25/4/2016 Procesos de Conformado  Ingeniería Industrial

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En los procesos de conformado, lasherramientas, usualmente dados deconformación, ejercen esfuerzos sobre lapieza de trabajo que las obligan a tomarla forma de la geometría del dado.

Curva de Esfuerzo vsDeformación

Debido a que los metales deben serconformados en la zona decomportamiento plástico, es necesariosuperar el límite de  တ†uencia para que ladeformación sea permanente. 

PROCESOS DE CONFORMADO

Los procesos de conformado de metales comprenden un amplio grupode procesos de manufactura, en los cuales se usa la deformaciónplástica para cambiar las formas de las piezas metálicas.

 

Por lo cual, el material es sometido a esfuerzos superiores a sus límites elásticos, estoslímites se elevan consumiendo así la ductilidad . 

Propiedades metálicas en los procesos de conformado

Al abordar los procesos de conformado es necesario estudiar una serie de propiedadesmetálicas inတ†uenciadas por la temperatura, dado que estos procesos pueden realizarsemediante un trabajo en frio, como mediante un trabajo en caliente.

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Límite deFluencia

Aumenta 

DuctilidadDisminuye

Límite deFluenciaDisminuye DuctilidadAumenta 

 

Trabajo en frio

Se re‐†ere al trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurreal aplicar un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original demetal, produciendo a la vez una deformación. Características 

Trabajo en caliente

Se de‐†ne como la deformación plástica del material metálico a unatemperatura mayor que la de recristalización. La ventaja principal deltrabajo en caliente consiste en la obtención de una deformación plásticacasi ilimitada, que además es adecuada para moldear partes grandesporque el metal tiene una baja resistencia de cedencia y una altaductilidad. Características

Clasiတတcación de los procesos de conformado

Bryan Salazar LópezColombia

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PROCESO DE CIZALLADO

El proceso de cizallado es una operación de corte de láminas que consiste en disminuir lalámina a un menor tamaño. Para hacerlo el metal es sometido a dos bordes cortantes.

 

Donde V es la velocidad y F  es la fuerza de la cuchilla 

Ejemplo de Cizallado

Cizalla HACO SST

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PROCESO DE TROQUELADO

El proceso de troquelado es una operación en la cual se cortan láminas sometiéndolas aesfuerzos cortantes, desarrollados entre un punzón y una matriz, se diferencia delcizallado ya que este último solo disminuye el tamaño de lámina sin darle forma alguna.El producto terminado del troquelado puede ser la lámina perforada o las piezasrecortadas.

Los bordes de herramientas desa‐†lados contribuyen también a la formación de rebabas,que disminuye si se aumenta la velocidad del punzón.

 

Partes de una troqueladora

Cálculo de la fuerza de troquelado ejercida por el punzónLa fuerza máxima del punzón, FT, se puede estimar con la ecuación: 

donde,t:es el espesor de la láminal: es la longitud total que se recorta (el perímetro del ori‐†cio)Sult: es la resistencia última a la tensión del material, yk: es un factor para aumentar la fuerza teórica requerida debida al empaquetamiento dela lámina recortada, dentro de la matriz. El valor de k suele estar alrededor de 1.5.

Ejemplo de troquelado

Fingal Trade - Haco multi 80

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Doblado entre formas En este tipo de doblado, la lámina metálicaes deformada entre un punzón en formade V u otra forma y un dado. Se puedendoblar con este punzón desde ángulosmuy obtusos hasta ángulos muy agudos.Esta operación se utiliza generalmentepara operaciones de bajo volumen deproducción.

Doblado deslizante En el doblado deslizante, una placapresiona la lámina metálica a la matriz odado mientras el punzón le ejerce unafuerza que la dobla alrededor del bordedel dado.

Este tipo de doblado está limitado paraángulos de 90°.

PROCESO DE DOBLADO

El doblado de metales es la deformación de láminas alrededor de un determinadoángulo. Los ángulos pueden ser clasi‐†cados como abiertos (si son mayores a 90 grados),cerrados (menores a 90°) o rectos. Durante la operación, las ‐†bras externas del materialestán en tensión, mientras que las interiores están en compresión. El doblado no producecambios signi‐†cativos en el espesor de la lámina metálica.

Tipos de doblado 

Cálculo de la fuerza para doblado de láminasLa fuerza de doblado es función de la resistencia del material, la longitud L de la lámina,el espesor T de la lámina, y el tamaño W de la abertura del dado. Para un dado en V, sesuele aproximar la fuerza máxima de doblado, FD, con la siguiente ecuación:

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Ejemplo de doblado

PROCESO DE EMBUTIDO

El proceso de embutido consiste en colocar la lámina de metal sobre un dado y luegopresionándolo hacia la cavidad con ayuda de un punzón que tiene la forma en la cualquedará formada la lámina.

El número de etapas de embutición depende de la relación que exista entre la magnituddel disco y de las dimensiones de la pieza embutida, de la facilidad de embutición, delmaterial y del espesor de la chapa. Es decir, cuanto más complicadas las formas y másprofundidad sea necesaria, tanto más etapas serán incluidas en dicho proceso.

Ejemplo de embutido

Plegadora HACO ERMS30135 Syncrhomaster con ATS550

Triform Deep Draw Sheet Hydroforming Press Animation

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PROCESO DE LAMINADO

El laminado es un proceso en el que se reduce el espesor de una pieza larga a través defuerzas de compresión ejercidas por un juego de rodillos, que giran apretando y halandola pieza entre ellos.

El resultado del laminado puede ser la pieza terminada (por ejemplo, el papel aluminioutilizado para la envoltura de alimentos y cigarrillos), y en otras, es la materia prima deprocesos posteriores, como el troquelado, el doblado y la embutición.

Proceso de laminado del Acero

Ejemplo de laminado

¿Cómo hacen el papel de aluminio?

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PROCESO DE FORJADO

El proceso de forjado fue el primero de los procesos del tipo de compresión indirecta y esprobablemente el método más antiguo de formado de metales. Involucra la aplicación deesfuerzos de compresión que exceden la resistencia de တ†uencia del metal. En esteproceso de formado se comprime el material entre dos dados, para que tome la formadeseada.

La mayoría de operaciones de forjado se realiza en caliente, dada la deformacióndemandada en el proceso y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar laductilidad del metal. Sin embargo este proceso se puede realizar en frío, la ventaja es lamayor resistencia del componente, que resulta del endurecimiento por deformación.

Ejemplo de forjado

PROCESO DE EXTRUSIÓN

La extrusión es un proceso por compresión en el cual el metal de trabajo es forzado aတ†uir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección transversal.Ejemplos de este proceso son secciones huecas, como tubos.

Existe el proceso de extrusión directa, extrusión indirecta, y para ambos casos laextrusión en caliente para metales (a alta temperatura).

 

FORJA CERRADA EN CALIENTE CON REBABA

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Extrusión directa En la extrusión directa, se deposita en unrecipiente un lingote en bruto llamadotocho, que será comprimido por un pistón.Al ser comprimido, el material se forzará aတ†uir por el otro extremo adoptando laforma que tenga la geometría del dado.

Extrusión indirecta

La extrusión indirecta o inversa consiste enun dado impresor que está montadodirectamente sobre el émbolo. La presiónejercida por el émbolo se aplica en sentidocontrario al တ†ujo del material. El tocho secoloca en el fondo del dado contenedor.

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Tipos de extrusión 

 

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Animation of aluminium extrusion process

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