INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas . Conformado de Materiales Formado Espino Ramírez Javier Ariel Silvia Valdés Ruben Dario Formado El proceso de formado permite cambiar plásticamente la forma de un sólido con aplicación de esfuerzos de compresión, tensión, flexión, torsión o la combinación de estos. Proceso de formado de materiales Diagrama de esfuerzo Requerimientos para el formado Los requerimientos que debe de tener un material para aplicarle el proceso de formado son los siguientes: ● Baja resistencia a la fluencia ● Alta ductilidad Este tipo de proceso puede ser en frío o en caliente. Proceso de formado en frío Son aquellos que se realizan a temperatura ambiente. ● ● ● ● ● ● Requieren de grandes esfuerzos Permiten un mejor acabado superficial No requieren fuente de calentamiento Permiten el control de calidad en forma inmediata Control Dimensional Cambio de matrices o elementos de formado Ventajas del formado en frío: ● Trabajos con mejor precisión. ● Tolerancias menor ● Mayor dureza de las partes. Desventajas del formado en frío: ● Requiere mayores fuerzas de deformación debido al endurecimiento. ● La reducción de la ductilidad y el aumento de la resistencia a la tensión limitan la cantidad de operaciones de formado que se pueden realizar. Proceso de formado en caliente. Son aquellos que se realizan arriba de la temperatura de cristalización. ● Requieren de fuente de calentamiento. ● Los esfuerzos a aplicar son menores que en formado en frío. ● Las superficies a trabajar no se requiere que estén completamente limpias. ● Los materiales a trabajar son de alta dureza. Ventajas del formado en caliente: ● ● ● ● Se elimina la porosidad del metal. las inclusiones son destrozadas y distribuidas a través del metal. Mejoramiento de las propiedades físicas. Menor cantidad de energía para cambiar la forma en estado plástico. Desventajas del formado en caliente: ● Debido a la alta temperatura del metal existe una rápida oxidación ● Pobre acabado superficial. Para un proceso de formación se realizan las siguientes operaciones. ● Forja ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Estirado Trefilado Laminado Doblado Cizallado Muescas y corte Punzonado Perforado Alta energía Rectificado Metalurgia de polvos Forja Es un proceso de conformado por deformación plástica que se realiza en caliente o en frío, produce deformación por medio de fuerzas de compresión. ● ● ● ● ● ● Forja Manual Forma con Martinete Recalcado Acuñado Estampado Forja con Rodillos Estirado caliente. En este proceso primero se vierte primero la mezcla que comprende el acero fundido en el horno de fusión, después se hace un vaciado en el horno de afinación para que el acero este compuesto de la mejor calidad, posteriormente pasando una desgasificación y de ahí a un colado continuo o vaciado en fuente, terminando por el corte de la barra Embutido Operación o Conjunto de Operaciones mediantes las cuales una lámina plana se transforma en una pieza cóncava. En este proceso se usa un sujetador para mantener fija la plantilla, mientras el punzón empuja la lamina. Fuerza necesaria para el embutido Está ecuación nos permite calcular la fuerza necesaria para realizar el proceso de embutido en piezas de sección regular, como: vasos cilíndricos o vasos cónicos. Para el cálculo práctico de Fe La fórmula anterior se va a ver afectada por un factor de corrección K que va a depender de d/D=m y por lo tanto tenemos - Doblado El doblado se define como la deformación del metal alrededor de un eje recto, durante la operación de doblado. El metal dentro del plano neutral se comprime, mientras que el metal por fuera del plano neutral se estira. El metal se deforma plásticamente, así que el doblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.El doblado produce poco o ningún cambio en el espesor de la lámina metálica. Calcular la longitud de deformación Obtención de L Cizallado. El metal se somete a un esfuerzo muy alto entre los filos de la matriz y el punzón, y las fracturas se inician en ambos lados de la lámina a medida que continúa la deformación. Clases de cizallamiento. ● ● ● ● ● ● Cizallado Muescas y Cortes Punzonado Perforación y sacabocados Recorte Afeitado Muesca. Es un proceso de corte o de perforación que se utiliza en prensas, a fin de cortar verticalmente hacia abajo y perpendicular a la superficie, de trabajo desde el borde de una pieza de trabajo. Punzonado Este proceso se realiza con la máquina punzonadora que tiene la capacidad de cortar, perforar y conformar láminas metálicas usando un punzón y una matriz a semejanza de una prensa. Notas Importantes en el método de Punzado y Matriz Además de la tolerancia natural que se debe dejar entre punzón y matriz, que corresponde al espesor del material a embutir, es conveniente agregar un 20% más, con la finalidad de que el material se adapte bien a la forma del punzón y evitar el exceso de fricción. Explosión El formado por explosión involucra el uso de una carga explosiva para formar una lámina o placa de metal dentro de la cavidad de un dado. La parte de trabajo se fija y se sella sobre el dado, practicando el vacío en la cavidad. El aparato se coloca entonces en un recipiente grande de agua. Se coloca una carga explosiva en el agua a cierta distancia sobre el trabajo.La detonación de la carga produce una onda de choque cuya energía se transmite a través del agua, causando la deformación rápida de la parte dentro de la cavidad. Electrohidráulico El formado electrohidráulico es un proceso de alta energía en el cual se genera una onda de choque para deformar el material de trabajo en la cavidad de un dado a través de una descarga eléctrica entre dos electrodos sumergidos en un fluido de transmisión (agua). Debido al principio de operación, este proceso se llama también formado por descarga eléctrica. La energía eléctrica se acumula en grandes capacitores y luego se transmite a los electrodos. Bibliografía ● https://www.some.es/es/punzonado-industrialprocedimiento#:~:text=El%20punzonado%20industrial%20es%20una,a%20se mejanza%20de%20una%20prensa. ● https://slideplayer.es/slide/12802806/ ● https://es.scribd.com/document/279615368/Procesos-de-Formado ¡Gracias!
