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.