PROCESOS SIN ARRANQUE DE VIRUTA

PROCESOS SIN ARRANQUE DE VIRUTA

EMBUTIDOQu es el embutido?El embutido es una operacin de formado de lminas metlicas que se usa para hacer piezas de forma acopada, de caja, cilndricas y otras formas huecas, e incluso partiendo de piezas previamente embutidas.

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, como se muestra en la figura.

Cmo se hace el embutido?

C= ESPACIO.Db=DIMETRO DE LA FORMA INICIAL.DP=DIMETRO DEL PUNZN.Rd=RADIO DE LA ESQUINA DEL TROQUEL.Rp=RADIO DE LA ESQUINA DEL PUNZN.F=FUERZA DEL EMBUTIDO.Fh=FUERZA DE SUJECIN. EL PUNZN ENTRA EN CONTACTO CON EL TRABAJO.

2) DOBLADO.

ENDEREZADO.

4) FRICCIN Y COMPRESIN.

5) FORMA FINAL DE LA COPA, QUE MUESTRA LOS EFECTOS DEL ADELGAZAMIENTO EN LAS PAREDES DE LA COPA.

PROCESO DE EMBUTICIN:1) EL PUNZN ENTRA EN CONTACTO CON EL TRABAJO:El punzn aplica una fuerza hacia abajo F para realizar la deformacin del metal, la pieza de trabajo experimenta una serie de esfuerzos y deformaciones al tomar gradualmente la forma definida por el punzn y la cavidad del troquel.

2) DOBLADO: Cuando el punzn empieza a empujar el trabajo, sujeta al metal a una operacin de doblado. La lamina es doblada simplemente sobre la esquina del punzn y la esquina del troquel , como se muestra en la figura 2.

3) ENDEREZADO:A medida que el punzn avanza, ocurre una accin de enderezado del metal que fue previamente doblado sobre el radio del troquel, como se muestra en la figura 3. en este punto se necesita mas metal para remplazar al que ahora forma la pared del cilindro. El metal en la porcin exterior de la forma se jala o embute hacia la apertura del troquel para sustituir al metal previamente doblado y enderezado que ahora forma la pared del cilindro.

4) FRICCIN Y COMPRESIN:Para que el material de la brida se mueva hacia la apertura del troquel, debe superar la friccin entre la lamina de metal y las superficies del sujetador y del troquel. Generalmente se usan lubricantes o compuestos para reducir las fuerzas de friccin durante el embutido. Adems de la friccin ocurre tambin la compresin en las pestaas exteriores de la forma.

5) FORMA FINAL DE LA COPA, QUE MUESTRA LOS EFECTOS DEL ADELGAZAMIENTO EN LAS PAREDES DE LA COPA.Una parte de la deformacin involucra estiramiento y adelgazamiento del metal al ser jalado sobre el borde de la abertura del troquel. En una operacin exitosa de embutido puede ocurrir hasta 25% de adelgazamiento, la mayor parte cerca de la base de la copa.

REEMBUTIDO: Si el cambio de forma que requiere el diseo de la pieza es demasiado severo (la relacin de embutido es demasiado alta), el formado completo de la pieza puede requerir mas de un paso embutido. Al segundo paso de embutido y a cualquier otro posterior, si se necesita, se le llama reembutido. OTRAS OPERACIONES DEL EMBUTIDO:

EMBUTIDO SIN SUJETADOR:Una de las funciones del principales del sujetador consiste en prevenir el arrugado de la brida mientras se empuja la pieza. El troquel de embutido debe tener forme de embudo o cono para permitir que el material a embutir se ajuste a la cavidad del troquel. La ventaja del embutido sin un sujetador cuando ste es posible, es un costo mas bajo de las herramientas y el uso de una prensa mas simple, porque se evita la necesidad de un control separado de los movimientos del sujetador y del punzn.

Arrugamiento en la brida o pestaa.

Arrugamiento en la pared.

Desgarramiento.

Orejado.

Rayados superficiales.DEFECTOS DEL EMBUTIDO:

En este tipo de herramienta el disco recortado a embutir se fija en su asiento, al actuar la placa prensa disco, el punzn comienza a penetrar el material en la matriz en su totalidad.

Seguido se expulsa la pieza embutida por accin de un expulsor, obtenindose una pieza de esta caracterstica.

HERRAMIETA DE EMBUTIDO DE ACCIN SIMPLE:

HERRAMIETA DE EMBUTIDO DE ACCIN DOBLE:En este tipo de herramientas, el punzn se ubica en la parte superior de la corredera (prensa), el disco recortado se ubica tambin en su asiento en la matriz y el punzn y la placa prensa disco actan simultneamente y la matriz cuenta con el expulsor.

Latas de bebidas.Casquillos de municiones.Lavabos.Utensilios de cocina (ollas, sartenes etc.).Panel de carrocera de un automvil.

EJEMPLOS DE PRODUCTOS EMBUTIDOS:ESTAMPADOQu es el estampado?La estampacin es un tipo de proceso por el cual se somete un metal a una carga de compresin entre dos moldes, con el fin de crear identaciones en la lamina como letras o costillas de refuerzo por medio de una presin aplicada progresivamente o una percusin.

La fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa. El material se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la forma de la pieza que se desea obtener. El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de golpes o presin empleando martillos o prensas. El proceso de estampado termina cuando las dos matrices llegan a ponerse prcticamente en contacto.

Tipos de estampadosExisten dos tipos de estampados los cuales son en frio o en caliente, con el fin de obtener diferentes deformaciones en los materiales a utilizar.

ESTAMPADO EN CALIENTEESTAMPADO EN FRIO Estampado en calienteEste tipo de estampacin se realiza con el material a mayor temperatura que la de recristalizacion, aproximadamente de 1100C a 1250C para el acero, 750 a 925C para cobre y sus aleaciones, 315C para el magnesio, y 370 a 450C para el aluminio.

Ventajas del estampado en calienteFacilitar el estampado en metales de grosor elevado Dar mayor dureza a la pieza.Mejorar sus propiedades de los metales.Dar de mejor manera una impresin a un metal con grosor elevado.

EjemplosTuercas.Partes de herramientas.BielasMartilloscigeales

Estampado en frioEste tipo de estampado se realiza a temperatura ambiente por lo que se deforma el grano durante el proceso, obteniendo anisotropa en su estructura microscpica.Suele aplicarse a piezas de menor espesor que cuando se trabaja en caliente, usualmente chapas o laminas de espesor uniforme.Los materiales utilizados para la estampacin en frio deben ser dctiles y maleables, como el acero de baja aleacin, aluminio, latn, plata, oro.Ventajas del estampado en frioNo requiere de una unidad de estampado caliente ni conocimientos especializados.Slo requiere placas de impresin.Se pueden obtener altas velocidades de acabado.No deja residuos y queda una impresin clara.

EjemplosGrabado en las monedas.

Numeracin de las placas.

Partes de un autoCofres Puertas.ToldosCajuelasRoscas de tornillos.

Principales martillos de estampadoMartinete de cada libre: Este martinete de tipo cada libre la presin del impacto es desarrollada por la fuerza de cada del apisonador y el dado cuando golpea sobre el dado que esta fijo abajo.Utilizando aire o vapor para levantar el apisonador.El martillo se levanta despus de caer hasta 1.5 m.La fuerza del golpe es enteramente dependiente de la masa del martilloTiene un uso extenso en herramientas manuales, tijeras, cubiertos, partes de herramientas.Desventaja:Este martinete no se levanta tan rpidamente como la unidad de aire o vapor.TrefiladoDefinicinSe entiende por trefilar a la operacin que consistente en la reduccin de seccin de un alambre o varilla hacindolo pasar a travs de un orificio cnico practicado en una herramienta llamada hilera o dado. Los materiales ms empleados para su conformacin mediante trefilado son el acero, el cobre, el aluminio y los latones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o aleacin dctil.

estiradoBarrasTubosAlambre

Estirado del tuboEl materia es forzado por encima del limite elstico para permitir el flujo plstico atreves del dado esta operacin le da dureza del tubo de tal manera que el material debe recoserseEstirado de alambreEl alambre se hace estirado en frio de alambrn laminado en caliente atreves de uno o mas dados existen dos tipos el estirado simple y el continuoEl estirado simple se coloca una espira sobre el carrete se sujeta con tenazas se aguza el extremo de la varilla para que entre en el dado.Estirado continuo el alambre se alimenta de varios dados y bloques de estirado arreglados en serie .de 4 a 12

BancosBloquesMltiple maquinas de troquel

ejemplosAlambre TubosVarillasMayaAlambre para instalacinClavosTornillos

ExtrusinDefinicin Laextrusines un proceso utilizado para crear objetos con seccin transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a travs de un troquel de una seccin transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresin y de cizallamiento.procesoEl proceso comienza con el calentamiento del material. ste se carga posteriormente dentro del contenedor de la prensa. Se coloca un bloque en la prensa de forma que sea empujado, hacindolo pasar por el troquel. Si son requeridas mejores propiedades, el material puede ser tratado mediantecalorotrabajado en fro.El radio de extrusin se define como el rea de la seccin transversal del material de partida dividida por el rea de seccin transversal del material al final de la extrusin. Una de las principales ventajas del proceso de extrusin es que este radio puede ser muy grande y an producir piezas de calidad.

Extrusin en caliente

La extrusin en caliente se hace a temperaturas elevadas para evitar el trabajo forzado y hacer ms fcil el paso del material a travs del troquel. La mayora de la extrusin en caliente se realiza en prensas hidrulicas horizontales con rango de 250 a 12.000 t. Rangos de presin de 30 a 700 Mpa (4400 a 102.000 psi), por lo que la lubricacin es necesaria, puede ser aceite o grafito para bajas temperaturas de extrusin, o polvo de cristal para altas temperaturas de extrusin. La mayor desventaja de este proceso es el costo de las maquinarias y su mantenimiento.

Temperaturas de varios metales en la extrusin en caliente1MaterialTemperatura [C (F)]Magnesio350-450 (650-850)Aluminio350-500 (650-900)Cobre600-1100 (1200-2000)Acero1200-1300 (2200-2400)Titanio700-1200 (1300-2100)1000-1200 (1900-2200)Aleaciones RefractariasMayores a 2000 (4000)Extrusin en fro

La extrusin fra es hecha a temperatura ambiente o cerca de la temperatura ambiente. La ventaja de sta sobre la extrusin en caliente es la falta de oxidacin, lo que se traduce en una mayor fortaleza debido al trabajo en fro otratamiento en fro, estrecha tolerancia, buen acabado de la superficie y rpida velocidad de extrusin si el material es sometido a breves calentamientos.1Los materiales que son comnmente tratados con extrusin fra son: plomo, estao, aluminio, cobre, circonio, titanio, molibdeno, berilio, vanadio, niobio y acero.

laminadofundamentEn su forma ms elemental, un laminador est constituido por dos o mscilindros que giran en sentidos contrarios entre s. La distancia entre lassuperficies cilndricas enfrentadas es siempre menor que el espesor inicial dellingote, por lo que ste, al pasar entre los dos cilindros se aplasta y se alargaproporcionalmente a la reduccin de seccin.