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8/18/2019 Procesos de Trabajo en Lamina Metalica

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PROCESOS DE

TRABAJO ENLÁMINA METÁLICA

ING. CARLOS RODELO APROCESOS II


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CONTENIDO

• Generalidades•Herramientas• Variables Principales del Proceso• Análisis del Proceso de Corte•Doblado

ING. CARLOS RODELO APROCESOS I


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TRABAJO DE LÁMINAS METÁLICASGENERALIDADES

Incluye Operaciones de Corte y Formado realizadas sobreláminas delgadas de metal.

El espesor del material puede ser tan pequeño como varias

décimas de milímetro, pero la mayor parte de los espesoresdel metal están entre 0.4 mm y 6 mm. Cuando el espesor excede de 6 mm se le llama placa en lugar de lámina.

Procesos de gran importancia comercial.

Se pueden diseñar operaciones de producción masiva.

Las partes de lámina de metal se caracterizan generalmente por su alta resistencia, buena precisión dimensional, buen acabadosuperficial y bajo costo relativo.



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Se define como troquelado o estampado al conjunto de operacionescon las cuales sin producir viruta, sometemos una lámina plana aciertas transformaciones a fin de obtener una pieza de formageométrica propia

Este trabajo se realiza con troqueles en máquinas llamadas prensas(generalmente de movimiento rectilíneo alternativo)Las operaciones se subdividen en:Corte o Punzonado (se realiza generalmente en frío )Doblado y/o Curvado (se realiza generalmente en frío )

Embutido (puede realizarse en frío o en Tibio)El proceso es de alta producción y los materiales más usados sonláminas de acero y aleaciones ligeras.



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La mayoría de los procesos se realizan a temperaturaambiente (trabajo en frío). (Cuando el material es grueso, frágilo la deformación es significativa se realiza a temperaturas detrabajo en tibio: 0.3 Tm).

Las tres grandes categorías de los procesos con láminasmetálicas son: corte, doblado y embutido.El corte se usa para separar láminas grandes en piezas

menores, para cortar un perímetro o hacer agujeros en unaparte.

El doblado y el embutido se usan para transformar láminas demetal en partes de forma especial.Los productos hechos de lámina se llaman troquelados o

estampadosING. CARLOS RODELO APROCESOS II


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TRABAJO DE LÁMINAS METÁLICAS

GENERALIDADESPara definir un ciclo de troquelado, es necesario:

1. Definir la forma de la pieza, que impone cierto número de

operaciones , de acuerdo con su complejidad2. Determinar las dimensiones

3. Conocer el material del que se hará la pieza , su plasticidad y

elasticidad.

4. La posibilidad de extraer fácilmente la pieza de la .matriz.



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TRABAJO DE LÁMINAS METÁLICASHERRAMIENTAS

Punzón (Acero templado) = Determina el material, el cual debe tener un espesor menor o igual al diámetro del punzón.

Dado

Prensas (Prensa de Troquelado) – Mo: en forma de tiras o rollos.



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CORTE O PUNZONADODEFINICIÓN

Es una operación de trabajo en lámina metálica donde se realiza uncorte por una acción de cizalla entre dos bordes afilados.

Figura 1. Los símbolos v y F indican velocidad y fuerza aplicada, respectivamente.



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CORTE O PUNZONADO



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CORTE O PUNZONADOLos bordes cizallados de la lámina tienen cuatro zonas características:

Redondeado: Corresponde a la compresión hecha por el punzón en elmaterial de trabajo antes de empezar el corte. Aquí es donde empieza ladeformación plástica del material de trabajo

Bruñido: Es una región relativamente lisa. Ésta resulta de la penetración del

punzón en el material antes de empezar la fractura.Fractura: Es una superficie relativamente tosca del borde de corte donde el

movimiento continuo del punzón hacia abajo causa la fractura del metal.

Rebaba: Es un filo causado por la elongación del metal durante laseparación final de las dos piezas.



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CORTE O PUNZONADOOPERACIONES DE CORTE

Cizallado: Es la operación de corte de una lámina de metal alo largo de una línea recta entre dos bordes de corte. Se usatípicamente para reducir grandes láminas a secciones máspequeñas para operaciones posteriores de prensado. Se ejecutaen una máquina llamada cizalla de potencia o cizalla recta.



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CORTE O PUNZONADOOPERACIONES DE CORTE

Punzonado: Es la operación que implica el corte de una lámina de metal alo largo de una línea cerrada en un solo paso para separar la pieza delmaterial circundante. La parte que se corta es el producto deseado en laoperación y se designa como la parte o pieza deseada.

Perforado: Es muy similar al punzonado, excepto que la pieza que secorta se desecha y se llama pedacería. El material remanente es la partedeseada .



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CORTE O PUNZONADOOTRAS OPERACIONES DE CORTE

Corte en Trozos: Es una operación de corte en la cual las partes seseparan de una tira de lámina metálica cortando el borde opuesto de laparte en secuencia. Cada corte produce una nueva parte.

Partido: El partido involucra el corte de una tira de lámina por un punzón con

dos bordes de corte que coinciden con los bordes opuestos de la parte deseada.



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Muescado: Es el corte solo en una de las caras de la lámina.

Semi-muescado: Operación que recorta una porción interior de lalámina.



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Recorte: Es una operación de corte que se realiza en una parte ya formadapara remover el exceso de metal y fijar su tamaño.

Rasurado: Es una operación de corte realizada con un claro muy pequeñodestinada a obtener dimensiones precisas y bordes lisos y rectos.

Punzonado Fino: Es una operación de cizallado que se usa para cortar partescon tolerancias muy estrechas y obtener bordes rectos y lisos en un solopaso.



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CORTE O PUNZONADOANÁLISIS DEL PROCESO DE CORTE

Los parámetros importantes en el corte de láminas metálicas son:Claro entre el Punzón y el Dado : El claro c es la distancia

entre el punzón y el dado. Los claros típicos en el prensadoconvencional fluctúan entre 4 y 8% del espesor de la láminametálica t. En operaciones especiales que requieren bordesmuy rectos como en el rasurado y el perforado, el claro essolamente el 1 % del espesor del material. El claro correctodepende del tipo de lámina y de su espesor.Espesor del Material

Tipo de Metal (material) y su Resistencia.La Longitud del Corte



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CLARO

TAMAÑO DEL DADO


El tamaño deldado determina eltamaño de laforma Db); el

tamaño del punzóndetermina el tamañodel agujero Dh.


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Debido a la geometría del borde cizallado, el tamaño del punzón y del dado parauna forma o parte redonda de diámetro Db se determina como sigue:

Los tamaños del dado y del punzón para un agujero redondo de diámetroDh se determinan como sigue:



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Debido a la geometría del borde cizallado, el tamaño del punzón y del dado parauna forma o parte redonda de diámetro Db se determina como sigue:

Los tamaños del dado y del punzón para un agujero redondo de diámetroDh se determinan como sigue:


Θ (0.25° - 1.5°)


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Fuerzas de Corte Determina el tamaño (tonelaje) de la prensanecesaria.

En el punzonado, perforado, rasurado y operaciones similares, L es lalongitud del perímetro de la forma o agujero que se corta. En la determinación deL se puede anular el efecto menor del claro.

Si no se conoce el valor de S:



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EJEMPLO

Se corta un disco de 75 mm de diámetro de una tira de acero laminadoen frío medio endurecido de 3 mm de espesor, cuya resistencia al corte

= 310 MPa. Determine a) los diámetros apropiados del punzón y deldado y b) la fuerza de corte



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DOBLADODefinición

Es un proceso de Trabajo en Lámina Metálica, que se define comola deformación del metal alrededor de un eje recto. El metal sedeforma plásticamente así que el doblez toma una forma

permanente al remover los esfuerzos que lo causaron. El dobladoproduce poco o ningún cambio en el espesor de la láminametálica.

FIGURA 1. (a) Doblado de lámina metálica; (b) en el doblado ocurre elongación a la tensióny a la compresión.



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DOBLADOHerramientas

Punzones

Dados

Placa de Presión



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DOBLADOTipos

Doblado en V: La lámina de metal se dobla entre un punzón yun dado en forma de V. Se usa generalmente para operacionesde baja producción y se realizan frecuentemente en una prensade cortina. Los dados en V son relativamente simples y de bajo

costo.

FIGURA 2. Doblado en V: (1) antes y (2) después del doblado. Los símbolos v =velocidad, F = fuerza de doblado aplicada.


Θ (Agudos – Obtusos)


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DOBLADOTipos

Doblado de Bordes: Es aquel que es ejecutado con un dadodeslizante e involucra una carga voladiza sobre la lámina de metal. Eldoblado se limita a ángulos de 90º o menores. Debido a lapresión del sujetador, los dados deslizantes son más complicadosy más costosos que los dados en V y se usan generalmentepara trabajos de alta producción.

FIGURA 3. Doblado de Bordes: (1) antes y (2) después del doblado. Los símbolos v =velocidad, F = fuerza de doblado aplicada, Fh fuerza de sujeción.


Θ (Rectos – Agudos)


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DOBLADOOtras Operaciones

Formado de Bridas: Es una operación en la cual el filo de unalámina se dobla en un ángulo de 90º para formar un borde. Seusa frecuentemente para reforzar o dar rigidez a la parte de la

lámina metálica en la cual se realiza la operación.

FIGURA 4. Formado de bridas: (a) bridado recto, (b) bordeado estirado y (c) bridado contraído.



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Doblez: Involucra el doblado del borde de la lámina sobre símisma en más de un paso de doblado. Esto se hacefrecuentemente para eliminar el filo agudo de la pieza. Paraincrementar la rigidez y para mejorar su apariencia.

Engargolado o Empalme: Es una operación relacionada en lacual se ensamblan dos bordes de láminas metálicas.

FIGURA 5. (a) Doblez, (b) Engargolado (Empalme).



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Rebordeado (Formado de Molduras): los bordes de la parte seproducen en forma de rizo o rollo. Se hacen con fines de seguridad,resistencia y estética. Se puede ejecutar sobre ejes rectos o curvos.Se usa en bisagras, ollas, sartenes y cajas para relojes de bolsillo.

FIGURA 6. (a) Rebordeado.



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DOBLADO

Otras Operaciones (Misceláneos)


FIGURA 7. Operacionesmisceláneas de doblado:

(a) doblado en canal, (b)doblado en U, (c)doblado al aire, (d)doblado escalonado, (e)corrugado y (f) formado

de tubo. F = fuerzaaplicada.


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DOBLADO

Doblado de TubosDoblado por Compresión: La pieza de trabajo se sujeta y dobla

alrededor de un dado estacionario con la ayuda de un bloque o unrodillo seguidor. Con frecuencia se realiza a mano, sobre tubos uotros perfiles de mayores espesores de pared y radios de

doblado más grandes. Los tubos de pared delgada usualmente nose doblan por este método.

FIGURA 8. Doblado por Compresión.ING. CARLOS RODELO APROCESOS II

El radio mínimo a la línea decentro para dobleces por compresión es 4 veces eldiámetro del tubo.


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DOBLADO

Doblado de TubosDoblado por Arrastre: En este método, la pieza de trabajo se sujeta

contra un dado que tiene la forma del doblez, como en el doblado por compresión; pero ahora el dado gira jalando la pieza de trabajo por unamatriz de presión y, en muchos casos, sobre un mandril. Este métodoes adecuado para tubos de pared delgada, en especial cuando se

doblan en radios pequeños, permite un control más estrecho sobre la piezade trabajo que cualquier otro método de doblado.

FIGURA 9. Doblado por Arrastre.ING. CARLOS RODELO APROCESOS II

Se pueden lograr radios dedoblado iguales al diámetro deltubo.


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DOBLADO

Doblado de TubosTABLA 1. Radio mínimo de doblado recomendado: doblado de tubos por arrastre



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DOBLADO

Doblado de TubosDoblado por Prensado con Cabezal: En este método, la pieza de

trabajo se coloca entre dos soportes y se presiona contra un dadoredondo (cabeza o punzón) como se muestra en la figura 10. Los dossoportes giran sobre un pivote conforme el cabeza se mueve haciaadelante manteniendo el soporte de la pieza de trabajo. Se aplica a

tuberías e 10 a 350 mm de diámetro. Este método funciona paradobleces de hasta 165º además, se pueden doblar perfilesextremadamente gruesos.

FIGURA 10. Doblado por Prensado con Cabezal.


El radio mínimo de doblado a la líneade centro por este método es 3 vecesel diámetro a menos que sean

tolerables deformaciones oaplastamientos en la sección dobladaSe prefieren los radios de 4 a 6diámetros.


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GRACIAS
