PROCESOS DE MANUFACTURA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFacultad de Ingeniera
Mecnica
Deformacin plsticaembutido1. EXPERIENCIA N4 : TEOREMA DE MXIMA
TRANSFERENCIA DE POTENCIA
Curso: Procesos de Manufactura
Docente:Ing. Alejandro Salazar Bobadilla
Integrantes: - Rivera Cano Omar Isidro20121026E
- Yataco Espinoza Jos Manuel20122560E
2015
DEFORMACIN PLASTICA
OBJETIVO El objetivo de estos laboratorios es que el alumno
conozca los aspectos generales sobre los procesos de deformacin,
las caractersticas de los productos fabricados por este proceso,
determinar las fuerzas y presiones necesarias para producir la
deformacin deseada e identificar los posibles defectos en las
piezas procesadas y prevenirlos
INTRODUCCIN
Para los productos que sern procesados por deformacin debemos de
tener en cuenta las siguientes consideraciones y variables Curvas
esfuerzo deformacin del material a usar Efecto de endurecimiento
Criterios de deformacin Propiedades del material y/o producto
Temperatura de operacin Geometra inicial del material Geometra del
elemento de deformacin (punzn, rodillo etc) Friccin lubricacin y
temperatura Velocidad del proceso Fuerza y potencia requeridas
Naturaleza del flujo de material
EMBUTIDO
El embutido es un proceso de deformacin plstica de tal manera
que las series de tomos de cristales se desplazan al sobrepasar
determinada tensin lmite, sin romper la cohesin internaPara obtener
buenos resultados en el proceso de embutido se debe tener en cuenta
que El espesor de la chapa debe ser uniforme Las caractersticas del
material deben ser uniformes Se obtendrn mejores resultados cuanto
mas maleable sea el metal o la aleacin Utilizar el lubricante
apropiadoObjetivo.- El objetivo de este laboratorio es verificar la
fuerza necesaria para realizar el embutido con respecto a la
obtenida tericamente, y el coeficiente de friccin variando el
lubricante, as como la deformaciones en los diferentes sectores, y
la variacin de dureza en funcin de la variacin indicadaTeniendo un
mismo lubricante como varan los valores anteriores en funcin del
materialMaterial y equipo
Placas de fierro y acero inoxidable Lubricantes distintos Matriz
Punzn Prensa Rayador Lija Escuadra Equipo de Traccin Durometro
Procedimiento
Se toma la dureza del material a embutir Se realiza el ensayo de
traccin del material a embutir Se procede el lijado Se cuadricula
por uno de los lados Se realiza el proceso de embutido
Datos a Tomar Para el material Dureza inicial Carga mxima en el
ensayo de traccin Carga de rotura en el ensayo de traccin % de
elongacin en el ensayo de traccin Dimetro inicial Para el producto
Espesor inicial del disco Dimetros del punzn Dimetro y profundidad
de la matriz Tipo de material Tipo de lubricante Medidas del
diferencial iniciales Fuerza de embutido real Medidas de los
diferenciales por sector despus del embutido Dureza en los
diferentes sectores despus del embutido
Embutido profundo
La formacin de una copa a partir de un disco plano (embutido
circular) se produce en un proceso denominado embutido, que se
muestra a continuacin.La matriz inferior se llama sufridera.El
blankholder se llama apretachapa. Necesario para evitar arrugas en
el proceso.En la pieza en proceso de embutido se hablar de:
flanche, pared y fondo.d0: dimetro punznD0: dimetro plantilla
originalSistema de referencias: xyz
Para el anlisis de las deformaciones se utilizar un sistema de
referencias xyz ligado al material. En la direccin x las
deformaciones son positivas, negativas en la direccin y, cero en la
direccin z. Se supone que no hay cambio de espesor en la plancha
por causa del embutido.
En el material embutido se pueden distinguir tres zonas: el
flanche donde ocurre la deformacin plstica, la pared que debe
soportar la fuerza que ejerce el punzn y el fondo donde no ocurren
cambios.
La falla en el proceso de embutido ocurre por inestabilidad
plstica en traccin, cuando se forma un cuello en la parte baja del
punzn, donde ste aplica la mxima fuerza. Si el disco inicial tiene
un dimetro excesivo, la fuerza que deber soportan la pared ser
excesiva, por eso existe una :Razn mxima de embutido (RME o LDR
(ingles)) = Dinicial plantilla /dpunzn
Proceso y Matrices de embutido profundo
Falla en el proceso de embutido
DATOS
Embutido
MaterialHierroHierroHierroHierro
Lubricantegrasagrafitoaceitejabn
Do (mm)105.5105.5105.5105.5
Xi ( mm)5555
Yi (mm)5555
ei (mm)0,50,50,50,5
F ( Kg)1850210018251570
Dureza inicial
Xf1 (mm)5555
Xf25,1555,455,45
Xf35,25,15,15
Xf45,355,55,55,6
xf55,45,255,356,15
Yf15555
Yf25,155,25,25
Yf35,2555,455,35
Yf45,355,155,4
Yf55,4555,1
ef1----
ef2----
ef3----
ef4----
ef50,50,450,450,5
CUESTIONARIO 1. Indique Ud. cual es la relacin de embutido del
proyecto hecho en clase.
La relacin de embutido esta dada por
Donde: Dd : dimetro del disco Dp : dimetro del punzn
2. Indique Ud. La relacin de grosor en el cenicero
La relacin de grosor en el cenicero es la siguiente:
Donde: to: espesor inicial
3. Teniendo en cuenta los valores obtenidos y la curva obtenida
en el ensayo de traccin indicar si se puede realizar otro proceso
para aumentar la profundidad del cenicero teniendo en cuenta los
materiales y lubricantes utilizados.
Reduccin (r):
La relacin de grosor debe ser mayor o igual a 0.01(), por lo
tanto la relacin est dentro del margen.
4. Haga el diagrama de los esfuerzos de deformacin en los
sectores del cenicero.
5. Determine los grados de alargamiento, ensanchamiento y
recalcado en su proyecto. (Segn el material y lubricante
utilizado)
Teniendo en cuenta que durante el conformado el volumen
permanece constante
Vinicial = Vfinal
X0Y0 E0 = X1 Y1 E1
Para el aluminio lubricado con jabn:
Grado de Ensanchamiento = Grado de alargamiento = Grado de
recalcado =
Para el aluminio lubricado con grafito:
Grado de Ensanchamiento = Grado de alargamiento = Grado de
recalcado =
Para el aluminio lubricado con aceite:
Grado de Ensanchamiento = Grado de alargamiento = Grado de
recalcado =
Para el aluminio lubricado con grasa:
Grado de Ensanchamiento = Grado de alargamiento = Grado de
recalcado = 6. Calcular la anisotropa plstica e indicar que es
importante para determinar la capacidad de un material para
embutido profundo
El coeficiente de anisotropa de Lankford (R) ha sido utilizado
para caracterizar la anisotropa de planchas metlicas. Este ndice es
muy importante para caracterizar la embutibilidad de planchas
metlicas.
El embutido profundo depende del valor de la anisotropa normal R
de los metales laminados que tambin se llama anisotropa plstica
donde
R = Deformacin del ancho/ Deformacin del espesor (determinado
con la probeta de tensin)
9
7. Determinar la relacin limite de embutido
La capacidad de embuticin profunda se mide, en general, con la
relacin lmite de embutido (RLE):
8. Indique Ud. La influencia de los diferentes lubricantes
usados en clase en las propiedades del cenicero (dureza,
ensanchamiento, alargamiento y recalcado), para cada material
El lubricante es una sustancia que introducida entre dos
superficies mviles reduce la friccin entre ellas, facilitando el
movimiento y reduciendo el desgaste.Un lubricante se compone de una
base, que puede ser mineral o sinttica y un conjunto de aditivos
que le confieren sus propiedades y determinan sus
caractersticas.Cuanto mejor sea la base menos aditivo necesitar,
sin embargo se necesita una perfecta comunin entre estos aditivos y
la base, pues sin ellos la base tendra unas condiciones de
lubricacin mnimas.La presin ser ms baja cuando fluye ms fcilmente
el material El material fluye en direccin a la a la mnima
resistencia de fluencia, principalmente hacia las superficies de
limitacin libres de la pieza
9. Explique Ud. la diferencia de fuerzas utilizadas en el
embutido en los diferentes materiales y lubricantes (justifique
tcnicamente)
Las diferentes fuerzas utilizadas se debe a los diferentes
lubricantes utilizados, ya que sus propiedades difieren y tiende a
aumentar la fuerza mientras el material sea ms viscoso.En nuestro
caso ordenndolo de mayor a menor viscosidad:
Grafito > Grasa > Aceite > Jabn
10. Teniendo en cuenta las preguntas anteriores haga un anlisis
al respecto.
Bueno para determinar si es adecuado un proceso de embutido
tiene que cumplir con ciertos lmites tales como:dr < 2r <
0.5Rg > 1% En nuestro caso:
dr =1.91r =0.47%Rg =47%
Con estos resultados vamos a tener un buen proceso de
embutido.
11. Calcule la fuerza de embutido necesaria para su proyecto
(terica). Y compare con la obtenida en clase (si son diferentes
indique la razn)
Fuerza necesaria para la embuticin F (fuerza para la
conformacin)
La fluencia del material comienza cuando la diferencia de las
tensiones principales alcanza la resistencia a la deformacin
r : radio del punzn e: espesor de la plancha r : carga de rotura
del material dr : relacin de embutido, (coeficiente de funcin)
12. Haga una anlisis de la dureza con relacin a los diferentes
lubricantes utilizados en clase (justifique tcnicamente) para cada
material
13. Indique usted si teniendo el mismo lubricante y diferente
material como varia la fuerza de embutido real y terica, cul sera
el valor o los valores del coeficiente de friccin
Teniendo el mismo lubricante sabemos que la presin ser ms baja
cuando fluye ms fcilmente el material, es decir cuando el
lubricante sea menos viscoso, como el lubricante es el mismo , la
fuerza depender en mayor parte del material. El material fluye en
direccin a la a la mnima resistencia de fluencia, principalmente
hacia las superficies de limitacin libres de la pieza.El rozamiento
debe contribuir a dirigir el flujo del material as como el desgaste
de las herramientas y el consumo de energa
= Tg
Algunos valores que se usan son
Superficies pulidas o esmeriladas = 0.5 Tg = 20 52`Superficies
lisas con lubricantes = 0.10 Tg = 50 37Superficies toscas y secas =
0.25 Tg =140
As nos damos cuenta que mientras mas tosco sea el material mayor
ser la fuerza de embutido.