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I.U.P " SANTIAGO MARIÑO"

INGENIERIA INDUSTRIAL

PROCESO DE MANUFACTURA

 INTEGRANTES:
NILEXYS PARRA
ERIBERTO ACEVEDO
MARIELVIS GUERRA




PUERTO ORDAZ JULIO 2015

Las prensas excéntricas e hidráulicas como máquinas utilizadas en el conformado de metales.

Los procesos de conformado de metales comprenden un amplio grupo de procesos de manufactura, en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar las formas de las piezas metálicas.En los procesos de conformado, las herramientas, usualmente dados de conformación, ejercen esfuerzos sobre la pieza de trabajo que las obligan a tomar la forma de la geometría del dado.

Debido a que los metales deben ser conformados en la zona de comportamiento plástico es necesario superar el límite de fluencia para que la deformación sea permanente. Por lo cual, el material es sometido a esfuerzos superiores a sus límites elásticos, estos límites se elevan consumiendo así la ductilidad.

Diagrama esfuerzo-deformación.

El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido.

 Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformación. Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles.

 Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura. Elementos de diagrama esfuerzo – deformación En un diagrama se observa un tramo recta inicial hasta un punto denominado límite de proporcionalidad. 

Este límite tiene gran importancia para la teoría de los sólidos elásticos, ya que esta se basa en el citado límite. 

Este límite es el superior para un esfuerzo admisible. Los puntos importantes del diagrama de esfuerzo deformación son: 

− Límite de proporcionalidad: hasta este punto la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal;

 − limite de elasticidad: más allá de este límite el material no recupera su forma original al ser descargado, quedando con una deformación permanente;

 − punto de cedencia: aparece en el diagrama un considerable alargamiento o cedencia sin el correspondiente aumento de carga. Este fenómeno no se observa en los materiales frágiles;

 − esfuerzo último: máxima ordenada del diagrama esfuerzo 

– deformación; 

− punto de ruptura: cuanto el material falla. Dado que el límite de proporcionalidad, elasticidad y punto de cedencia están tan cerca se considera para la mayoría de los casos como el mismo punto. De manera que el material al llegar a la cedencia deja de tener un comportamiento elástico y la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación deja de existir (Beer y Johnston, 1993; Popov, 1996; Singer y Pytel, 1982).  

Fuerzas de conformado en los diferentes procesos de corte.

En el proceso de conformado de piezas las partes se pueden formar: por fundición y colada, por deformación plástica, por maquinado, por ensamble y unión.

Los procesos de conformado mecánico de acuerdo al estado de tensiones o fuerzas aplicadas a las piezas durante el conformado, se clasifican en:

• Proceso de Compresión directa: forjado, laminado.
• Proceso de Compresión indirecta: trefilado y extrusión.
• Proceso de tracción:estirado.
• Proceso de flexión: doblado ( plegado, rolado, perfilado, embutido, repujado).
• Proceso de Corte: cizallado y punzonado.
• Proceso de torsión: para la construcción de resortes helicoidales

Doblado.

En donde esté considerado el doblado, el metal se somete a esfuerzos tanto en tensión como de compresión con valores inferiores a la resistencia límite del material, sin un cambio apreciable del espesor. Tal como en una prensa dobladora, el doblado simple implica un doblez recto a lo largo de la lámina de metal.

Para diseñar una sección rectangular a doblar, uno debe determinar cuánto metal se debe dejar para el doblez, pues las fibras exteriores se alargan y las interiores se cortan. Durante la operación, el eje neutro de la sección se mueve hacia el lado de la compresión, lo cual arroja más fibras en tensión. Todo el espesor disminuye ligeramente, el ancho aumenta en el lado de la compresión y se acorta en el otro. Aunque las longitudes correctas para los dobleces se pueden determinar por fórmulas empíricas, están considerablemente influidas por las propiedades físicas del metal. El metal que se ha doblado, retiene algo de su elasticidad original y hay alguna recuperación de elasticidad después de retirar el punzón, a esto se le llama recuperación elástica.

El doblado de metales es la deformación de láminas alrededor de un determinado ángulo. Los ángulos pueden ser clasificados como abiertos (si son mayores a 90 grados), cerrados (menores a 90°) o rectos. Durante la operación, las fibras externas del material están en tensión, mientras que las interiores están en compresión. El doblado no produce cambios significativos en el espesor de la lámina metálica. Existen diferentes formas de doblado, las más comunes son: doblado entre dos formas y doblado deslizante.

• DOBLADO ENTRE FORMAS

En este tipo de doblado, la lámina metálica es deformada entre un punzón en forma de V u otra forma y un dado. Se pueden doblar con este punzón desde ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza generalmente para operaciones de bajo volumen de producción.

• DOBLADO DESLIZANTE:

 

En el doblado deslizante, una placa presiona la lámina metálica a la matriz o dado mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado. Este tipo de doblado está limitado para ángulos de 90°.

Cuando se remueve la fuerza de doblado, la lámina intenta regenerarse gracias a una propiedad elástica de los metales conocida como memoria, restitución o

Recuperación. Esta propiedad no sólo se observa en láminas y placas planas, sino también en varillas, alambres y barras con cualquier perfil transversal

Embutido.

El embutido consiste en colocar la lámina de metal sobre un dado y luego presionándolo hacia la cavidad con ayuda de un punzón que tiene la forma en la cual quedará formada la lámina, se usa para hacer piezas de forma de copa y otras formas huecas más complejas.

En la embutición de una pieza se parte de una porción de chapa que descansa sobre la matriz, mientras el pisador la mantiene sobre esta y el punzón ejerce la presión necesaria para conformar la pieza provocando la fluencia del material a través de la cavidad abierta en la matriz. La pieza va a conformarse en función de la forma de la abertura de la matriz y la forma del punzón, mientras que el pisador va a evitar el pandeo del material al tratarse de formas generalmente no desarrollables

El número de etapas de embutición depende de la relación que exista entre la magnitud del disco y de las dimensiones de la pieza embutida, de la facilidad de embutición, del material y del espesor de la chapa. Es decir, cuanto más complicadas las formas y más profundidad sea necesaria, tantas más etapas serán incluidas en dicho proceso.

Embutido profundo y prensado

El embutido profundo es una extensión del prensado en la que a un tejo de metal, se le da una tercera dimensión considerable después de fluir a través de un dado. El prensado simple se lleva a cabo presionando un trozo de metal entre un punzón y una matriz, así como al indentar un blanco y dar al producto una medida rígida. Latas para alimentos y botes para bebidas, son los ejemplos más comunes

Cálculo de número de pases de embutición.

La determinación de las dimensiones de la chapa de la que ha de salir el objeto embutido se basa en la igualdad de los volúmenes de material del trozo de chapa inicial y el de la pieza embutida. La importancia de la determinación del desarrollo se basa en tres necesidades

1.    Economía del material

2.    Facilidad de embutición

3.    Reducción del número de útiles.

Los cálculos que se describen en los numerales siguientes son aplicables a cuerpos huecos que tengan forma geométrica regular y con sección circular. Para cuerpos irregulares no siempre se puede realizar un cálculo exacto.

Haciendo la aproximación de que el espesor no varía durante la embutición, será suficiente con encontrar la igualdad entre la superficie de la embutición y la de corte.