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2013-08- Grupo: 5 Informe #
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
Facultad de Ingeniería Mecánica
Tecnología de Conformado Mecánico
Tema: Conformado Mecánico Por Deformación Plástica.
Objetivo: Procesos por flexión
Procesos por corte
Procesos por torsión
Procesos por tracción
Marco Teórico: Los procesos por flexión en el conformado mecánico por deformación plástica son: embutición, repujado al torno o rotativo, doblado, perfilado o plegado, y rolado. Estos procesos cumplen la condición de no existencia de cambio o variación en el volumen, pero si en la forma; en estos procesos intervienen solicitaciones mecánicas de flexión, de ahí su denominación. Embutición: El embutido se produce por la penetración de un émbolo en la matriz, la cual en su parte inferior es hueca para poder darle forma al material mediante el émbolo. Para sujetar la placa o el material se acondiciona resortes en la parte superior de la matriz o un prensa chapas o sujetador. Con éste tipo de herramientas de embutición se confeccionan partiendo de discos o piezas recortadas según el material, piezas huecas, e incluso partiendo de piezas previamente embutidas, estirarlas a una sección menor con mayor altura. No se pretende con ésta operación generalmente una variación del espesor del material. Las piezas recortadas o discos a emplear se disponen en el asiento o anillo de centrado, fijado
2013-08- Grupo: 5 Informe # a la matriz de embutir, con la finalidad de centrar el disco en el proceso de embutición. Un dispositivo pisador (sujetador) aprieta el material contra la matriz de embutir con la finalidad de que no se produzcan pliegues. El material debe pasar entre el émbolo y la matriz de modo preciso para evitar la aparición de dichos pliegues en las paredes de la pieza. Es por eso que el prensa chapas debe estar calibrado para un determinado material y espesor de tal manera que permita el flujo del material. El émbolo de embutir al bajar estira el material sobre los bordes rebordeados de la matriz, de modo que se produzca una pieza hueca. El desplazamiento de todos los cristales en que está constituido el material a embutir es radical en toda su magnitud. Cada uno de los cristales del material se desplaza, en la medida de que este se desliza en la abertura entre el émbolo y la matriz. Embutición de Placas. El desplazamiento del material en ese instante es semejante al flujo de agua por el rebosadero de una presa. Cuando se pretende que el espesor del material no se altere durante el proceso de embutido, el área de la pieza original (disco recortado) debe ser igual al área de la superficie de pieza embutida. La fricción es un factor que debe tomarse en cuenta por cuanto el material se desliza en la abertura entre el embolo y la matriz. Por lo tanto esta área debe estar pulida. Esto reduce la carga necesaria para el desarrollo del embutido. El achaflanado de los bordes de la matriz ayuda a la placa a resbalar por la pared del agujero, facilitando el flujo del material y la operación de embutir. Émbolo Placa Placa
2013-08- Grupo: 5 Informe # Con este procedimiento se obtienen piezas embutidas con la forma de la matriz, por este proceso se obtienen los cilindros de gas, etc. Piezas Obtenidas por Embutición. Repujado: Repujado en torno consiste en oprimir el material con una herramienta, un bruñidor especial desde su parte posterior, contra el mandril del torno, para que el material adquiera la forma de la matriz que el mandril posee. El beneficio del torno es que mantiene al material rotando constantemente, de esta forma la herramienta tendrá un movimiento más conveniente longitudinal, de tal manera que se obtendrá una pieza de sección uniforme. El material de forma circular se coloca perpendicular al mandril matriz y se sujeta con el contrapunto del torno, además se lubrica adecuadamente, con grasas, ceras, etc. Repujado al Torno. Placa circular bruñidora
2013-08- Grupo: 5 Informe # Con este tipo de procedimiento, es posible conseguir piezas de gran altura y volumen, con ellas se construyen las ollas, los sartenes de cocina, faroles, trofeos, etc. Las herramientas que se utiliza para el repujado en torno, además del torno con todos sus instrumentos, se denominan bruñidores. Estas herramientas tienen un tamaño adecuado a la fuerza necesaria para el proceso, así se tiene bruñidores de forma, de soporte o de tipo, de corte (que es esencialmente una cuchilla de gran tamaño), reburdidor, etc., los troqueles de rebordeado forman un reborde curvo en piezas huecas. Los tornos también según sea su funcionamiento pueden ser tornos de repujado de potencia automáticos o semiautomáticos. En este proceso no existe desperdicio de material, ya que las placas circulares poseen un diámetro determinado de acuerdo a la pieza que se desea obtener. A las piezas conformadas debe dárseles un acabado para corregir las dimensiones y alisar las superficies de la pieza. Para esto se emplean sustancias abrasivas muy finas para lustrar la superficie del material y darle un acabado liso y brillante. Se utilizan discos de tela, fieltro o cuero recubiertos del material de pulimentado, frotando la superficie de la pieza con un abrasivo lubricado con aceite, grasa o alcohol. Doblado: Consiste en conseguir una pieza de forma, partiendo de una pieza plana. El doblado se consigue golpeando la pieza alrededor de un molde, matriz para doblado mediante un émbolo para doblar. Mediante este proceso se obtienen piezas con mayor resistencia sin haber alterado su dureza ni su espesor, sino por simple cambio de forma de la pieza.
2013-08- Grupo: 5 Informe # Procesos por Corte: El proceso de corte de un material consiste en aplicar dos fuerzas de sentido opuesto a lados opuestos y con cierta distancia mínima de separación de tal manera que el material se divida en partes. Para este proceso se utiliza matrices o cizallas para corte. Corte. El corte con matriz o de forma: la matriz fija consta en su parte superior de punzones para corte, existiendo una holgura entre el punzón y las paredes de la matriz, mayor al espesor del material, la placa de material es colocada sobre la matriz, mientras que en punzón presiona la
2013-08- Grupo: 5 Informe # placa hasta cortarla. Las cizallas (tijeras) para corte constan de dos cuchillas rectas una fija y la otra móvil, el material se coloca sobre la cuchilla fija y con la otra se produce el corte, presionando a manera de palanca. La holgura que existe entre las cuchillas es calibrada de acuerdo al material a cortar. Para el corte de piezas circulares como varillas las cizallas son cuchillas planas con herramientas sujetadoras acondicionadas al diámetro de la pieza. Una superficie cortada siempre presenta dos zonas diferenciadas, una de corte en si (corte puro), y otra de desgarre, la superficie de corte puro presenta mayor brillo que la superficie de desgarre. Procesos de conformado por tracción: Este es un proceso secundario de conformado mecánico por deformación plástica, que se lo realiza después del laminado o extrusión para alinear las piezas conformadas que han quedado sin la forma deseada. Se lo hace estirando la pieza sobre una superficie de caucho con cierta curvatura, y mediante la recuperación elástica del material, éste se endereza. Tracción.
2013-08- Grupo: 5 Informe # Mediante una matriz y un émbolo se hará la deformación a una lámina proveniente del proceso de laminación. Colocar la lámina sobre la matriz y presionar con el émbolo hasta darle la forma del émbolo. Retirar la pieza y comparar la resistencia antes y después del doblado. Para el plegado o perfilado: Colocar la lámina entre los rodillos y hacer que pasa para darle la forma de los rodillos. Los rodillos deberán estar calibrados. Para el rolado: Hacer pasar una platina de acero de bajo porcentaje de carbono entre los rodillos. El número de pasadas será de acuerdo a la curvatura de la pieza requerida. Para el corte con matriz: Se utilizará una lámina de aluminio, una matriz para corte punzón, y orificios en la parte inferior de la matriz para perforar la lámina. Recorrer el diámetro del orificio y perforar bajando el punzón. Logrando así arandelas. Medir los diámetros de las arandelas y de los orificios dejados en la lámina. Repetir este procedimiento recorriendo el diámetro mayor. Extraer la lámina de los punzones una vez terminadas las perforaciones. Para el corte con cizalla: Se utilizará cizalla de cuchillas rectas, barras pequeñas de aluminio, de plomo, de acero bajo en carbono, y de cobre. Colocar el material sobre una cuchilla y presionar con la otra hasta cortar al material. Para cortar materiales circulares se utilizará varillas de cobre, de aluminio, de acero de cierto porcentaje de carbono, y otra de acero de otro porcentaje de carbono. Establecer la diferencia de porcentajes de las zonas diferenciadas de corte puro y de desgarre.
2013-08- Grupo: 5 Informe # DATOS OBTENIDOS: EMBUTICIÓN Material Espesor inicial (mm) Acero inoxidable 0, Acero de bajo carbono 0, Aluminio 1, Aluminio revenido 1, CORTE CON CIZALLA PARA LÁMINAS Material Espesor (mm) Zona de desgarre (mm) Aluminio 4,2 2 Cobre 3,2 1, Plomo 6 1 Acero de bajo carbono 3 1,
2013-08- Grupo: 5 Informe # CORTE CON CIZALLA PARA MATERIALES REDONDOS Material % Zona de corte % Zona de desgarre (mm) Aluminio 50 50 Cobre 33 67 Acero 1 34,5 65, Acero 2 11,6 88, Extrusión Deformación real 1, Trefilado Deformación real 1 0, 2 0, 3 0, 4 0,
2013-08- Grupo: 5 Informe # CONCLUCIONES: Al embutir el aluminio sin revenir se producen fracturas en los vértices de la pieza finalizada, aunque tiene un buen acabado en la superficie, existen fallas porque la lámina se frena y por eso se fractura. La lámina revenida presenta fractura mínima, mejor acabado que la lámina anterior, el flujo de material fue más eficiente. La lámina de acero inoxidable no presenta fracturas, pero el acabado es deficiente, debido a que el sujetador no presionó lo suficiente. La lámina de hacer de bajo carbono no presenta fracturas, tiene un terminado mejor que el otro hacer, se observa que el material ha fluido mejor en ciertas partes de la placa. El proceso de repujado en torno se lo hace manualmente para láminas de espesores hasta de 1 mm., para diámetros superiores a 1mm. Se utiliza tornos de potencia. En estos procesos de flexión no existe variación del espesor ni de volumen del material utilizado, solo cambio de forma. Una lámina después de haber sido doblada presenta mayor resistencia que cuando se encontraba sin deformarla. Los rodillos de una roladora están regulados si una varilla puede pasar entre ellos sin deformarse. En el proceso de corte es esencial la holgura entre las cuchillas que van ha cortar, y esta holgura depende del material a cortar. Si no existe holgura entre las cuchillas no se puede decir que es un proceso de corte aunque se divida a la pieza en partes. Recomendaciones: Calibrar correctamente la matriz y el émbolo para no tener fracturas en el material al momento de embutir.
