rolado. Estos procesos por flexin: puede hacerse alguna clasificacin de los mismos, tomando en cuenta los medios utilizados para someterle al material a flexin, en procesos que utilizan matriz-embolo y procesos que utilizan rodillos.Embuticin:El embutido es una operacin de formado de lminas metlicas que se usa para hacerpiezas de forma acopada, de caja y otras formas huecas ms complejas. Se realiza colocando una lmina de metal sobre la cavidad de un troquel y empujando el metal hacia la cavidad de ste con un punzn. La forma debe aplanarse contra el troquel por un sujetador de formas.

Fig.1: EmbutidoFuente: http://es.wikipedia.org/;2013Repujado Rotativo:Es conocido tambin como repulsado, rechazado en torno o embutido al torno y consiste en obtener de un disco plano de chapa o una pieza previamente embutida,un recipiente o una figura de revolucin de forma cncava. Pueden obtenerse manualmente o con procedimientos automatizados piezas para aceleradores de electrones, puntas de proyectiles.

Fig.2 : Proceso de repujadohttp://datateca.unad.edu.co/

Rolado: El proceso de rolado se refiere a pasar el metal por rodillos para que adquiera una forma determinada, cuando se le aplica la presin generada por los rodillos el metal se adquiere a dicha forma.

Fig.3: RoladoFuente: http://image.thefabricator.com/a/los-rodillos-para-placa-siguen-rolando-placa-mas-pesada-four-roll.jpg

Doblado: es la deformacin del metal alrededor de un eje recto. Durante la operacin el metal dentro del plano neutral se comprime, mientras que el metal por fuera del plano neutral se estira. El metal se deforma plsticamente, as que el doblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron. Este proceso produce poco u ningn cambio en el espesor de la lmina metlica.

Fig.4: DobladoFuente: GROOVER, M. (2007) Fundamentos de Manufactura Moderna. 3ra Edicin Mxico Editorial McGraw-Hill Interamericanapag.448

Perfilado:Deformacin de una parte de una chapa metlica segn una forma prevista utilizando pares de rodillos cuya separacin es exactamente el espesor del material. Este es un proceso de conformado mecnico por flexin, que consiste en fabricar perfiles de longitud considerable por medio de curvado o doblado de tiras de lminas metlicas por ejemplo los conocidos perfiles de acero IPAC deformados en fro, otras aplicaciones incluyen lminas para puertas enrollables. Adems se utiliza este mtodo de conformado para el sellado de latas contenedoras de comida sellada al vaco, operacin conocida como grapado.

Fig.5: Perfiladohttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/Representaci%C3%B3n_esquem%C3%A1tica_del_proceso_de_perfilado_de_chapa.jpg/500px-Representaci%C3%B3n_esquem%C3%A1tica_del_proceso_de_perfilado_de_chapa.jpg

Corte con punzones:Es un proceso de conformado mecnico que consiste en practicar sobre una chapa un agujero de forma determinada, mediante una estampa apropiada. En este caso el herramental es el punzn cuyo permetro es ligeramente menor al de la matriz.

Fig.6: Corte con punzoneshttp://conformadodemetal.blogspot.com/Corte con cizallas:Es un proceso de conformado mecnico por corte, el cual implica a someter al metala un par de fuerzas separadas una distancia menor que el espesor del material a cortarse, sometiendo al material a esfuerzos cortantes superiores a su resistencia al corte, hasta producir el corte en una seccin que representa algn porcentaje de superficie cortada en la seccin transversal del material dependiendo de la dureza del material, que se presenta como una rea brillante donde se tiene corte puro y una zona de desgarre por la cual se desplaza la fractura, es decir solo una pequea parte del material se corta el resto de material se separa por el viaje de la deformacin plstica producida a lo largo de la seccin transversal del material por desgarre. Esto se lo realiza utilizando cuchillas rectas en prensas conocidas como guillotinas.

Fig.7: Corte con cizallahttp://conformadomecanicodepiezasdtc.weebly.com/uploads/1/4/1/1/14113367/8196355.jpg?425

Descripcin de la Prctica:

Prctica de Embuticin:Prensa Herramental (Embolo Interno)Matriz Prensa Chapa Lamina de aluminio y carbono de bajo %C.Procedimiento:Acoplar a la prensa el herramental necesario para este procedimiento el cual contiene embolo con esquinar redondas para evitar el corte, matriz, prensa chapa el cual ejercer la fuerza sobre el material y pueda fluir constantemente. Para esto contamos con lminas de aluminio y de acero con espesores especficos.Los materiales son colocados uno a uno en la matriz y deformados por la prensa la misma que baja 10 mm es decir el material es embutido esta longitud.Al final de cada embuticin podremos observar apto para que material y que espesor en espacial.

Prctica de Repujado RotativoMaterialesTorno Artesanal de Alto VolteoBruidores de diferentes tiposMandril Matriz de forma Discos de Aluminio (0, 55 mm)Vela de Cebo ProcedimientoJuntamos el disco con la matriz para centrar el material y ajustarlo al contrapunto del torno.Lubricar por ambos lados el material con vela de cebo para que el material no se adhiera al herramental.El operario sujeta los bruidores de soporte y de forma, los cuales van en el soporte apoyados.Prender el torno, el cual girara mientras con los bruidores se da forma al disco.

Prctica de RoladoMaterialesRodillo de doble soporte Lamina de aluminio de espesor 0, 55mm.ProcedimientoInsertar la lmina de aluminio en el rodillo e ir insertando y receptando la veces que sea necesarias hasta obtener una forma cilndrica.

Prctica de Doblado o PlegadoDobleces en distinta forma.Materiales Matriz de doblado y emboloLminas de aluminio revenido espesor 0,3 a 0,25 mmProcedimientoColocar el material entre el embolo y la matriz de doblado para obtener una forma determinada.

Practica de PerfiladoMaterialesPerfiladora de un soporteLminas de aluminio ProcedimientoIngresar lminas de aluminio entre los rodillos de la perfiladora para dar forma transversal y longitudinal para la cual los rodillos deben tener una separacin igual al espesor del aluminio. Practica de Corte por PunzonadoMaterialesTroquel de punzonadoMatrizPlaca extractoraPin de posicin Aluminio espesor 0,75 mmProcedimientoIngresar el material, y atravesar con el troquel de punzonado hasta obtener los dimetros internos de las rodelas que sern el producto final.Al final obtenemos retales que son residuos que no se utilizan y las rodelas.

Practica de Corte por CizallaMateriales planosCizallas materiales planosCizallas para barrillasProcedimientoInsertar el material entre las cuchillas y ejercer la fuerza necesaria.Medir la zona opaca y la zona brillante.

Tabla de datos obtenidos:MaterialEspesor(mm)Afectacin

Aluminio1,1Rotura

Acero bajo %C0,55Rotura

Aluminio0,65Rotura

Acero bajo %C1,15Sin rotura

Tabla.1: Resultados Practica de embutido.DimetroRodela GrandeRodela Pequea

Externo33 (mm)13,95(mm)

Interno13,85(mm)7,10(mm)

Tabla.2: Dimetros de rodelas practica de corte con punzones

RetalDimetro(mm)

D. Interno7,25

D. Grande32,75

D. Medio13,9

Tabla.3: Dimetros de retales practica de corte con punzones

MaterialEspesor(mm)Zona Brillante(mm)Zona Opaca(mm)

Plomo6,155,60,55

Aluminio3,81,82,00

Cobre5,12,62,5

Acero bajo %C2,850,951,9

Tabla. 4: Longitudes de zona en Corte con cizalla de materiales planos

MaterialDimetro(mm)Zona de Corte(mm)Zona Opaca(mm)

Aluminio63,42,6

Cobre6,13,52,6

Acero bajo %C3,351,052,3

Acero alto %C3,850,23,65

Tabla. 5: Longitudes de zona en Corte con cizalla para varillas Tabla de datos calculados:RetalDimetro(mm)Dimetros de las rodelas(mm)Diferencia de medidas(mm)%Recuperacin elstica

D. Interno7,257,100,152,11

D. Grande32,75330,250,76

D. Medio13,913,850,050,36

Tabla.6: %Recuperacin elstica (Prctica de corte con punzones )

MaterialEspesor(mm)Zona Brillante(mm)%de ZonaZona Opaca(mm)%de Zona

Plomo6,155,691,060,558,94

Aluminio3,81,847,372,0052,63

Cobre5,12,650,982,549,02

Acero bajo %C2,850,9533,331,966,67

Tabla.7: Porcentaje de zona opaca y brillante de corte de materiales planos

MaterialDimetro(mm)Zona de Corte(mm)% de ZonaZona Opaca(mm)% de Zona

Aluminio63,456,672,643,33

Cobre6,13,557,382,642,62

Acero bajo %C3,351,0531,342,368,66

Acero alto %C3,850,25,193,6594,81

Tabla.8: Porcentaje de zona opaca y brillante de corte de varillas

Anlisis de datos:En la tabla 6 puede observarse que existe un porcentaje de recuperacin elstica evidente el cual tericamente era de conocimiento pero es confirmada de forma prctica.En las tablas 7 y 8 al calcular el porcentaje de zona de corte y zona opaca o de desgarre es evidente que para cada material es diferente y a la vez segn la dureza del mismo el rea de corte es menor y la zona opaca incrementa.En el caso de corte por cizalla para varillas el dimetro de las mismas es de uso exclusivo ya que de no ser consideradas el proceso pierde su fin.

Conclusiones:Es importante considerar la diferencia entre procesos por flexin ya que su caracterstica es que su espesor no vara solo existe un cambio en la forma del material.En el proceso de embutido la matriz es especfica para cierto material y espesor ya que de no es respetado este parmetro puede existir un dao en el herramental.Industrialmente estos procesos son muy funcionales debido a la facilidad y versatilidad de dar forma a los materiales.Mientras ms duro el material mayor es la fuerza ejercida para ejercer el corte al igual que la zona de desgarre.En comparacin con los procesos de formacin volumtrica es que el espesor del material no sufre cambio mayor por lo cual solo se le da forma al material tratado.

Recomendaciones:Los materiales metlicos tienden a tener un porcentaje de restitucin el cual puede ser determinado si se trabaja en frio. Usar correctamente el herramental para evitar posibles accidentes en proceso de conformado por flexin.La experiencia del operario es muy importante para que el proceso no pierda su finalidad es decir pierda su espesor y el material se corte.Al realizar esta prctica puede diferenciarse de cierta manera las diferencias entre procesos de formacin metlica. Uso de troqueles necesario para que el material no sufra deformacin en su espesor.Bibliografahttp://www.quiminet.com/articulos/que-es-el-proceso-de-rolado-2555669.htmhttp://conformadomecanicodepiezasdtc.weebly.com/troqueles.htmlKALPAKJIAN, S. & SCHMID, S. (2002). MANUFACTURA 4ta Edicin. Mxico Editorial PEARSON EDUCACIN.GROOVER, M. (2007) Fundamentos de Manufactura Moderna. 3ra Edicin Mxico Editorial McGraw-Hill Interamericana12