conformado
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Jaramillo Medina Marco J.
Grupo 6
Informe # 3 2012/04/17
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Facultad de Ingeniería Mecánica
Tecnología de Conformado Mecánico
TEMA: Conformado mecánico
OBJETIVOS: División de los procesos de conformado mecánico
Conformado mecánico por deformación plástica
Ensayo de tracción
Procesos por compresión directa: variables
Procesos por compresión indirecta: variables
MARCO TEORICO:
División de los procesos de conformado mecánico:
Los procesos de conformado se dividen en 5 grupos que son fundición, soldadura,
virutaje, deformación plástica, cada uno con características especificas y diferentes.
Fundición: Fundición es el proceso de fabricación que permite la obtención de un objeto
metálico al pasar de estado liquido a solido, en un recipiente denominado molde.
Soldadura: La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de
dos materiales, usualmente logrado a través de la fusión, en la cual las piezas son
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soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido, para
conseguir un baño de material fundido que, al enfriarse, se convierte en una unión fija
Virutaje: El virutaje es un proceso tecnológico a través del cual se da formas definidas a
cuerpos sólidos que vienen de otros procesos mediante el arranque de viruta.
Deformación plástica: Es la capacidad de los cuerpos a recuperar su forma original
después de haberse aplicado una o varias fuerzas en este. Si la fuerza está sometida a la
tracción y esta es inferior a su límite elástico, la deformación se vuelve transitoria, en
cambio si esta es mayor de su límite elástico se vuelve irreversible y permanente, quizás
capacidad de los metales de volver a su forma original se convierte en la característica
mas sobresaliente de su comportamiento, si se lo compara con el de los otros materiales.
El conformado mecánico por deformación plástica a su vez se divide en dos partes que
son: por solicitaciones mecánicas y por la temperatura.
Por solicitaciones mecánicas: tracción, compresión, flexión, corte, torsión.
Tracción: Se denomina tracción al esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la
aplicación de dos fuerzas de igual magnitud que actúan en la misma dirección pero en
sentido opuesto, y tienden a estirarlo.
Compresión: Se denomina compresión al esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la
aplicación de dos fuerzas de la misma magnitud que actúan en la misma dirección y
sentido.
Flexión: Se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento
estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal
Corte: Se denomina corte al tipo de deformación que es sometido un cuerpo por la
aplicación de dos fuerzas de la misma magnitud que actúan en la misma dirección pero
en sentido opuesto, y a una distancia determinada paralela una de otra.
Torsión: Es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje
longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o,
en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos.
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La compresión puede ser directa e indirecta, la directa se caracteriza por estar presente
dos fuerzas mientras que en la indirecta solo está presente una.
Compresión directa: Se divide en tres partes la compresión, deformación, flujo
Compresión indirecta: Se clasifica en única, traslado, no deformación, deformación
aparece indirectamente en la herramienta, paralela al flujo.
Mientras que la deformación plástica por la temperatura se clasifica en caliente y en frio
Caliente: la recristianización se produce inmediatamente.
Frio: la recristianización toma tiempo en realizarse.
Hay que tomar en cuenta que cuando se refiere a la deformación en caliente o en frio es
independiente de nuestros sentidos sino que se refiere a la temperatura del material a
utilizar es como el caso del acero que su temperatura en caliente es a los 700 oC
mientras que el trabajo en frio se da a los 500 oC entre estos valores se produce la
recristianización.
Ensayo de tracción: El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una
probeta normalizada y aplicar en esta dos fuerzas que a su vez son iguales en magnitud
y dirección pero de sentido contrario creciente hasta que se produce la rotura de la
probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada
lentamente.
Proceso por compresión directa variables: Las variables de la compresión directa son
tres la primera es la Fi compresión, Fi deforma, Fi flujo
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Proceso por compresión indirecta variables: Fi única, Fi traslado, Fi no deformación, Fc
deformación aparece indirectamente en la herramienta, Fi es paralela al flujo.
Practicas:
Laminación: La laminación o laminado es un proceso de conformación plástica en el
que el metal fluye de modo continuo y en una dirección preferente, mediante fuerzas de
compresión. Para esta práctica utilizamos un laminador duo de laboratorio o Castillo de
laminación y una probeta de aluminio.
En esta práctica vamos a dar ¼ de vuelta más cada vez que hacemos pasar la probeta
por el laminador y en un cierto momento aplicaremos a la probeta un revenido en el
horno a 5 min y a 450 oC para reducir su dureza y aumentar su ductibilidad lo que nos
va a permitir que la probeta no se rompa y destruya. En esta práctica la probeta después
de aplicar el revenido la enfriamos en agua, esto lo hacemos ya que trabajamos con
aluminio y este no cambia de fases como el acero en el cual al enfriar se producía el
temple, los datos obtenidos son los siguientes:
Ancho: 24,7 mm espesor: 3 mm
¼ vuelta espesor: 2,7 mm
+ ¼ espesor: 2,35 mm
+ ¼ espesor: 2,00 mm
+ ¼ espesor: 1,60 mm
+ ¼ espesor: 1,35 mm
+ ¼ espesor: 0,90 mm
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+ ¼ espesor: 0,50 mm
+ ¼ espesor: 0,25 mm
Practica de forja: Esta práctica vamos a realizarla en la prensa o matriz de forja con una
probeta de aluminio en la cual vamos a dar vueltas a la prensa de tornillo un
determinado número de veces para obtener la deformación plástica y los datos obtenidos
son los siguientes:
Espesor 3,05 mm Ancho: 24,9 mm constante
4 vueltas en la prensa de tornillo
Espesor: 2,75
5 vueltas en la prensa de tornillo
Espesor: 2,70
6 vueltas en la prensa de tornillo
Espesor: 2,65
Practica de extrusión: La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con
sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un
troquel de una sección transversal deseada. Existen dos tipos de extrusión la directa y la
inversa. La directa cuando el sentido del flujo del material es el mismo que de la fuerza
impuesta y la inversa cuando el sentido del flujo del material es contrario de la fuerza
impuesta. Para esta práctica vamos a utilizar un embolo al cual lo vamos a proteger con
un pistón de acero, el material que vamos a utilizar es el plomo con un diámetro de
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29,55 mm. En la segunda probeta vamos a observar que la probeta se abre ya que la
velocidad de fluido nos es la misma en el centro que en los laterales
Practica de trefilado: Se entiende por trefilar a la operación de conformación en frío
consistente en la reducción de sección de un alambre o varilla haciéndolo pasar a través
de un orificio cónico practicado en una herramienta llamada hilera o dado. Esta práctica
se utiliza principalmente para la fabricación de alambres con la ayuda de un dado el cual
va a estar conformado de cuatro partes las cuales son el cono de entrada, el cono de
trabajo, cono de calibración y el cono de salida pero hay que tener mucho cuidado ya
que si la velocidad de deformación es alta esta se puede llegar a endurecer y romper con
facilidad, en el mercado la velocidad de procesamiento de material en muy importante
pero para lo cual también se tienen que tomar todos los parámetros necesarios para un
optimo producto a obtener. Al realizar la practica nos damos cuenta que tiene una gran
recuperación elástica por lo que al intentar pasar otra vez por la maquina que nos ayuda
a trefilar esta no puede por eso es importante ayudar al material con un previo aguzado
con maquinaria o en otros casos preferiblemente con forja (martillo, yunque). Los datos
obtenidos en esta práctica son el diámetro inicial:
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Calculo de deformaciones reales:
Calculo de relaciones de velocidades de deformación:
Calculo de recuperación elástica:
Conclusiones
Los proceso de conformado mecánico son de gran ayuda a través del tiempo ya que
gracias a estos el hombre se pudo desarrollar a través de todo ámbito en la historia, de
estos procesos obtenemos un sin número de piezas mecánicas útiles en la vida cotidiana.
El conformado mecánico por deformación plástica se caracteriza porque en este no hay
variación de volumen es decir no hay perdida de material.
La deformación plástica por la temperatura se puede dar en frio o caliente entendiendo
estos términos en el sentido de los materiales, mas no relacionado a nuestros sentidos.
Según el tipo de compresión ya sea por compresión directa o indirecta dependiendo del
número de fuerzas utilizadas.
Dependiendo de la necesidad a utilizar existen diversas maneras de deformación
plástica por solicitaciones mecánicas como son la tracción que nos ayuda a alargar un
material, etc.
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Recomendaciones
Tener mucho cuidado en el momento de las mediciones en las practicas ya que estas
afectarían la tabulación de datos para las mismas.
Tener cuidado en el momento de utilizar el horno ya que este podría afectar gravemente
a la persona que lo esté manipulando.
Al momento de realizar las prácticas de conformado mecánico por deformación plástica
tener en cuenta todos los parámetros establecidos para obtener buenos resultados
Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/conformado_mecanico
Apuntes de fundición, Ing. Fausto Oviedo, enero 2012.
bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1960/1/CD-2826.pdf
http://arcelormittal.co.cr/ps_laminacion_en_caliente.shtml