CONGRESILLO REGIONAL DE EDUCACIÓN UNIVERSITARIA: MIRADAS CRÍTICAS PARA

TRANSFORMACIÓN UNIVERSITARIA.

SIMULACIÓN DEL PROCESO DE CONFORMADO DE CHAPA CON APLICACIÓN

DOCENTE

AUTOR: Ing. Pedro Rumbos

COAUTOR: Ing. Silfredo Rivero

Dentro de los procesos mecánicos de manufactura, la conformación reviste un especial interés

Plasticidad Fricción Fractura

INTRODUCCIÓN

Justificación :Con la simulación de un proceso metalmecánico de conformado de materiales, se logra:

Objetivo GeneralAdecuar una herramienta tecnológica para la simulación de un

proceso metalmecánico

Presentar a los estudiantes de ingeniería, las tensiones y deformaciones, a la que se someten los materiales en un proceso de conformación metalmecánicoExponer las variantes no medibles en la practica en los materiales sometidos a deformación

Disminuir los tiempos de desarrollo de nuevos productos

Mejorar el diseño de troqueles para estampados

Reducir la cantidad de ensayos reales

Al estudiante, las simulaciones le permite una mejor asimilación de los fundamentos de los procesos de conformación además de una interpretación adecuada de los fundamentos físicos de este proceso.

En el presente trabajo se desarrolla un ejemplo de simulación de un proceso de embutido de chapa, utilizando el método de elementos finitos, como propuesta para ser empleada tanto con fines de investigación, como para la docencia (enseñanza de los procesos de conformación).

Durante la simulación de procesos de conformación, se puede predecir el comportamiento de propiedades mecánicas como la tensión, la cual es muy difícil de medir durante un proceso real.

Piezas a Fabricar

DESARROLLO

DEFORM 2D es un programa computacional que permite la simulación de procesos de conformación y maquinado, basado en el uso del método de elementos finitos. El uso de esta herramienta permite:

Reducir la cantidad de ensayos reales

Mejorar el diseño de dados y estampas para reducir los costos

Disminuir los tiempos de desarrollo de los nuevos productos

A diferencia de los programas de elementos finitos de propósito general, DEFORM 2D ha sido concebido para la modelación de la deformación plástica. Cuenta con una interfaz gráfica de usuario muy amigable y con amplias bases de datos que describen el comportamiento de numerosos materiales.

Definición de unidades de trabajo

Tipo de proceso:

Complejidad de la forma:

Densidad del mallado:

Velocidad del punzón: mm/s

Número de pasos: y Incremento de pasos:

El proceso simulado correspondió al embutido de la parte inferior de los cilindros de gas, de capacidad 10 kg, fabricados por la empresa Exilgás (Matanzas, Cuba). Para la simulación, se tomaron los siguientes datos:

Tipo de proceso: conformación en frio

Complejidad de la forma: moderada

Densidad del mallado: 10 000

Velocidad del punzón: 20,4 mm/s

Número de pasos: 1000

Incremento de pasos: 5

Como la pieza es axialmente simétrica, sólo se considera un cuadrante de la misma a efectos de la simulación .

Una vez concluida la simulación

Resultados obtenidos ( Deformaciones)

Resultados obtenidos ( Esfuerzos)

Simulación en proceso utilizando una velocidad mas alta y otras condiciones

Conclusiones

A través del trabajo desarrollado, se demostró que mediante la combinación del método de los elementos finitos y la simulación en el software DEFORM 2D, se obtiene una simulación de alta calidad del proceso de embutido de la chapa, para la fabricación del cilindro de gas de 10 kg. La simulación permitió obtener la caracterización del estado tensional y de la geometría final de la chapa, en el proceso de embutido.

Además se puede demostrar que es una herramienta de aplicación Docente, donde los estudiantes pueden evaluar el comportamientos de las variables dependientes en función de variables independientes durante la aplicación del proceso de conformación de piezas por embutición.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN