Ramírez Mario Informe cuatro

Grupo No. 626/11/2012

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Facultad de Ingeniería Mecánica

Tecnología de Conformado

TEMA: Conformado Mecánico por Deformación Plástica

Objetivos: Proceso por flexión

Proceso por corte

Procesos por Torsión

Procesos por Tracción

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MARCO TEÓRICO:

Clasificación de los procesos de Conformado Mecánico

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Conformado Mecánico por Deformación Plástica

Flexión

Hace referencia a la deformación que experimenta un elemento estructural alargado en

dirección perpendicular a su eje longitudinal. Las vigas, las placas y las láminas son

ejemplos de estos elementos que suelen soportar distintos niveles de flexión mecánica. En

este proceso se obtiene la flexión debido a la aplicación de un momento, en el metal

sometido a una flexión, exige gran variación de tenciones en una misma sección

transversal. En los procesos de flexión podemos encontrar al doblado, repujado, plegado,

embutición y rolado.

Doblado

Es un proceso de conformado mecánico por Flexión en el que el metal es

obligado a tomar nuevas formas por movimiento o flujo plástico. Sin alterar

su espesor, de forma que todas sus secciones permanezcan constantes.

Repujado

Consiste en obtener de un disco plano de chapa o una pieza previamente

embutida, un recipiente o una pieza de revolución de forma cóncava

aplicando presión por medio de herramientas de configurado o rodillo, la

pieza está girando mientras es acercada al modelo de madera o metal que

también está girando denominada mandrilo matriz, en este proceso el

espesor de la chapa teóricamente es constante, pero en la practica la

disminución del espesor se da del 10% al 25% de su espesor inicial

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dependiendo de la destreza y experiencia que tenga el maquinista a ejecutar

este proceso.

http://www.monografias.com/trabajos23/embutido-chapas/Image12235.jpg

Embutición

Consiste en darle una forma ahuecada a la lámina, por deformación de la

misma manteniendo el espesor.

Las operaciones de embutición emplean: prensas, matrices con las formas y

dimensiones requeridas y sujetador, cuando una chapa de metal es sometida

al proceso de embutición experimenta tres tipos de deformaciones: pestaña,

pared de la copa y zona del embolo.

La zona que está en contacto con el embolo se estira para adaptarse a la

forma deseada. El sujetador cumple la función de evitar la excesiva

formación de pliegues en los bordes, laque presión que ejerce sobre la placa

de metal es constante durante todo el proceso.

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http://

www.monografias.com/trabajos23/embutido-chapas/embutido-chapas.shtml

Plegado

Consiste en fabricar perfiles de longitud considerable por medio de curvado

o doblado de tiras de láminas metálicas, para esto se utilizan dos rodillos

para transformar gradual y sucesivamente una tira de chapa en un perfil,

cada par tiene un par distinto que se aproxima a la sección deseada, el

número de pares de rodillos dependen del perfil a obtenerse

El plegado es el proceso mediante el cual se deforma una parte de la chapa

según una forma prevista. En los materiales usados para el plegado se toma

muy en cuenta el escogitamiento del mismo, que se relaciona con el tamaño,

forma física, forma final de la pieza y criterio económico, la ductilidad o

elongación del material es muy importante pues determinara el radio mínimo

del plegado.

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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/Representaci

%C3%B3.jpg

Rolado

Cosiste en deformar una lámina metálica y darle una forma de superficie

desarrollable, considerando como tal, la que puede extenderse sobre un

plano sin sufrir deformación. Existen parámetros que hay que tomar en

cuenta como por ejemplo: geometría de la máquina que está relacionada con

el radio de los rodillos, distancia entre ellos y el ángulo entre la línea de

centro, interacción entre los rodillos y la pieza es importante porque permite

determinar la fuerza aplicada para realizar la deformación y el radio de

curvatura de la pieza, propiedades mecánicas del material tiene que ver con

la ductilidad y el límite de fluencia determinantes para la fuerza de

deformación, geometría del material referente a la sección transversal a

deformarse pudiendo ser estas simétricas y asimétricas, relación entre la

geometría de la pieza y las propiedades mecánicas del material.

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http://

www.grupoacv.com/images/processes/rolado.gif

Corte

Sirve para la separación y acabado de la fabricación de piezas metálicas. En

la operación un pequeño volumen de metal se deforma plásticamente hasta

que se produce la fractura del mismo, este proceso incluye el cizallado y el

punzado.

Cizallado.- Es un proceso de conformado mecánico por corte, el cual implica

al metal a someterlo a tensiones cortantes arriba de su resistencia, hasta

obtener la superficie del metal. Esto se lo realiza por medio de guillotinas.

http://wiki.ead.pucv.cl/images/thumb/

9/92/Cizallado_2.JPG/700px-Cizallado_2.JPG

Punzado.- Es un proceso de conformado mecánico por corte, que consiste en

practicar sobre una chapa un agujero de forma determinada, mediante una

estampa apropiada.

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Torsión

Es un proceso de conformado mecánico por deformación plástica que consiste en

someter una probeta de un determinado material de sección redonda a un momento

torsión gradualmente creciente hasta que se produzca la falla en la misma.

http://www.monografias.com/

trabajos59/torsion-metales/Image4.gif

Tracción

Es un proceso que se usa para formar contornos simples o complicados, es un

proceso en el cual el metal sobre un bloque de forma es traccionado en herramientas

adecuadas de contención.

El estirado se clasifica en estirado uniaxial y estirado biaxial, estos dos tipos son

utilizados en ensayos mecánicos, para determinar las propiedades mecánicas de los

metales, estos ensayos se realizan con probetas normalizadas. El estirado uniaxial

comprende a los metales con secciones transversales diversas, consiste en someter a

la probeta a una carga creciente de tracción uniaxial, y se van midiendo los

correspondientes alargamientos, generalmente hasta su ruptura.

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http://html.rincondelvago.com/000536940.jpg

Probeta

Descripción de la Práctica

Procesos por flexión

La condición necesaria que debe cumplir este proceso es que si se lo realiza correctamente

no debe existir cambio en el espesor.

Embutición

Para esta práctica se usara una matriz, embolo, una parte hueca donde toma

la forma el material (base inferior), esta matriz está provista de unos resortes

(prensa chapas o sujetador), la base y el embolo, deben estar calibrados para

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un determinado material y determinado espesor. Se usaran 4 placas de

características diferentes: cobre, aluminio, acero de bajo carbono de 1 mm,

acero de bajo carbono de 0.6 mm

Repujado

Consiste en centrar la lámina de aluminio o material que se vaya a utilizar

con respecto a la matriz y lubricarla por ambos lados, encender el torno,

mientras gira con ayuda de un gruñidor de forma darle la forma de la matriz.

Si se hace fuerza en un mismo punto durante un cierto tiempo el material se

puede romper

Doblado

En este proceso no cambia el espesor, solo cambia la forma

proporcionándole al material mayor dureza, el proceso consiste en colocar la

lámina sobre la matriz y luego se presiona con el embolo deformando el

material permanentemente a la forma de la matriz.

Rolado

En este proceso solo existe cambio de forma del material, el proceso

consiste en hacer pasar la lámina por los rodillos, los dos rodillos inferiores

son motrices y sirven de soporte a la lámina, y el rodillo superior suelto es el

que realiza la fuerza deformadora.

Plegado

Consiste en hacer pasar el material por los rodillos estando estos calibrados

para que no exista cambio o variación de la forma del material y otorgarle

mayor dureza al material.

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Procesos por Corte

En esta práctica se realizaran rodelas, se puede usar matrices para dar la forma al

material, se pueden realizar cortes planos o redondos. Para realizar las rodelas se

utiliza una cizalla conformada por una matriz, tres punzones de diferentes

diámetros, se encuentra en la parte superior de la cizalla, en la parte inferior se

encuentran los alojamientos para los punzones estos son fijos, debe existir una

calibración entre los punzones y los alojamientos de acuerdo al material con que se

trabaje, la una cuchilla es fija y la otra es móvil. Se debe colocar el material en

medio de la matriz y bajar los punzones para realizar el corte.

Datos obtenidos

Proceso de Embutición:

Cobre Aluminio

Acero de bajo

carbono 1

Acero de bajo

carbono 2

Espesor

inicial (mm) 0.07 1,35 0.6 1

Proceso de Corte con Matriz Rodelas

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Espesor: 1.2 mm

Proceso de Corte con Cizallas

Aluminio Cobre Plomo Acero de bajo

carbono

Espesor zona

brillante(mm)

2.5 2.5 4.65 1

Espesor zona

opaca(mm)

0.6 2.85 1.45 2.5

Materiales redondos

Aluminio Cobre Acero duro Acero bajo

carbono

Φ 6.8 7.1 4 8.5

zona

brillante(mm)

5.15 3.75 0.85 1.25

zona

opaca(mm)

5.55 3.35 3.15 7.25

Datos calculados

% ℜ= Afinal−A inicialA inicial

×100 %

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%Corte= zona brillantezonatotal

×100 %

%Desgarre= zonaopacazonatotal

×100 %

Proceso de corte con matriz

% ℜRodela=((14.102 )−(13.852 ))∗Π

(13.852 )∗Π∗100=3.64%

Proceso de Corte con Cizallas

Láminas:

Aluminio

%Corte=2.53.1

∗100=80,00 % % A Desgarre=20,00 %

Cobre

%Corte= 2.55.35

∗100=46.72% % A Desgarre=53.28 %

Plomo

%Corte=4.656.1

∗100=76.23 %% A Desgarre=23.77 %

Acero de Bajo Carbono

%Corte= 13.50

∗100=28.57 % % A Desgarre=71.43 %

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Materiales Redondos

Aluminio

%Corte=5.156.8

∗100=75.73 % % A Desgarre=24.27 %

Cobre:

%Corte=3.757.1

∗100=52.82 % %A Desgarre=47.18 %

Acero duro:

%Corte=0.854

∗100=21.25 % % A Desgarre=78.75 %

Acero de bajo carbono:

%Corte=1.258.5

∗100=14.70 % % A Desgarre=85.30 %

Análisis de Datos

Al analizar los datos podemos observar que entre mayor se la ductilidad del material se

obtendrá una zona brillante mayor o de corte mientras que el área opaca o de desgarre va a

ser menor.

En el proceso de embutición se pudo observar que para cada material debe existir un

sistema ya que si utilizamos un sistema para varios materiales podemos aplicar al material

una fuerza menor o mayor a la necesitaba para el proceso de embutición

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Conclusiones

El conformado mecánico por deformación plástica se caracteriza por no existir perdida de

material con la cual encontramos varios procesos estos pueden ser por la temperatura de

trabajo o por las solicitaciones mecánicas entre las cuales encontramos diversos procesos

que deben de cumplir cada uno con sus respectivas variables para ser validos.

En los procesos de rolado, perfilado y plegado no debe existir cambios de espesor del

material, solo aumentan su resistencia al cambiar de forma.

El proceso de repujado al torno es muy utilizado en la industria ya que permite obtener

formas cónicas o troncos de cono partir de laminas circulares en este campo como algunos

ejemplos tenemos a los vasos, ollas, etc.

Recomendaciones

Es recomendable analizar las matrices a ser utilizadas dependiendo del material a trabajarse

ya que solo son fabricadas para solo un tipo de material en especial, en el caso de ser

aplicadas para otros materiales no cumplirá con los requerimientos o solicitaciones

necesarias para dichos materiales y podríamos romper el material o deformarlo

irregularmente.

En los procesos de Doblado, Perfilado, y Rolado se debe colocar al material

cuidadosamente teniendo en cuenta que el espesor de este es la separación de los rodillo en

el caso del rolado, para que no ocurran daños y cambios en su espesor, y solo aumentar su

resistencia.

En la utilización de herramientas o maquinaria se debe optar todas las normas de seguridad

indicadas para cada proceso de fabricación por solicitaciones mecánicas para evitar daños

en la maquinaria y afectar la salud del operador.

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Bibliografía

Pollack, W; Maquinas Herramientas y Manejo de Materiales.

CARDENAS, V; Fundamentos Generales del Conformado de los Materiales; 1982.

BARRAND, P; Enciclopedia del Aluminio procesos de conformado del aluminio y sus

aleaciones II; URMO; 1969.

http://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/materiales/materials3.html.

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