PRINCIPIOS DE EMBUTICIÓN DE LA CHAPA METALICAimpreso

7/27/2019 PRINCIPIOS DE EMBUTICIN DE LA CHAPA METALICAimpreso

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PRINCIPIOS DE EMBUTICIN

DE LA CHAPA METLICA


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INDICE PG

INTRODUCCION

CAPITULO I

MATERIALES EMPLEADOS EN TRABAJOS DE EMBUTICIN

1.- Condiciones y caractersticas de los metales y aleaciones 12.- Materiales empleados 13.- Influencias de los materiales de embutir sobre el resultado

de la operacin 24.- Lubricacin durante el embutido 6

CAPTULO II.

PRINCIPIOS DE LA EMBUTICIN EN PIEZAS CILNDRICAS

1.- Generalidades 82.- Transformacin de la chapa 93.- Holgura entre el punzn y matriz 104.- Radio del centro redondeado de la matriz 115.- Redondeado del punzn 126.- Velocidad de embuticin 137.- Presin de pisador 138.- Esfuerzo de embutido 15

9.- Herramientas de embutido 2010.- Prevencin en trabajos de embuticin 27

CAPTULO III

DESARROLLO DE DIVERSOS PRODUCTOS EMBUTIDOS

1.- Tipos de control de la produccin 302.- Determinacin del tamao del recorte 333.- Determinacin de las etapas 374.- Ejemplos aplicativos 42

BIBLIOGRAFA


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INTRODUCCIN

El trmino embutido en la industria metal mecnica., se define como una operacin mediante el

cual se somete a deformacin una chapa plana a una nueva forma, un cuerpo hueco. Entonces laoperacin de embutir consiste en transformar una chapa plana de un metal laminado, en uncuerpo hueco, procedindose a realizar esta operacin en una o mas pasadas en las respectivasmatrices.Por lo tanto, esta tecnologa nos permitir fabricar piezas de material en chapas; por ejemplo,

piezas de automviles (carroceras, guardabarros, tapacubos, etc.), aviones, vagones, aparatosqumicos y elctricos y muchos artculos de amplio consumo domstico.En comparacin con otros procesos de conformado, nos permite reducir e! consumo de material,ya que este no forma virutas, disminuyendo la cantidad de trabajo y elevando la productividad.Debido al procesamiento, se puede asegurar el endurecimiento del metal que se trabaja, haciendo,as mismo que las piezas producidas sean ligeras y resistentes al desgaste. De esta manera se

sustituye a las piezas fundidas, por piezas matrizadas, que no requiere de un mecanizadoposterior.Entonces, la matricera es la rama de la metal mecnica que estudia la fabricacin deutillajes (moldes, estampas, etc.) adecuados para la obtencin de piezas en serie, que se hande conformar en todas sus partes de una ves, por medio de un golpe de prensa sobre unachapa.El ajustador matricero interviene en la fabricacin de una gran variedad de tiles, troqueles.,moldes y estampas para la realizacin de un gran nmero de operaciones. As tenemos:

Cortado y enderezado de chapas; corte y punzonado de chapa; curvado y doblado de chapa;curvado de tubos y de piezas huecas; enrollado de chapa, bordoneado, rebarbado, y cercado de

chapa, perfilado de chapa, engrapado o engatillado; embutido, abombado y reducido de chapa;acuado, operaciones combinadas; extrusin trefilado, repulsado; fabricacin de tubos, forjadomecnico con estampa; moldes metlicos empleados en fundicin de piezas y moldes para

plsticos.

De todos estos trabajos, como se ver, el de embutido es uno de ellos al cual nos dedicaremos. Atravs de esta operacin se dar a conocer la gran importancia que tiene la tcnica deconformacin .En cuanto a sus ventajas se tiene las siguientes:

a) Propiedades de resistencia mecnica.La conformacin permite obtener una estructura de grano fino y las lneas de flujo o fibras delmaterial se adaptan a la forma de la pieza. Estas circunstancias son las que han producido una

mejora en las propiedades de resistencia mecnica.


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Fig. 1 lneas de flujo (figuradas):a) Pieza forjada (las lneas de flujo se adaptan a la estampa, b) Pieza maquinada con arranque de viruta

(las lneas de flujo estn interrumpidas).

b) Exactitud de forma y calidad superficial

Por ejemplo la embuticin, la laminacin en fro, permiten conseguir tolerancias ms estrictas yobtener una elevada calidad superficial, de tal modo que se pueden fabricar piezas listas para sumontaje.

c) Costes de material.

En las producciones fundidas y en los trabajos mecanizados (torneado, fresado, etc.), los costesde materia] aumentan con la cantidad de material que se arranca; mientras en la conformacin

por estampado o matrizado, la configuracin de la pieza es por transposicin de las partculas del

material, solamente es preciso emplear la cantidad de material necesaria para la pieza. Por ellocuando se fabrica una pieza por estampado queda lista para su montaje, consiguindose unoscostes de material mnimos.

d) Cadencia de fabricacin.

En algunas fabricaciones por estampado slo se elimina pequeas cantidades de material; pero enotras nada, lo cual permite indicar que el tiempo de trabajo es mnimo en la fabricacin de una

pieza As mismo, determinadas fabricaciones permiten producirse en grandes series, siendo suscadencias de fabricacin muy rpidas.

La nica desventaja en matricera, es el enorme costo que supone la fabricacin del utillaje quedebe ser proyectado por especialistas, y ser concebido exclusivamente para cada tipo de pieza.Por esta razn es muy importante la produccin en serie, ya que as los gastos del til (estampa)hay que repartirlos entre el nmero de piezas fabricadas.

Para lograr esta experiencia en matricera es necesario estar continuamente en conocimiento delos resultados de las pruebas desarrolladas en el taller, por que de lo contrario se actuaraequivocadamente y ello se evidenciara en el resultado de los proyectos que no corresponderan ala realidad. Esta verdad se debe al hecho de que los elementos, por naturaleza, pueden

presentarse segn un nmero infinito de formas constructivas; desde la ms sencilla a la mscomplicada y de lamas pequea a la ms grande. Debido a la variedad de estos factores seasocian los diversos casos de aplicacin y usos.

CAPTULO I


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MATERIALES EMPLEADOS EN TRABAJOS DE EMBUTICIN

1. - CONDICIONES Y CARACTERSTICAS DE LOS METALES Y ALEACIONES.Las condiciones que deben reunir las chapas de los metales y aleaciones para obtener los mejores

resultados en el matrizado de piezas son las siguientes: El espesor de la pieza debe ser lo ms uniforme posible; La superficie debe ser lo ms perfecto, sin marcas, golpes o defectos; Las caractersticas mecnicas del material deben ser tambin uniformes; El metal o aleacin debe ser maleable, en especial cuando se trata de someterlo a

deformaciones profundas.

2. MATERIALES EMPLEADOS,

El material se presenta en planchas o bien en flejes es decir, bandas metlicas cuyas distintasanchuras no suelen sobrepasar los 500mm.; se presentan generalmente en forma de rollos.

2.1 Chapa de acero.

El tipo de acero ms empleado cuando la deformacin es muy profunda, es de una composicinespecial. As pueden tener adiciones de aluminio, titanio o vanadio que son desoxidantes,evitando el envejecimiento de los aceros. En otros casos los aceros estn a base de cromo ocromo-nquel que tienen propiedades plsticas satisfactorias. Adems se debe conocer lascaractersticas mecnicas siguientes: Resistencia a la rotura (K, kg/mm2) Limiteelstico (E, kgf/mm2) Alargamiento (A, en %) Dureza superficial (Brinell, Rockweil, etc) Profundidad de embuticin (Ericksen, Guilieri, en mm)

Las caractersticas de un chapa de acero para la embuticin profunda son: R =- 30 a 38 kgt/mm 2;A= 25 a 32%, aparte de deben poseer cualidades de homogeneidad, maleabilizado, finura degrano y superficie pulida.Las chapas de acero laminado en fro, se producen de color claro y sin costra de xido. Este

acero, despus de laminado en caliente, recocido y decapado, se lamina en fro hasta un espesordeterminado con el recocido intermedio o definitivo en un medio protector.A Segn el grado de acabado, las chapas finas de acero de calidad se dividen en 4 grupos:

En las chapas del grupo I, tienen un acabado especialmente elevado en la superficie por loque no se admiten defectos superficiales en la cara.En las chapas del grupo II, (acabado de alta calidad de la superficie) se admiten ligeros

rasguos y rizos hasta la mitad de la tolerancia establecida por el espesor de la plancha. Laschapas de estos dos grupos son laminadas en fro.Las chapas del grupo III, (acabado elevado de la superficie) son laminadas en fro y encaliente. En la cara de la chapa se admiten rasguos, trazos, rizos, huellas de los cilindrosacabadores hasta la mitad de la tolerancia del espesor de la chapa.

Las chapas del grupo IV, (acabado normal de la superficie) son laminadas en caliente. Enambos lados de la chapa se admiten pequeos poros, cavidades, ligeros rasguos y trazos ascomo rizos hasta la tolerancia establecida por el espesor de la plancha.

B Segn la precisin del espesor de la plancha, el acero se divide en tres grupos:A, B, C (A == Precisin alta, B = Precisin elevada, C == Precisin normal)

C Segn la capacidad de ser embutidas en fro, existen tres grupos de chapas:


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MP = Para embuticin muy profunda, P = Para embuticin profunda y N = Paraembuticin normal.

D La cinta de acero pobre en carbono laminada en fro se divide, segn la dureza en:MS = Muy suave, S = Suave, SS = Semisuave, DR= De dureza reducida y D = Dura.

2.2 Chapas de Aluminio y sus aleaciones.Son excelentes para estampar en fro, y para obtener buenos resultados debe lubricarseabundantemente la chapa-Como es un material blando, debe manipularse con cuidado para nodeformar el fleje y la pieza terminada.Las principales aleaciones que se utilizan en la prctica se pueden clasificar en:

A Aleaciones sin tratamiento trmico, por ejemplo Aleaciones al manganeso: Al, Mn; Aleaciones al magnesio: Al, Mg.

B Aleaciones con tratamiento trmico, por ejemplo: Aleaciones sin cobre: (Al, Mg, Si, Mn). Aleaciones con cobre:(Al,Cu,Mg,Si)(duralummio)

C Aleaciones de nquel: Metal monel (Ni, Cu, Mg). Metal Inconel (Ni, Cr, Fe, Mn)

D La alpaca (Cu, N, Zn)

2.3 Chapas de Latn:Como la chapa de latn adquiere acritud al deformarse, se debe recocer cuando se realiza envarias fases, La operacin de recocido se realiza de 500 a 575 C durante treinta a sesentaminutos. Para eliminar el xido superficial se decapar despus de haberse enfriado) con unasolucin al 10 % de cido sulfrico en caliente.

Se clasifican;

Segn el contenido en cobre: (Cu: 63-67-72 y 85%) Segn su calidad: blando semiduro y duro.Las chapas de cobre tiene como caractersticas:

Metal dulce : R == 22 a 25 Kg/mm2; A = 31 a42 % Metal agrio : R-45 Kg/mm2; A-1 a2%

3 INFLUENCIA DE LOS MATERIALES DE EMBUTIR SOBRE EL RESULTADO DELA OPERACIN.

La chapa de cualquier metal, para responder a las caractersticas del embutido debe ser dulce yrecocida. Un material poco dctil no se presta para embutir; al emplearse, dara psimosresultados y se obtendra piezas agrietadas y sin resistencia. Si se desea conseguir que la chapaque se emplee en el estampado en fro, ofrezca la mxima garanta de buen resultado, debe

cumplir los requisitos fundamentales de fabricacin que se ndica a continuacin:


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A Las superficies deben presentarse pulidas, exentas de arrugas, marcas, surcos, etc.B El espesor debe ser constante en toda la extensin de la misma;C El material que compone la chapa debe ser homogneo, sin impurezas ni escorias

incrustadas;D El material debido alas fuertes tensiones que experimenta en el embutido, debe ser maleable

y resistente, a fin de evitar rpidos endurecimientos con los subsiguientes recocidos;E La calidad de la chapa debe elegirse en relacin a la profundidad de! embutido.

A continuacin se da a conocer en examen los principales materiales que se emplean enelaboraciones plsticas, en cuanto a su resistencia a la rotura y a la cortadura, (ver tabla I)

Tabla I: Resistencia a la rotura y a la cortadura de los materiales laminados mscorrientes

Material

Resistencia a la rotura

Kg./mm2

Resistencia a la cortadura

Kg./mm2

Recocido Crudo Recocido CrudoAcero 0,1% de C 31 40 25 32Acero 0,2% de C 40 50 32 40Acero0,4% de C 44 60 35 48Acero0,6% de C 56 70 45 56

70 90 56 72Acero 0,8% de C 90 110 72 90Acero 1,0% de C 100 130 80 105Acero Inoxidable 65 75 52 60Acero al Silicio 56 70 45 56Aluminio 7,5 -9 16 18 6 7 13 15Duraluminio 16 20 38 45 13 16 30 36Siluminio 12 15 25 12 20Alpaca 35 45 56 80 28 36 45 46Bronce 40 50 50 75 32 40 40 60Zinc 15 25 12 20Cobre 22 27 31 37 18 22 25 30Estao 4 5 --------- 3 4 --------Latn 28 37 44 50 22 30 35 40

Oro --------- --------- 18 30Plata 29 29 23,5 23,5Plomo 2,5 4 --------- 2 - 3 --------

Todo cuanto sucede en una embuticin origina la deformacin de las fibras del material de lachapa esto se explica por lo siguiente:Mientras que empleando un determinado material de chapa se puede realizar un determinadociclo operativo, con el empleo de otro material inferior y menos dctil que el primero no se puederealizar, aun operando con las mismas estampas, ni siquiera la primera fase de dicho ciclo. Esevidente que la calidad y el tipo de material tienen una gran influencia sobre el nmero detransformaciones para obtener de una pieza plana un objeto hueco. Queda demostrada la

necesidad de realizar las oportunas pruebas sobre muestras de chapa del material en examen, atravs de diversos mtodos, as tenemos:

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El mtodo Ericksen (Fig.- 2): Del material a ensayar se corta un disco, que se fija entre dosgrapas circulares y dejan libre la parte central del material de prueba. Una vez efectuado esto, sehace avanzar por medio de un husillo un punzn de acero de 20mm de dimetro. La presin deeste punzn sobre la muestra de ensayo origina una embuticin de forma esfrica; dicha presinse ejerce hasta el instante en que el material presente la primera grieta o fisura. Una vezconseguido esto, se mide la profundidad de la embuticin y se registra la carga correspondiente.

Fig.2-Ensayo de embuticin Ericksen (norma ISO RI 49)'. l-Espesor de !a probeta. 2-Ancho o dimetro de laprobeta, 3-Dimetro del agujero de la matriz, 4-Dimetro del agujero sujetador, 5-Dimetro exterior de la matriz;6-Dimetro exterior del sujetador, 7-radio de entrada de la matriz, 8-Radio sobre el borde exterior de la matriz, 9-Radio del borde exterior del sujetador. 10-Parte cilndrica de la matriz, 11-Espesor de la matriz; 12-Espesor delsujetador, 13-Dimetro d de la cabeza esfrica del punzn; 14-Profundidad de embuticin.

Profundidades medias de embutido, obtenidas por el mtodo Ericksen, en diferentes chapas de 1a 2mm de espesor, se muestra en la tabla II.

Tabla II Profundidades medias de embutido

Material Profundidad del embutido en mm para: S= 1 mm S = 2 mm

Aluminio de 99,5% recocido 10,4 12,4

Cobre recocido 11,8 13Chapa de acero de embutido profundo 11 12,6Chapa de acero para embutir 10 12,1Chapa de acero inoxidable 15 -------Latn de embutir 13,5 14,5Cinc recocido 8,1 8,6

El mtodo Pomp (Fig- 3): Este mtodo difiere del anterior por el perfil dado a la pieza sometidaa ensayo. Para ello se corta un disco con un agujero central, de dimetro conveniente, y se sujetaen la mquina til del mismo modo que el caso anterior. Ahora bien el punzn en vez de seresfrico es cilndrico, con sus bordes redondeados y un pivote central. Cuando el punzn ataca la

pieza, esta se embute convenientemente, aumentando el dimetro del agujero del disco de prueba.Como datos se toman el aumento porcentual del agujero y la carga total aplicada.

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Es necesario tener en cuenta, que los bordes del agujero deben ser muy lisos y sin rebabas, delocontraro estas formaran grietas profundas en los bordes al efectuar la embuticin.

Durante las operaciones de embuticin, e! material sufre un endurecimiento perdiendo lapropiedad de ser blando. Para esto es necesario hacerle recuperar su caracterstica inicialmediante un recocido, que para un acero consiste en calentarlo hasta la temperatura de 650 a700C y enfriarlo al aire. Con este tratamiento loa granos tienden a unirse y aumentar de forma,

presentando una estructura de granos gruesos, a pesar de ser un material dctil y resistente, esnecesario normalizar este acero, operacin que consiste en recocer la pieza a una temperaturaalgo superior a la de temple (punto crtico). En este punto el grano resulta muy fino; luego se

procede al enfriamiento rpido hasta los 700C y finalmente a un enfriamiento ms lento.La pieza, despus de recocida, queda recubierta de una pelcula de xido que debe eliminarseantes de proceder antes de una operacin de embutido. El pulido puede hacerse mecnicamente oqumicamente.

El pulido mecnicose realiza a mano con un simple cepillado o en la pulidora. El pulido qumico se conoce como decapado; que consiste en sumergir las piezas en un bao

cido por un tiempo mnimo suficiente; las piezas despus del bao se neutralizan en unasolucin caliente de sosa y luego se secan con aire caliente.

Para la chapa de acero el bao cido est constituido por cido clorhdrico y sulfrico en laproporcin de 1 a 3, su tiempo de inmersin es de 10 a 30 minutos. O bien en una solucin decido sulfrico en proporcin de 1 a 5 a la temperatura de 50 a 60 C con un tiempo de inmersinde 5 a 10 minutos, lavarlo en agua o neutralizar en solucin caliente de sosa de 1 a 2%.Las chapas de acero inoxidable se decapan en una solucin de cido clorhdrico en proporcin de1 a 2, ms de 3 a 5% de cido ntrico a la temperatura ambiente. Su tiempo de inmersin es de 10a 20 minutos luego lavar con agua corriente.Para piezas de aluminio, despus del tratamiento de recocido se sumergen durante pocossegundos en una solucin de 10% de sosa custica a la temperatura de 50-70 C y se lavan enagua corriente; luego se sumergen en una solucin de cido ntrico en la proporcin de 1 a 5 y seenjuagan nuevamente en agua.Para las chapas de latn el agente desoxidante empleado en caliente 60-8O C es 10 partes deagua y una parte de cido sulfrico. Y si se realiza en fro es 7 partes de agua y una parte decido sulfrico.

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Disco embutido con elmtodo Pomp

Fig. 3 Prueba de Sievel y Pomp


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Tabla III Datos para el recocido de la chapa de embutir

Temperatura de Tiempo de ObservacionesMaterial recocido C recocido min.

4 LUBRICACIN DURANTE EL EMBUTIDO:Para Transformar una chapa plana en un cuerpo hueco mediante el embutido, se ha de procedercon una fuerza axial que castiga, entre ciertos lmites las fibras del material. El punzn y lamatriz, los cuales cumplen una funcin de moldear, tienen que vencer el efecto producido por lasfuerzas laterales; estas fuerzas originan un frotamiento entre las paredes.El material de la chapa, que tiende a escaparse y dominar desordenadamente, es obligado aextenderse uniformemente en el espacio definido entre el punzn y la matriz. Es as que semodifica la disposicin interna de las fibras de la chapa y se le hace seguir otra nueva. Para hacerms fcil esta labor y evitar la ruptura de las fibras del material, es necesario que durante el

embutido se lubriquen las superficies de frotamiento de la estampa con la chapa, prolongando laduracin de la misma estampa. Segn los diversos materiales con que se trabaje, el lubricantepuede ser de varias clases (ver Tabla IV).

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Acero de embutirC-0,15%Recocido

Normalizado

RecocidoNormalizado

650-700900-930

680-720820-850

4-66-8

4-66-8

Enfriar al aire

Enfriar rpido hasta 700C y normalal aire. Tambin enfriar slo en elaire Acero 0,3% de C

Enfriar al aireEnfriar rpido hasta 700C y normalal aire. Tambin enfriar slo en elaire

Acero al Nquel0.4%C+3-4%Ni

RecocidoNormalizado

Acero inoxidable8% Ni - 18% Cr

Aluminio

Duraluminio

Cobre

Bronce

Latn

650-680780-800750-800

330-380450-500

4-66-126-8

120-18030-60

350-400 100-200370-420 30-60

600-650 30-60

550-600 30-60

550-580 30-60

Enfriar al aire o en aguaEnfriar al aireEnfriar en agua

Enfriar al aireCalentar en bao de sales y enfriaral aire

Enfriar al aireCalentar en bao de sales y enfriaral aire

Enfilar en agua

Enfriar en agua

Enfriar en agua


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Tabla IV Siglas de lubricantes usados para estampado enfro

Sustancia Siglas de referencia (*)

Pasta de grasa y jabn, no 421

pigmentada, hidrosolublePasta de grasa, jabn y polvo 448lubricante, hidrosoluble

Aceite de base clorada, poco DC-2viscoso, transparente

Aceite de base clorada, viscoso, DO-2Asoluble en aceite

Aceite de base clorada, baja viscosidad CC-2amarillo transparente de olor agradable

Mezcla de aceite DO-2A y otros DO-29emulsionantes, soluble en aceite

Aceite graso, no soluble en agua, pero DO-5Asi en aceite

Aceite graso sulfurado, soluble en aceite CB-66

Aceite graso sulfurado, soluble en aceite DO-6Alubricante

Pasta jabonosa, soluble en agua DC-5

Polvo granular jabonoso de "film seco" DC-Ksoluble en aguaJabn lquido, soluble en agua DO-17

(*) Siglas de la "Magnus Chemical Company"

Como complemento, de las pruebas prcticas de embutir puede escogerse el lubricante msadecuado, experimentando los diferentes tipos en las mismas estampas y con la misma chapa. Ellubricante que produzca el mnimo aumento de superficie, o sea, el mnimo estiramiento, es elque mejor responder a las exigencias del trabajo.Para el buen funcionamiento de las estampas o matrices, es de ley, y por cuantas veces seanecesario, eliminar las incrustaciones producidas por las partculas de metal incorporadas por ellubricante.

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CAPITULO II

PRINCIPIOS DE LA EMBUTICIN EN PIEZAS CILNDRICAS

1. GENERALIDADES

Se ha indicado que embuticin es la operacin mediante la cual se transforma un trozo de chapaplana en un cuerpo hueco. Durante esta transformacin, para el caso de una pieza cilndrica, (verFig. 4) el dimetro "D" del disco inicial se reduce al dimetro "d" del cilindro. Para obtener estosera suficiente ligar las partes a, b, c, pudindose decirse que los pequeos tringulos a' b',c'resultan superfinos.Durante la deformacin, el material existente en estos tringulos, se comprime y ocasiona laformacin de pliegues; para evitar esto, se utiliza una placa llamada pisador. Si la relacin entrelos dimetros entre "D" y "d" es prximo a 1; por ejemplo; d/D = 0,95, el material en exceso es

pequeo y la deformacin de la chapa puede hacerse sin pisador. (Ver Fig. 4 y 5).En muchas producciones, la gran diferencia entre los dimetros "D" y "d", la embuticin de unachapa requiere de operaciones sucesivas y el empleo de un pisador.En la Fig. 5 nos muestra una matriz provista de pisador; esta embuticin se efecta de lasiguiente manera;

La chapa recortada a dimensiones adecuadas (disco o desarrollo) se coloca sobre la matriz(a).

El pisador y el punzn descienden; el pisador primero oprime a la chapa contra la matriz (b). El punzn entra en contacto con la chapa y la fuerza a introducirse en el agujero de la matriz,

reduciendo su dimetro "D" a "d" (c). La chapa que se encuentra todava entre la matriz y el pisador (Fig. 6) desliza sobre el borde

redondeado (de radio r) de la matriz. El dimetro D1 de esta corona circular disminuye amedida que el punzn desciende; hasta que la cubeta est totalmente- formada, la coronadesaparece (d).

Una vez terminada la operacin el punzn y el pisador ascienden, mientras que la piezaembutida cae sobre la mesa de la prensa.

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2. TRANSFORMACIN DE LA CHAPA;

Al realizar mediciones en una pieza embutida, demuestran que el volumen y densidad delmaterial son los mismos que la chapa primitiva (slo existe una recristalizacin del materialdebido a la transformacin en fro, a causa de las fuerzas radiales y tangenciales de traccin ycompresin como se muestra en la Fig. 7.Pero el espesor de la chapa sufre variaciones sensibles, segn la zona de la pieza embutida porconsiguiente, la superficie de sta no tiene la misma magnitud que la chapa primaria; es as que almedir piezas embutidas, demuestran que el espesor del fondo permanece invariable. Desde lascercanas del fondo hasta cierta altura, el espesor de la pared disminuye, mientras que la partesuperior llega a superar al espesor primitivo de la chapa,El coeficiente de adelgazamiento de la chapa (alfa) durante la embuticin es la relacin de em(media aritmtica de los espesores de la pieza embutida) y "e".

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Cuando se desciende con cierta velocidad "V" el punzn toca la chapa (ver Fig. 8), la parte "a" dela misma est sometida a un esfuerzo de traccin que es debido a la inercia de la chapa y al

rozamiento de esta con el pisador y la matriz; explicndose de esta manera el adelgazamientoalrededor del fondo.

Fig. 8 Desplazamiento de la chapa en la matriz

Cuando la chapa empieza a deslizarse bajo el pisador, tienden a formarse pliegues; derivndoseunas fuerzas de aplastamiento que ponen al metal en estado de fluencia (estado plstico).Loscristales metlicos empiezan a desplazarse en el sentido radial de la chapa, tanto en el espacio uholgura existente entre el punzn y la matriz como hacia la periferia de la chapa.

Cuando el espacio entre el punzn y la matriz sea igual al espesor de la chapa, se produce unalmacenamiento de energa potencial de los cristales metlicos que se manifiestan despus de laembuticin, con un aumento del espesor de la pared.

3. HOLGURA ENTRE EL PUNZN Y LA MATRIZ

Se debe tener cuidado en que exista una separacin (holgura Fig.9) entre el punzn y la matriz,ya que la experiencia demuestra que un aumento de dicha separacin influye en forma favorablesobre el esfuerzo del punzn, pero por otro lado produce los siguientes inconvenientes:

El aumento sensible de la holgura provoca deformacin en las paredes, sobre todo cuando es unmaterial dulce como el latn.

8

e

em=

Fig.7 Fuerzas de fraccin (radial) y de compresin (tangencial)


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Una holgura grande, produce desviacin del punzn provocando ondulaciones o "lengetasen la pieza embutida".

Tambin pueden producirse pliegues en las paredes de la pieza.

As mismo, si el juego u holgura es menor que el espesor de la chapa provoca un adelgazamientoindeseable de la pared; siendo necesario entonces que la holgura debe estar bien determinada.A continuacin se da unas frmulas empricas que nos determina la holgura:

W = e + 0,07 (10e)1/2 Para el aceroW = e + 0,02 (10e)1/2 Para el aluminioW = e + 0,04 (10e)1/2 Para los dems metales no frricos

Siendo "e" el espesor de la chapa en mm y "W" la holgura. Para matrices de reestirado, laholgura es:

2

21 ddW

=

Siendo d1 y d2 los dimetros sucesivos de las piezas.

4. RADIO DEL CANTO REDONDEADO DE LA MATRIZ

Para realizar un buen embutido es de vital importancia tener cuidado del radio de embuticin oradio del canto redondeado de la matriz, para esto se ha comparado dos casos extremos para dejarnotar la influencia de este radio.

Haciendo r = 0 (r = radio de embuticin) se ver que la matriz se convierte en matriz de corte,pues la chapa simplemente ser taladrada (perforada) por el punzn sin sufrir deformacinalguna. (ver Fig. 10 )

Haciendo el radio mximo, es decir:

2

dDr

=

La chapa no ser retenida por el pisador y la embuticin estar formada por pliegues en susparedes (ver figura 11).

9

a) Deformacin a causa de unaholgura demasiado grande b) Definicin de holgura


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Por lo visto, es necesario que el valor del radio, debe encontrarse entre estos dos lmites:

20

dDr


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6. VELOCIDAD DE EMBUTICIN;Es aquella que posee el punzn en el momento en que ataca la chapa. Experiencias desarrolladasen piezas cilndricas dejan notar que velocidades de punzn pequeas, medianas y grandes noson importantes. No obstante, segn Brooklyn existe una velocidad ptima para cada metal, que

permitir darle el tiempo necesario para pasar al estado plstico.

En la embuticin de piezas cilndricas sus velocidades son las siguientes:

Zinc y acero inoxidable: 200mm/sAcero dulce: 280mm/sAluminio: 500mm/sLatn: 750mm/s

Al embutir piezas de zinc es necesario calentarlas a 20C.

Para piezas no cilndricas, es preferible pequeas velocidades, evitndose el riesgo deadelgazamiento de la pared. Pero en este caso se puede determinar la velocidad con la frmulasiguiente:

Frmula de RUHRMANN

)/())(1(3,33 2/1 smmdDD

dv +=

Donde: D = el dimetro en mm de la primera embuticin.

d = el dimetro en mm de la embuticin siguiente.

7. PRESION DEL PISADOR

El pisador tiene por objetivo evitar la formacin de pliegues hacia el borde de la chapa primitivamediante la accin de una correcta presin.

Al ser esta presin muy grande, la chapa queda frenada en exceso y podra producirse la rotura

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de la pieza embutida a la altura del radio de embuticin de la matriz. Por otro lado, siesta presines muy baja se formaran pliegues en la pared de la pieza.Si hay pliegues a un solo lado de la pieza, o sea que la presin del pisador no es regular, siendomenor en los sitios en los que aparecen los pliegues.Una solucin para este defecto es calzar la matriz por este lado con trozos de chapas de algunasdcimas de milmetro de espesor.

Entonces se deduce que, a medida que desaparece la columna circular (Fig. 6), la presin unitariadel pisador aumenta en la proporcin:

))((

)(22

1

22

1dD

dDpp

=

Siendo: p = PresinD = Dimetro de la chapad = Dimetro de embuticin de la chapa

Para mantenerla constante se emplean medios neumticos. Es por ello, que se propuso hacer lasuperficie de trabajo del pisador ligeramente cnica para mantener as la presin sobre la chapa amedida que su espesor aumenta (ver Fig. 13).

Pero se ha comprobado que este procedimiento no es prctico por las siguientes dos razones, laprimera se traa de la dificultad de ejecucin de un pisador y la segunda es la ineficacia delapriete sobre la periferia de la chapa, cuando su espesor es irregular.Los pasadores encastrados en el pisador establecen contacto con la matriz y evitan as el aprieteal principio de la operacin. El apriete empieza a producirse al aumentar el espesor de la chapaAdems se puede usar pasadores encastrados en el pisador, que suprimen el apriete al principiode la operacin, entonces; para la altura libre de los pasadores tenemos:

t = Espesor mximo de la chapa + 0,02 + 0,04 mm.

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Tabla V Presin media de pisado

Material p Kg/mm2

Aluminio 0,12

Zinc 0,15

Duraluminio 0,16

Latn 0,20

Acero inoxidable 0,20

Acero 0,25

Chapa estaada 0,30

La influencia de la presin del pisador sobre el alargamiento de chapa y por lo tanto sobre laprofundidad de embuticin no es grande. La influencia que tiene sobre el esfuerzo del punzn esms sensible sin ser considerable. Por ejemplo, si la presin de pisado pasa de 0,l a 0,8 kg/mm 2(800%) el aumento del esfuerzo del punzn es del 50%.Las cifras indicadas en la tabla V, muestran la presin unitaria necesaria para evitar la formacinde pliegues. Si se sobrepasa esta presin resultara perjudicial en vez de til. En un taller deembuticin es preferible tener una instalacin neumtica o hidrulica, pues la regulacin de la

presin del pisador es ms fcil que con un dispositivo de muelles o caucho.La presencia del pisador es necesaria siempre que;

)(2,020

21dDequeo

d

D

8. ESFUERZO DE EMBUTIDO

Para embutir piezas cilndricas, el esfuerzo necesario depende de los dimetros de las piezas aembutir y del disco primitivo; as como el espesor y calidad de la chapa. Otros parmetros queinciden es la presin del pisador, la velocidad de embuticin, del radio de embuticin, de laholgura entre el punzn - matriz y de la lubricacin; como se ver es difcil tomar estos

parmetros, para el clculo del esfuerzo de embuticin, por lo que se tiene la siguiente, frmulasimplificada;

KgenRnedPhiEe ....=

d = dimetro del punzn en milmetrose = espesor de la chapa en milmetrosn = coeficiente, que depende de la relacin entre el dimetro del punzn y el dimetro

del disco de partida d/DR== resistencia a la traccin de la chapa, en kgr/mm2

Nota: Este esfuerzo de embuticin, de esta frmula se refiere a la primera operacin deembuticin; para operaciones de reestirado es un poco mayor:

Esfuerzo de reestirado == 5/4 Ee

Tabla VI Coeficientes (n) (x)

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Coeficiente n =d/D y x =coeficiente de irregularidad de la fuerza.

d/D n x

0,55 1,00 0,80,575 0,930,6 0,86 0,77

0,625 0,790,65 0,72 0,74

0,675 0.660,7 0.6 0,7

0,725 0,550,75 0,5 0,67

0,775 0,450,8 0,4 0,64

Tabla VII Resistencia de traccin de la chapa R en-kg/mm2

Material R recocido R duro

Plata 45Nquel 40 - 45 70- 80Cobre 21 - 25Latn 32 45Bronce 40 - 50 75- 90

Aluminio 7 - 11 18- 28Duraluminio 22 - 27Chapa de embuticin 22 - 31 31- 35Chapa de carrocera 30 - 35 35- 40Acero inoxidable 60 - 70Zinc 16 22

El esfuerzo ejercido por el pisador es:Es =phi/4.(D2-dm2)p en Kg.

Los valores de "p" vienen dados en la tabla V; y "dm" es dimetro de la matriz.

El trabajo de embuticin es:

A==( Ee.x +Es).h en Kg

siendo :h = la profundidad de la embuticin en metros;x = el coeficiente de irregularidad de la fuerza Ee

Nota: El esfuerzo de embuticin, solo es referente a la primera operacin de embuticin; de ahque para operaciones de reestirado es de 5/4 Ee.

8.1 Esfuerzos puestos en juego en la embuticin

Se considera:

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a) El esfuerzo de embuticin propiamente dicho.b) El esfuerzo del sujetador; es decir, la fuerza a aplicar para inmovilizar el recorte.

8.1.1 Esfuerzo de Embuticin

Este valor se expresa segn tas frmulas siguientes:

a) Embuticin cilndrica:

Ee = phi.d.e. n. R

b) Embuticin rectangular:

Ee= l,6(a+b+2r)R.e

Frmulas en las cuales:d = dimetro del punzn, en mme = espesor de la chapa, en mmn = coeficiente de embuticin, que depende de la relacin d/D .Resistencia a la traccin, en

kg/mm2

a-b =distancias entre los centros de los radios "r" de las esquinas (arcos) de la embuticinrectangular.

8.1.2 Esfuerzo del Sujetador:

Tambin se puede calcular de esta manera:

a) Embuticin cilndrica

Es =phi/4(D2-dm2)p

b) Embuticin rectngular

Es =2(a + b)h +phi/4 (D2 - dm2)P

Frmulas en las cuales:

D = Dimetro del disco, en mmdm = Dimetro de la matriz, en mm

p = Coeficiente que depende del material, (ver tabla 5)a-b =Distancias entre los centros de los radios de las esquinas (arcos) de la embuticin

rectangular.h = Altura de la embuticin.

Como para los otros utillajes estos clculos permiten escoger la prensa a utilizar. Si se trata deprensa de doble efecto, slo debe considerarse el esfuerzo de embuticin. Si se trata de prensasimple efecto con sujetador, habr que sumar los dos esfuerzos para tener el que ha de vencer la

mquina.8.1.3 Trabajo de embuticin:

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El valor de este trabajo estar dado por las frmulas indicadas ms abajo, cuando la embuticinse efecta sobre prensa de simple efecto, con sujetador:

a) Embuticin cilndrica

T =(Eex+Es)h en Kg.b) Embuticin rectangular

T = 0,7(Ee+Es)h en Kg

H =La altura o profundidad en metros.

X =Coeficiente variable con la reduccin y dado por la tabla

Nota: Si la embuticin se efecta sobre prensa de doble efecto, solo habr que suprimir eltrmino Es, en estas frmulas.

8.2 Reduccin del dimetro dela pieza embutida

En la produccin de piezas embutidas de gran profundidad, no se puede ejecutar una solaoperacin; mas bien debe precederse en varias operaciones por lo tanto usar matrices diferentes,hasta acercarse a la forma definitiva.Entonces es necesario saber determinar el nmero mnimo de operaciones y el mnimo uso detiles. Debe tenerse presente que un aumento de profundidad de embuticin, va ligado a lareduccin de los dimetros de las piezas embutidas en cada operacin, por lo que es necesariotambin determinar los sucesivos dimetros.La reduccin de los dimetros, no debe excederse de ciertos lmites, debido a que origina

tensiones en la pared de la pieza embutida,Los dimetros sucesivos en una pieza embutida es una fraccin del dimetro de la pieza obtenidaen la fase anterior. As se tiene para una primera operacin:

d1 = m1 D

Donde:

d1 = es el dimetro obtenido en la primera operacin

D = es el dimetro del desarrollom1= es el coeficiente de reduccin correspondiente a la primera operacin

Para una segunda operacin se tendr:

122 dmd =

Y en general sera

1= nnndmd

En trabajos experimentales, los coeficientes de reduccin (tabla VIII) dependen de la calidad y elespesor del material a embutir y de las condiciones de trabajo como son; lubricacin, ejecucin

correcta y velocidad conveniente del punzn.

Tabla VIII Valores de coeficientes de reduccin obtenidos de la Prctica

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Material Con pisador Sin pisador

Chapa de Acero: m1 m2 mEspesor inferior a 2 mm 0,56 0,80 0,93 - 0,93

Por encima de 2 mm. 0,56 0,83 0,90 0,93Latn, cobre, plata:Espesor inferior a 2 mm 0,50 0,75 Por encima de 2mm. 0,52 0,75

0,75 0,91 ZincAluminio:

Espesor inferior a 2mm 0,55 0,80 Por encima de 2mm 0,55 0,83

Acero inoxidable 0,60 0,80

De esta forma, se puede decir que una gran reduccin de los dimetros permite obtener una pieza,con un pequeo nmero de operaciones, pero plantean el riesgo de aumentar los rechazos, si nose efectan recocidos despus de cada embuticin (esto no se puede realizar en el caso de unachapa estaada).A todo esto se puede decir que una gran reduccin de dimetro en una primera operacin no es

posible, e incluso en casos de pequea profundidad embutida.As, es imposible embutir de un solo golpe un cilindro con pestaa circular adicional dedimetro: d1 = 75 mm. y profundidad h= 10 mm. , partiendo de un desarrollo D = 200 mm.. Paraesto se requiere de tres operaciones de estirado:

d1 == 110 mm , d2 = 85mm y d3 == 75 mm.

Los valores dados en la tabla VIII son valores medios, que solo son aplicables en fabricacionesen grandes series. Ahora bien, estos coeficientes se pueden obtener por va experimental, usandoaparatos como el de Ericksen, Wazau, Avery, etc para ensayos de chapas.La prctica americana, propone emplear la formula Sparkuhl, segn la cual, el dimetro de la

primera embuticin es:

D

DXd

025,01001

=

y los dimetros de las embuticiones posteriores:

1

1

025,0100

=

n

n

nd

dYd

Los coeficientes X y Y se dan en la tabla IX

Tabla IX Valores de los coeficientes SPARKUHLX Y

Espesor de Chapa min Max min. max.0.4 0.5 61 68 74 81

0.5 58 65 73 80

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0.55 0.6 50 63 72 800.7 54 60 71 790.8 50 56 70.4 771.5 47 53 70 753.0 46 51 65 70

Los coeficientes X y Y varan entre los valores mnimo y mximo indicados de acuerdo a lacalidad del material. Los valores mnimos corresponden a un material de buena calidad; losmximos a un material de una calidad mediocre.En experiencias realizadas, se ha visto que una chapa de la misma calidad y del mismo espesor,el coeficiente de reduccin (para la primera operacin) es funcin del dimetro relativo d/e de la

pieza embutida.Siendo: d = dimetro; e =espesor

Una vez conocido experimentalmente el coeficiente de reduccin, que corresponde a una

determinada relacin d1/e, se puede calcular el concerniente a la relacin d'1/e mayor que elanterior, mediante la frmula del Profesor Siebel:

)(005,01

11

,

1

11

e

d

e

dfm

mm

=

Siendo, f el coeficiente de rozamiento entre el material de la chapa y el de la matriz.

9. HERRAMIENTAS DE EMBUTICIN

9.1 Clasificacin:

Las herramientas de embuticin pueden clasificarse segn:

La forma de trabajo y la prensa utilizada:

Herramienta de simple efecto (ver Fig. 15) Herramienta de doble efecto: Para prensa de doble efecto y de simple efecto ( Fig. 16).

La operacin a realizar:

Herramienta para primer paso Herramienta para pasos sucesivos

A. Herramienta de simple efecto (ver fig. 17) Herramienta de primer paso.La herramienta est constituida por:

P =Punzn. Acero duro templado provisto de taladros de fuga de aire para evitar la deformacin

del embutido en la separacin.M = Matriz. Acero duro templado.

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La herramienta se denomina "pasa a travs" si prev la expulsin de la pieza por debajo. En estecaso, el agujero de forma de la matriz termina en la parte inferior con una arista.Cuando el punzn vuelve a subir, la pieza embutida quedan retenidas por esta arista y seexpulsado la matriz.

Nota: Para la embuticin de chapa delgada se deben prever vstagos de retencin, a fin de evitarcualquier deformacin. Si el embutido no puede pasar a travs, se prev un expulsor para hacerlosubir a la superficie de la matriz.

Herramienta para pasos sucesivos;

Est constituida por los mismos elementos que anteceden, pero la matriz esta provista de unalojamiento para las centrales de la embuticin obtenida en la primera pasada,

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Fig. 15 Embuticin de simple efecto

Fig. 16 Embuticin de doble efecto


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B. Herramienta de doble efecto (ver Fig. 17).

a) Para prensa de doble efecto. Herramienta de primer paso.

La herramienta est constituida por;

P = Punzn. Acero duro templado. Previsto de taladros de fuga de aire.

Sf = Sujetador. Acero duro templado.

M = Matriz. Acero duro templado.Nota: En el caso de que la embuticin tenga que realizarse en varias etapas (pasos), la partesuperior del punzn estar achaflanada. La superficie que queda plana tendr las dimensionescorrespondientes al paso siguiente.

Herramienta para pasos sucesivos:

Est constituida de los mismos elementos que la anterior. La matriz tambin est provista deun encaste para el centraje con el primer paso, y el sujetador est asimismo achaflanadocomo el punzn para el primer paso.

b) Para prensa de simple efecto.

En este caso, el sujetador est accionado por un dispositivo colocado debajo de la mesa de laprensa (sujetador neumtico o dispositivo de resorte). La disposicin de la herramienta ser,pues, invertida.

Herramienta de primer paso.

La herramienta est constituida por:

a. Parte superior:

M = Matriz. Acero duro templado,

E = Expulsor. Acero semiduro. Accionado por el expulsor positivo del cabezal.

b. Parte inferior:

S == Acero semiduro,P = Punzn. Acero duro templado. Provisto de taladros de faga de aire.Sf = Sujetador- Acero duro templado.C = Gua cilndrica. Acero duro. Transmite la presin al sujetador.

Nota: En el caso de embuticin poco profunda, la herramienta puede estar provista de unresorte dispuesto entre el sujetador y el suelo, y transmitir directamente la presin alsujetador.

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Fig. 17 Herramientas de embuticin


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Herramienta para pasos sucesivos:

Esta constituida por los mismos elementos que la anterior, slo se diferencia en la forma delsujetador.

9.2 Detalles de ConstruccinA) Punzones.

a) Para las embuticiones de pequeas dimensiones, los punzones se construyen de una solapieza. Para las dimensiones medianas o grandes, de dos piezas.

b) Una placa desmontable de acero duro templado va fijada con tomillos y pasadores alporta punzn de acero semiduro. En ciertos casos, la construccin en una sola pieza serealiza en fundicin dura.

c) Las superficies que trabajan deben estar bien pulidas. Los agujeros, los tornillos y lossujetadores no debern alcanzar las superficies de deslizamiento.

d) Las partes superiores de los punzones, para piezas a ejecutar en varias etapas, sern

achaflanadas a 38 o 40.e) Este chafln permite repartir la presin del sujetador sobre una superficie y no sobre unalnea, como ocurrira en un redondeado. El chafln se limitar al dimetro de la prensasiguiente.

f) Los punzones estarn provistos de taladros de fuga de aire dispuestos de tal manera queeviten deformaciones de la pieza embutida durante la separacin.

B) Matriz

La construccin es anloga a los punzones. las partes que trabajan deben estar bien pulidas, y han de verificarse bien el valor de los

radios. En el caso de una embuticin de simple efecto, una inclinacin de 60 0 da mejores resultados

que un radio sencillo. Es conveniente prever tambin taladros de tuga de aire en el fondo de la matriz.

C) Sujetadores (fig. 18)

Los sujetadores se construyen de acero duro templado o bien de fundicin. Por razones de deformacin pueden estudiarse piezas desmontables, pero en este caso, hay

que cuidar especialmente las uniones.

Centraje de recorte

La gua de los recortes puede conseguirse:

a) Por un encaste mecanizado sobre la superficie de trabajo del sujetador (o de la matriz). Estemtodo es utilizado sobre todo para recortes circulares (discos). La profundidad del encasteser ligeramente inferior al espesor del material.

b) Por gua escamotable, son broches que estn en los agujeros previstos sobre la superficie detrabajo y mantenidos en posicin elevada por resortes.

D) Topes del sujetador.

La fuerza aplicada sobre el sujetador permanece constante durante la operacin. La superficie de la chapa, apretada entre el sujetador y la matriz, disminuye constantemente

durante la embuticin.22


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La presin especfica aumenta, mientras que lo conveniente sera que siguiese siendo lamisma.

Se evita en parte este inconveniente, disponiendo topes de sujetadores. Estos topes estnregulados de tal manera que el espacio que queda entre la matriz y el sujetador debe serligeramente inferior al espesor del material; de esta manera, la chapa no se aplasta nunca,

E) Expulsor

Es de acero semiduro o duro, segn que se emplee slo para expulsar o tambin para formarel fondo del embutido.

F) Guas cilndricas

Las guas cilndricas son generalmente de acero fundido templado. Segn el tamao de la herramienta, estarn ajustadas o no al sujetador. Cuando no se intenta su fijacin al sujetador, hay que prever un reborde que los mantenga

sobre la base, al final de la carrera.

G) Base

Suele construirse de acero semiduro. Se utiliza principalmente cuando las medidas del punzn no permiten la fijacin directa de

ste.

9.3 Embuticin sobre bordn

Cuando la fibra a embutir no puede asegurar una sujecin suficiente o regular de los discos,hay que recurrir a los bordones, para evitar los pliegues.

Disposicin de los bordones (Fig. 18) Al tener los bordones como fin el retener el recorte para evitar los pliegues, suposicin ser

funcin de la forma a embutir.

I- Para forma hemisfrica: El bordn estar previsto sobre el borde de la matriz. Se le dar laforma y dimensiones indicadas anteriormente. Los valores de los radios se calculan tomando

a = 0,05d(e)l/2.

II Para formas cualesquiera: Los bordones se dispondrn sobre las partes recias o de pocacurvatura, en una, dos o tres filas segn la forma. En los rincones, donde los bordones nodeben retener el resorte, se acabarn los mismos tal como se indica en la figura 18 (alfa =5 a10 ).

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EjecucinEl bordn puede ser:

a) Mecanizado directamente sobre la matriz y el sujetador.b) Constituido por una o varias piezas desmontables.c) Constituido por una pieza cilndrica que puede girar libremente en un encaste.

La altura de estos bordones se ajustar cuando se hagan los ensayos.

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Fig. 18

Vstagos de retencin

Ejecucin de los bordones

Embuticin sobre bordn


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10. PREVENCIN EN TRABAJOS DE EMBUTICIN

10.1 Principios en la fabricacin de herramientas de embuticin

a) Las superficies de trabajo de la matriz y el redondeamiento de la entrada, debern estar bienpulidos para permitir el deslizamiento regular de la chapa. El sentido de pulido ser el mismodel desplazamiento de la chapa,

b) Deben preverse varios taladros en el punzn y en el fondo de la matriz, para evitar unadeformacin del fondo del embutido a consecuencia de la comprensin (o del vaco) del aireaprisionado. La dimensin y el nmero de los agujeros sern los suficientes para permitir laevacuacin rpida del volumen de aire en la bajada y el restablecimiento inmediato de la

presin atmosfrica a la subida.

10.2. Montaje de las herramientas sobre la prensa

a) Eleccin de la prensaAl igual que las herramientas de doblado, adems del esfuerzo, es la carrera necesaria para laembuticin la que sirve de gua en la seleccin.

b) Carrera de las herramientasLa carrera necesaria tiene como valor: dos veces la altura de la pieza acabada, ms el radio dela matriz, ms un juego.Adems, las herramientas para etapas ulteriores, al ser altas debe asegurarse que el pasajeentre las placas sea suficiente.

c) Montaje de la prensaComo para las herramientas de doblado, el centrado se obtiene intercalando, o bien una piezaya embutida, o bien unas lengetas de metal del mismo espesor, dispuestas adecuadamente.Tambin hay que regular la posicin de la carrera haciendo dar una vuelta completa a mano,

para asegurarse que el punzn no golpee el fondo de la matriz.

10.3 Puesta punto de las herramientas de embuticin

El examen de la primera pieza embutida nos revelar los defectos eventuales que presenta laherramienta y permitir a ponerle remedio

10.4 Defectos y soluciones en los trabajos de embuticin: (Ver Fig. 19(1,2..8))

A) El fondo se desprende sin formacin de ningn embutido. La herramienta trabajarecortando:

a) Aumentar el radio de embuticin.b) Aumentar el juego entre el punzn y la matriz.c) Reducir la velocidad de embuticin.d) Reducir la presin del sujetador.

Nota: Verificar y corregir separadamente cada una de estas causas.

B)La embuticin se inicia, pero el fondo se desprende.

a) La parte embutida es ms alta de un lado.b) La parte embutida es ms alta en dos lados a 180.c) La parte embutida es de una altura regular,

d) Se presentan fuertes mareas de presin frente a la parte que no est rota. La parte embutidaest partida.e) La rotura es regular, pero las marcas de presin en "a" y "b" no tienen la misma altura.

El recorte esta mal colocado; corregir el centrado.

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Espesor irregular de la chapa; escoger una chapa, con las tolerancias ms juntas. La velocidad de embuticin es demasiado grande. Las calidades de la chapa no estn adaptadas al trabajo. El punzn est descentrado.

Si la chapa es de poco espesor, se aconseja un bastidor de columnas. La misma observacin que para d. Si se quiere evitar el empleo de columnas, preveer un centraje mediante taln.

C) Desgarro de un solo lado o fisura transversal.

Aumento del grano en la parte ms dbil debido a una falta de homogeneidad. Cuerpo extrao en la chapa. Desgaste exagerado del redondeado. Escoger cuidadosamente las chapas y procurar corregir el redondeado.

D) El borde de la embuticin esta agrietado en toda su extensin:

En pliegues sobre la parte cilndrica o labios sobre el borde.

Reducir el juego entre e] punzn y la matriz.

Reducir el radio de la embuticin.

Aumentar la presin del sujetador.

Nota: El lubricante empleado debe escogerse con cuidado, pues condiciona todas lascorrecciones.

E) El borde de la embuticin es irregular.

Cuatro grandes puntas a 90" Dientes irregulares.

Nota: El lubricante condiciona la amplitud de estos defectos. Fenmeno de cristalizacin,"ondulaciones anistropas" debidas a un mal recocido en el laminado final. Espesor irregular dela chapa.

F) Formacin de burbujas al borde del fondo.

Bombeado del fondo.

Mala evacuacin del aire.

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Redondeamiento de embuticin desgastado.

Ver la calidad del lubricante.

G) Embuticin con borde ondulado y plisado, que presenta Una rotura horizontal debajo del borde. Rastros brillantes de presin. Un borde embutido acampanado.

Aumentar la presin del sujetador; Aumentar el juegos entre el punzn y la matriz; Disminuir elradio de embuticin; Aumentar el juego; Disminuir el juego.

H) Embuticiones no cilndricas.

Rotura en el centro. Rotura vertical en un rincn partiendo del borde. Principio de rotura casi en un rincn.

La puesta punto de este tipo de embuticin es ms delicada.Hay que empezar por corregir la forma y dimensiones del recorte.

Despus de la correccin del recorte, comprobar los puntos siguientes:El centraje de recorte; el espesor (irregular) de la chapa;La calidad del lubricante (el punzn no debe lubricarse);El desgaste del punzn y el redondeado de los rincones.El juego (insuficiente).

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Fig. 19 Defectosde Embuticin


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CAPITULO III

DESARROLLO DE DIVERSOS PRODUCTOS EMBUTIDOS

1. TIPOS DE CONTROL DE LA PRODUCCIN

Entre los principales tipos de control se tiene:

Anlisis de Laboratorio; Se realiza para determinar las propiedades mecnicas y otros de losmateriales a trabajar por presin;

Control de las formas geomtricas y dimensiones de las piezas: se verifica las formas ydimensiones de las piezas semiacabadas y acabadas,

Pruebas tecnolgicas: comprende las pruebas de capacidad del material, para laembuticin, curvado, etc.

Formas de Organizacin del Control:

a) Control PreventivoSe verifica las piezas estampadas, despus de instalar una estampa o matriz nueva. Incluye elcontrol de materiales, herramientas, regmenes tecnolgicos y piezas fabricadas;

b) El Control VolanteLo realiza el Supervisor de Control Tcnico, durante la inspeccin de los lugares de trabajoque a l se subordinan; en este caso se controlan unas cuantas piezas (muestras) de una

produccin de piezas estampadas.

c) El Control EstadsticoConsiste en la comprobacin a eleccin peridica de las piezas. Este mtodo permite descubrirlas desviaciones de la marcha correcta del proceso tecnolgico y prevenir as el surgimientode defectos.Al comprobar las piezas estampadas visualmente se descubre, grietas, rebabas, pliegues ytambin se controla las dimensiones con los aparatos de metrologa.Para controlar la composicin qumica de los metales, la calidad del tratamiento trmico ydescubrir los defectos interiores y exteriores, se emplea los anlisis qumicos ymetalogrficos, as como los diferentes mtodos de defectoscopa: luminoscente, por rayos X,

ultrasnica, etc.

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Fig. 20 Desarrollo de las piezas embutidas


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2. DETERMINACIN DEL TAMAO DEL RECORTECalcular las medidas del recorte necesario para embutir una pieza, significa en otras palabras,determinar las dimensiones de la chapa plana que tenga el mismo volumen que el de laembuticin considerada. Pero como en este clculo se parte de la hiptesis de que el espesor novara durante la embuticin, ser suficiente buscar la igualdad entre la superficie de la embuticiny la del recorte.

Embuticiones cilndricas:

El recorte ser un crculo (disco) cuyo dimetro se determinar:

Matemticamente, calculando la superficie de la embuticin y buscando el dimetro de uncrculo de la misma superficie.

2.1.2 Aplicando las frmulas simplificadas(ver Fig. 20);

2.1.3 Aplicando el teorema de Guldin, para las piezas de revolucin con cualquiergeneratriz.

*En los casos, frecuentes en la embuticin en que el recorte tiene forma circular, serdenominado simplemente disco.

Teorema de Guldin:El rea de una superficie de revolucin tiene como valor el producto de lalongitud de la generatriz por la longitud de la circunferencia descrita por el centro de gravedad desta. (ver esquemas en la pgina siguiente).

Si "1" es la longitud de la generatriz, y "r" la distancia del eje al centro de gravedad de lageneratriz, se tiene:

Para un arco de circunferencia, la posicin del centro de gravedad est dada por la frmula:

abRy /.= (Ver esquemas en la pgina siguiente)

Para calcular la superficie de la embuticin por este mtodo se procede como sigue:

a) Descomponer la generatriz en segmentos de rectas y arcos de circunferencia;b) Determinar la posicin de los centros de gravedad de estas lneas;

c) Efectuar los productos de las longitudes de las lneas y las longitudes de lascircunferencias descritas por los centros de gravedad.

d) Efectuar la suma de todos estos productos y aadirle la superficie de fondo.

1.)(2 rphiS=


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Donde, el desarrollo es:

2/12

332211 ))4/)()(2)(2)(2(/4( dphiIXphiIXphiIXphiphiD +++=

1. Embuticiones rectangulares:

La pieza a obtener est compuesta de superficies planas y superficies cilndricas, que se calculanseparadamente (Fig. 21).

El recorte se determina como sigue:

a) Trazar un rectngulo A, B, C, D, cuyos ngulos estn situados en los centros de los radios " r"de las esquinas de la pieza a obtener.

b) En cada esquina, con A, B, C, D, como centro, trazar un cuarto de circunferencia, cuyo radio

R se determina como sigue.

R=x.P

P=(r2+2r(h+0,5rf))1/2

X= 0,07(P/2r)2+ 1

Frmulas en las cuales:

r =radio del redondeado de las paredes

rf= radio del fondo de la embuticinh = altura de la embuticin sin el radio del fondo

c) Trazar el desarrollo de las parte rectas tomando por longitud de stas:

aPXrhrH fa /)1(8,057,022

++=

aPXrhrH fb /)1(8,057,022

++=

As se obtiene el recorte terico que presenta ngulos vivos. Por lo tanto habr que:d) Corregir los ngulos siguiendo los trazados indicados anteriormente, teniendo en cuenta el


40/57

hecho de que la superficie del disco debe ser igual a la del recorte terico.

A-Trazado sencillo que permite un recortado a la cizalla.

Si se tiene: )*(2/14/)(2

ba HHrphi = trazar una lnea recta que una los puntos E y F.

Si se tiene: )*(2/14/)( 2 ba HHrphi < trazar una lnea paralela a EF que termine en las

partes rectas. Si ba HoHR 2/1> puede utilizarse uno de los trazados siguientes:

B.- Desde los centro E y F de AB yCD, trazar dos tangentes a a circunferencia.

Unir luego al contorno exterior, por radios cuyos centros estn situados sobre las perpendiculares

a las tangentes (razadas desde E y desde F (Ver Fig.21)

C- Trazar las dos bisectrices de los ngulos 1 y 2.

Por la interseccin G y H de estas con la circunferencia del fondo de la embuticin, trazarlosparalelas a la recta OL. Desde los puntos J y K, con un radio r = AO = DO trazar dos arcos decircunferencia tangentes al contorno exterior. Unir estos dos arcos por una recta. MN.

Si R < 1/2Ha o Hb puede utilizarse uno de los dos trazados siguientes.

D.- Prolongar en Ha o Hb las lneas de contorno de las partes rectas.

En el punto de coincidencia, trazar dos arcos de circunferencia, con radios r = h y R = 2h. Desdelas intersecciones P y Q trazar dos arcos de radio r = h.

E.- Trazar un arco de circunferencia de radio R = a + h. cuyo centro est situadosobre el eje mayor.

Este ltimo trazado muestra que, en el caso de embuticin cuadrada con radio pequeo, se llega aun recorte circular (disco).

2. Embuticiones de forma cualquiera

La determinacin del recorte se efecta siguiendo el mismo principio que para las embuticionesrectangulares. Las frmulas utilizadas son ahora algo diferentes.

Para los redondeados:

R = (r2+2r.h)1/2-0,43rf

Para las partes rectas

H = h + 0,57rf

Las aplicaciones sobre el clculo de los recortes se tratan despus del prrafo siguiente, con el fin


41/57

de poder considerar, en cada caso, el problema en su totalidad.

Fig. 21


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3. DETERMINACIN DE LAS ETAPAS

Si despus de la embuticin se realiza un ensayo de traccin sobre el metal embutido, seconstatar:

a) Un aumento de la resistencia a la ruptura

b) Un aumento del lmite elstico

c) Una disminucin del % de alargamiento.El metal se ha agriado, es ms duro y es ms frgil, presenta un crecimiento del grano. Es estaacritud o que de hecho limita la embuticin.Puede determinarse, para estas operaciones, el denominado "grano de embuticin". Tiene este

como valor:

E =(S s)/S

donde:

S = Superficie inicials =Superficie final

Despus de la embuticin, (Ver Fig. 22) la seccin exterior de un recorte (disco) de dimetro D yespesor e, se ha convertido en una seccin mayor, de una pieza, embutida de dimetro d 1 Se

puede, pues, escribir:E = ((phi)D.e - (phi)d1 e)/((phi)D,e)=(D d1)/D

de donde:

E = 1-d1/D

Frmula que puede escribirse:

d1/D = 1 - E = m1 o bien d1 = D. m1

El grado de acritud es que limita la reduccin del dimetro. Del mismo modo, para los pasosulteriores, se podr escribir:

21221212 ./;/1 mddbienomddddE ===

Los coeficientes m1y m2 se llaman coeficientes de embuticin; depende de las caractersticas delmaterial y vienen dados en la Tabla X.


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Tabla X COEFICIENTES DE EMBUTICIN

MATERIAL Ira Etapa 2da Etapa qm1 m2

Acero de embuticin 0,60-0,65 0,8 0,37

Acero de embuticin profunda 0,55-0,60 0,75-0,80 0,36Acero para carroceras 0,52-0,58 0,75-0,80 0,35Acero inoxidable 0,50-0,55 0,80-0,85 0,40Chapa estaada 0,58-0,65 0,88 0,33Cobre 0,55-0,60 0,85 0,32Latn 0,50-0,55 0,75-0,80 0,31Zinc 0,65-0,70 0,85-0,90 0,38Aluminio 0,53-0.60 0,8 0,33Duraluminio 0,55-0,60 0,90 0,34

Nquel (Monel, Inconel) 0,60-0,65 0,80 0,34

Se ha establecido un diagrama que permite determinar m1 (dado en ordenadas) partiendo de laprofundidad Ericksen (tomada de la abscisa inferior) del material considerado, en este caso, setomar m2estableciendo la relacin con los valores dados en las tablas.Puede devolverse al material sus cualidades primeras procediendo al recocido de las piezasembutidas, ya sea entre dos pasos o despus de terminar.

3.1. Embuticiones cilndricasA) Dimetros en las sucesivas etapas. Nmero de estas.

Para obtener los dimetros se aplican las formulas tantas veces como sea necesario (nmero deestampas o pasos) hasta obtener un dimetro igual al del embutido definitivo, tal y como debe serla pieza. Si el ltimo dimetro hallado es inferior al que nos interesa, habr que aumentar

proporcionalmente todos los dimetros de las etapas anteriores.

B) Alturas obtenidas en los distintos pasos.

El clculo de las sucesivas alturas es necesario porque permite proporcionar los utillajes. Lasfrmulas que siguen dan las alturas para diferentes tipos de embuticiones.

a) Embuticin cilindrica ordinaria (Fg.22)

d

dDh

4

22

=

b) Embuticin cilndrica con collar

2

2

1

2

4

)(

d

dDh

=

c) Embuticin cilndrica con chafln en el fondo

1

2

2

2

4

).64,5)((

d

dcdDh m

+=

Frmulas en las cuales;

D = dimetro del disco


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d1= dimetro en la etapad2= dimetro en la etapa siguiente

2

21 ddchaflndelalturac ==

2

21dd

chaflndelmediodimetrodm+

==

Nota: Cualquiera que sea la inclinacin del chafln, este se calcula como si fuera de 45.

3.2 Embuticiones cnicas

La ejecucin de estas piezas requiere, primero, una formacin cilndrica en cascada, y segundo,el empleo de un estampador de dar forma (Fig. 22).La reduccin del dimetro debe ser ms dbil que en la embuticin cilndrica, para no cargardemasiado el material.

(m1 = 0,6 a 0,7; m2 = 0,8 a 0,85)

La altura de las diferentes partes cilndricas se determina por trazado o por clculo, aplicando lafrmula

ca

cHh =

.

Estas partes cilndricas se unen entre ellas por chaflanes a 45 y grandes redondeados.La altura de redondeado, en una etapa cualquiera, se calcula por la frmula normal, peroteniendo en cuenta los diferentes chaflanes y partes rectas a dejar sobre la embuticin (en losclculos, los radios no se tienen en cuenta).

Ejemplo; Para la altura de embuticin en la segunda etapa se tiene:

2

33221111

2

32

4

)64,564,5464,5)((

d

dmcdmchsdmcdDh

++++=


45/57

Fig. 22. Pasos de Embuticin


46/57

3.3. Embuticiones rectangularesSi la embuticin a ejecutar tiene una altura superior a cinco veces el radio de las esquinas, hayque prever varios pasos o etapas.El clculo de los pasos se reduce a la determinacin de la reduccin de dimetros de los cilindrosficticios de las esquinas (Ver Fig. 23).

Existen mtodos posibles:

A) Sistema bombeado

Las embuticiones en los pasos intermedios tienen los lados ligeramente bombeados.

Ventajas: Este mtodo requiere menos operaciones ya que los esfuerzos estn repartidos msregularmente en el material.

Fig. 24 Primera Embuticin Aplicada

Fig. 23 Embuticin Rectangular


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Inconvenientes: El ajuste de la matriz es costoso.

Los radios de esquina se dan con las frmulas:

r1 = q.R

r2 = 0,6r1

r3 = 0,6r2

Los centros de estos radios estn situados a una distancia-f- tal que )(2/1 21 rrf =Las flechas tienen como valores;

bWaW ba 15,01,015,01,0 ==

B) Sistema recto:

Las embuticiones en los pasos intermedios tienen los lados paralelos a los que tendr la piezadefinitiva.

Ventaja: El ajuste de la matriz es ms sencillo. Inconveniente: Al ser ms dbil la reduccin del dimetro, aumenta el nmero de pasos

necesarios.

Los radios de esquina se obtienen con las frmulas:

r1 = 1,2q.Rr2 = 0,6r1

r3 = 0,6r2

El centro de estos radios es muy comn con el radio de esquina de la embuticin definitiva.Los coeficientes - q - estn dados por la tabla X indicada o pueden determinarse con la ayuda deldiagrama (tomados de la abscisa superior) partiendo del espesor y de la profundidad Ericksen delmaterial considerado.La eleccin de uno u otro mtodo se har teniendo en cuenta, ya sea la ganancia en nmero de

pasos del uno, ya sea la ventaja resultante en el ajuste de la matriz por el otro. Si el nmero depasos es el mismo en los dos casos, escoger el mtodo recto.

4. EJEMPLOS APLICATIVOS

Determinar el dimetro del disco, los dimetros y las alturas en los pasos, necesarios para laembuticin de piezas como se muestra en la figura 24.

Primera Embuticin Aplicativa

a) Clculo del discoD = (d2+ 4dh)1/2= (502+4*50*50)1/2 =112mm


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b) Clculo de los dimetros en los pasos

La tabla nos indica como valores para m1 y m2: 0,5 y 0,75

Primer paso, d1 = D * m1

= 112*0,5 = 56 mm

Como el dimetro hallado es superior al que hay que obtener, habr que efectuar un segundopaso.

Segundo paso, d2= d *m1

= 56*0,75 = 42 mm

Como el dimetro hallado es superior al que hay que obtener, se aumentarn en formaproporcional los dos dimetros. Se adoptar entonces:Primer paso = dimetro 63, reduccin 0,56segundo paso = dimetro 50, reduccin 0,79

Otra solucin sera efectuar el primer paso con el dimetro 56 y el segundo paso con el dimetro50, en embuticin de simple efecto. Como que la reduccin del dimetro solo es:

embuticindetipoesepermite%7,10100*56

5056=

=

Sin embargo, la primera solucin es preferible, por lo que la adoptamos.c) Clculo de alturas

mmd

dDhpasoimer 34

63*4

63112

4Pr

2222

=

=

=

En el segundo paso la altura ser ya la definitiva. Si el primer paso est previstocon el fondo achaflanado, la altura ser:

63*4

)5,56*5,6*64,550(112

4

*64,5)(( 22

1

2

22

+

=

+

=d

dcdDh m =

31,5

La altura total en el chafln es: 31,5 + 6,5 =38mm

Segunda Embuticin Aplicativa (Fig. 25)

a) Clculo del disco:mmhdcdcD 74)34*28*440()*4(

2/122/12=+=+=

b) Clculo de los dimetros en los pasos; tomemos m1 = 0,55 y m2 = 0,8


49/57

Primer paso: d1 = D* m1 =74 * 0,55 = 41 mm

Segundo paso: d2 = d1*m2 = 41*0,8 = 33mm

Tercer paso: d3 = d2*m2 = 33*0,8 = 27 28 mm

d) Clculo de las alturas:En este tipo de embuticin, en cuanto el dimetro en el paso es inferior al dimetro de la valona,

por lo tanto hay que dejar material para formarla.

Primer paso: el d1= 41, superior al de la valona.

mmd

dDh 23

41*4

4147

4

)( 22

1

2

12=

=

=

Segundo paso: el d2= 33, de este paso, al ser inferior al de la valona se dejar material paraformarla

mmd

dcDh 29

33*4

4074

4

22

2

22

2 =

=

=

Fig. 27 Cuarta Embuticin Fig. 26 Tercera Embuticin


50/57

El tercer paso tendr la altura definitivaNota: Generalmente, en el clculo del disco no se tiene en cuenta el material necesario para el

canteado de la pieza. En la prctica, siempre tenemos un ligero alargamiento por lo que se tieneun reborde que se tiene que cantear. Si este resulta insuficiente, en los ensayos siempre se debeaumentar el dimetro del disco en algunos milmetros.

Despus de este tercer paso, es necesario efectuar una operacin de aplanado del reborde.

Tercera Embuticin aplicativa (Fig. 26)

Para piezas de esta forma se empieza siempre por embutir la parte central; esto consiste en haceruna embuticin con una valona suficientemente grande para que nos sirva para embutir eldimetro exterior.

a) Clculo del disco:

D = (652 +4 * 30 * 65 +4 * 22 * 20)1/2 = 118 mm

b) Clculo de loa dimetros en los pasos:

Adoptaremos como coeficientes: m1= 0,55; m2 = 0,8

Primer paso: d1= 118 * 0,55 = 66mm

Segundo paso d2= 66 * 0,8 =53 mmTercer paso d3 =53 * 0,8 = 43 mm

Cuarto paso d4 =43 * 0,8 = 35 mm

Quinto paso d5 = 35 * 0,8 = 28 mm

Sexto paso d6 = 28 * 0,8 = 22 mm

c) Clculo de las alturas:

Para poder embutir, despus de la embuticin del cuerpo central, el dimetro exterior, el dimetrode una valona debe ser suficientemente grande. Este dimetro deber tener como valor:

110)65*30*465(2/12

1 =+=D

mmd

DDh 5,6

66*4

1760

66*4

110118

4

)( 22

1

2

1

2

==

=

=

mmh 853*4

17602 ==

mmh 1043*4

17603 ==


51/57

mmh 6,1235*4

17604 ==

28*4

17605 =h = 15,7 mm

El dimetro exterior se embutir en un paso. En efecto:m1= 65/110 = 0,59, que es un valor aceptable para esta embuticin.

Nota: Durante la fabricacin de piezas de este tipo, hay que prever varios recocidos.

Cuarta Embuticin Aplicativa (Fig. 27)

Aprimera vista, se podra creer que esta pieza podra ser embutida siguiendo la misma serie deoperaciones que la precedente. Sin embargo, las medidas de laparte central nos permiten mejor

proyectar su fabricacin por levantamiento de la valona.

a) Clculo del disco:

D = (802 + 4 * 80 * 27)1/2 = 123 mm

b) Clculo de las etapas o pasos:

Para chapa utilizada, que tiene una profundidad Ericksen de 11 mm, el baco nos da comocoeficiente:M1= 0,65d1 =123 *0,65= 80mm

Por lo que ser necesario solo un paso.

c) Clculo de la valona:

Se trata de levantar un borde alrededor del dimetro 50.Por lo tanto, primero hay que determinar el dimetro del agujero a punzonar.Si admitimos que el espesor permanece constante, tenemos;

4

)(

4

)()(

22 dphiDphiDhpi =

En donde mmdhDd 36)6*50*450()4( 2/122/12 ===

EN la prctica, el espesor vara, y si la altura del reborde debe ser exacta, el dimetro debersituarse en su punto en los ensayos.El borde del agujero punzonado aumenta de longitud durante el levantamiento de la valona. Estealargamiento tiene un mximo admisible que vara segn los materiales. Por !o tanto, la altura hesta limitada en su funcin de D. En la practicase se admite que; h = 0,l a 0,15D.


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Quinta Embuticin Aplicativa (fig.28)

a) Clculo del disco:2/1

21

2

1 ))(2)(( ddGdD+=

mmG 60))2050((58(2/122=+=

mmD 94))2050(60*220(2/12=++=

b) Clculo de los dimetros en los pasos

mmd

mmd

mmd

mmd

mmd

238,0*29

298,0*36

368,0*45

4508,0*57

576,0*94

5

4

3

2

1

==

==

==

==

==

c) Clculo de las alturas

Determinacin de las alturas de las partes cilndricas

mmh

mmh

mmh

mmCa

CH

h

6,8315

3*58

105,315

5,3*58

9,125,415

5,4*58

2,75,215

5,2*58*

5

4

3

2

==

==

==

===


53/57

Fig. 28 Quinta Embuticin

Fig. 29 Sexta Embuticin


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Nota: Estas diferentes alturas pueden medirse sobre un trazado a escala.

Altura en los pasos sucesivos, En el primero:

mmd

dmcdDH 22

57*4

)51*6*64,545(94

4

)*64,5( 22

1

22

1 =+

=+

=

La altura total valdr mm28622 =+

En el segundo paso el dimetro ser inferior al dimetro grande del cono; se dejar un chafln enel dimetro 50.

mmH 3245*4

)5,40*5,4*64,55,47*5,2*64,536(94 22

2 =++

=

La altura total valdr mm395,45,2 =++

A cada paso siguiente debern dejarse subsistir las partes cilndricas correspondientes al perfil aobtener.

H36*4

64,536*9,12*45,405,4*64,545*2,7*45,47*5,2*64,529(943

22++++++

=

mmTotalEn 485,35,42,75,230 =++++=

H29*4

3*64,536*9,12*45,40*5,4*64,545*2,7*45,47*5,2*64,523(94 22

4

+++++=

mmtotalEn 5435,39,125,42,75,220 =++++++=

H23*4

*64,529*10*45,325,3*64,536*9,12*45,40*5,4*64,545*2,7*45,47*5,2*64,52

20(2

94

5

++++++++

=

O seamm575,13105,39,125,42,75,25,12 =++++++++=

En el sexto paso las medidas sern las tomadas del trazado. Ir seguido de un paso de calibrado.Los valores calculados ms arriba deben ser comprobados y puesto a punto en los ensayos.Permiten dimensionar las herramientas. En los ensayos, se har de manera que el perfil dejado ala pieza sea inferior al del cono a obtener. De esta manera el calibrado, al provocar la tensin dela chapa, har desaparecer todas las huellas de escalonado de los cilindros.


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Sexta Embuticin aplicativa (Fig.29)

La forma de esta pieza no permite el empleo de frmulas simplificadas. Apliquemos el teoremaGuldin.

a) Calculo de los centros de gravedad.

mmarlosdeLongitud 8,624

40*14,3*2cos ==

mm6,784

50*14,3*2==

Posicin de los centros de gravedad:

mmY

mmY

61,636,78

2*50*50

95,508,62

2*40*40

2

1

==

==

Distancia de los centros de gravedad al eje:

mmX

mmX

8,962

61,6365

6,1292

955,50

155

2

1

=+=

==

b) Clculo de la superficie de la pieza:

4

130*14,35*130*14,36,78*8,96*14,3*28,62*6,129*14,3*2)310320(

4

14,32

22++++

2128960mm=

El disco tendr un dimetro de 405 mmLa pieza se ejecutar en dos pasos, como se ve en la figura.29.


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Sptima Embuticin Aplicativa (Fig.30)

a) Clculo de los radios de esquina.

mmRdondede

mmV

mmP

rhrrP

PXR

f

3135,1*6,22

35,115*2

)6.22(07,0

6,22

))3*57,047(5*25()5,0(2(

*

2

2/122/12

==

=+=

=

++=++=

=

b) Clculo de las partes rectas.

mmHb

mmHa

a

PXrhrHa

f

51127

6,22)135,1(8,05473*57,0

4645

6,22)135,1(8,05473*57,0

)1(8,057,0

22

22

22

=++=

=++=

++=

c) Correccin del ngulo.

Podemos utilizar el trazado B y obtendremos entonces el recorte representado anteriormente,

d) Clculo de las etapasAl sobrepasar la altura de la embuticin 5 veces el radio de la esquina, harn falta varios pasos

para obtener esta pieza.Clculo de los radios: El baco

anterior da q =0,39 de donde.

mmmmr

mmmmr

mmmmRqr

52,47*6,0

5,8712*6,0

141231*39,0*

3

2

1

==

==

===

Por el mtodo recto tendremos:

mmr

mmr

mmr

1,56,0*5,8

5,86,0*14

1431*39,0*2,1

3

2

1

==

==

==

Ser ms interesante, entonces, utilizar el mtodo recto, por que en el caso presente, el mtodo


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bombeado no permite ganar ningn paso. Como ejemplo, hemos presentado las dos soluciones.

Adoptaremos como valores para Wa y Wb, respectivamente 12,5 y 4,5 mm. (Ver Fig. 30)

Fig. 30Sptima Embuticin

PRINCIPIOS DE EMBUTICIÓN DE LA CHAPA METALICAimpreso

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