Operaciones Sobre Lamina

CONFORMADO DE LAMINA

FORMADO DE HOJAS METALICAS

FORMADO DE HOJAS METALICAS

FORMADO DE HOJAS METALICAS

HOJAS METALICAS

Partes estampadas - Partes producidas mediante rechazado

CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS DE FORMADO

Embutido -Por Explosión – Por pulso magnético- Martillado- Laminado- Con hule- Rechazado- Estampado- Estiramiento- Superplástico

a) Cizallado con un punzón y una matriz, indicando algunas de las variables del proceso. b) Orificio punzonado. c) La masa

FORMADO

a) Efecto de la holgura, c, entre el punzón y la matriz en la zona de deformación cizallada, conforme aumenta la holgura, el material tiende a jalarse dentro de la matriz más que a cizallarse. Holguras entre 2% y 10% del espesor de la hoja. b) Contornos de microdureza para acero AISI 1020 laminado en caliente de 6.4mm de espesor en la región cizallada.

OPERACIONES DE CORTE CON MATRICES

a) Punzonado (penetrado) y troquelado b) Operaciones de corte con matrices en hojas metálicas

CIZALLADO

a) Comparación de orillas cizalladas producidas mediante técnicas de troquelado convencional y fino. b) Configuración para troquelado fino.

RANURADO

Ranurado con cuchillas rotativas.

CIZALLADO

Pieza lateral exterior de una carrocería automotriz (soldado a tope con rayo láser y estampado

CIZALLADO

Componentes de carrocería automotriz soldados a tope con rayo láser y estampados

RASURADO

a) Rasurado de una orilla cizallada (b) Cizallado y rasurado combinados en un golpe

ANGULOS DE CIZALLADO

Uso de los ángulos de cizallado en punzones y matrices

a) Antes y b) después del troquelado de una rondana común en una matriz compuesta. c) Fabricación de una rondana en una matriz progresiva d) Formado de la pieza superior de una lata de aerosol en una matriz progresiva (la parte se mantiene sujeta a la cinta hasta que se termina la última operación)

CARACTERISTICAS DE LOS METALES EN LAS OPERACIONES DE FORMADO

Anisotropía (normal)elongación – elongación de punto de fluencia- anisotropía (planar)- anisotropía (normal)- Tamaño de grano-

LAMINAS DE METAL

a) Elongación de punto de fluencia en un espécimen de hoja(lámina) metálica b) Bandas de luder en una una hoja de acero de bajo carbono carbono c) c) Deformacione Deformacioness por estirad estirado o en el fond ondo de una lat lata de ac acer ero o par ara a produ oductos ctos domé oméstic sticos. os.

PRUEBA DE FORMADO DE DEPRESION Y ABOMBADO

a) P rueb rueba a de form formado ado de depr depresión esión,, para para det deter erm minar inar la form formabilid abilidad ad de las hojas hojas metálicas b) Resultados de la prueba de abombado en hojas metálicas de diferentes anchos.

DIAGRAMA DE LIMITES DE FORMADO

a) Deformaciones en pat patrones rones defor deform mados ados de rejill re jillas as circul circulare aress b) Diag Diagra ram mas de límit límites es de formado (FLD FLD) para diferent diferentes es hojas metálicas etálicas..

DOBLADO

Ángulo de biselado – ángulo de doblado – asentamiento- holgura de doblado – longitud de doblado- radio de doblado.

DOBLADO

a) Y b) Efecto de las inclusiones elongadas (fibrosas) en el agrietamiento, como función de la dirección de doblado con respecto a la dirección original de laminación de la hoja c) Grietas en la superficie exterior de una cinta de aluminio doblada en un ángulo de 90º.

RADIO MINIMO DE DOBLADO

Relación entre el cociente R/T y la reducción de tensión de área para las hojas metálicas. R: radio de doblado T: Espesor

RECUPERACION ELASTICA

  RiY  

3

  RiY   = 4  − 3  +1  R f    ET     ET    Ri

Recuperación elástica en el doblado. La parte tiende a recuperarse elásticamente después del doblado y el radio de doblado aumenta. Recuperación elástica negativa – el ángulo final de doblado sea menor que el ángulo original.

DOBLADO

Métodos para reducir o eliminar la recuperación elástica en las operaciones de doblado.

DOBLADO Fuerza de Doblado P=

kYLT 2 W 

Donde

k  = 0.3 matriz de barrido o deslizante

k  = 0.7 matriz en U k  = 1.3 matriz en V

Operaciones comunes de doblado con matrices donde se muestra la dimensión de abertura de la matriz W, para calcular la fuerza de doblado

DOBLADO

a) Doblado al aire b) Doblado en una máquina de cuatro correderas c) Doblado con rodillos d) Rodillo de poliuretano.

DOBLADO

a) –e) Operaciones de doblado en una prensa de cortina: formado de canal –escalón – plegado (aplanado) – costura de cierre de doble etapa – formado descentrado f) Prensa de cortina

DOBLADO

a) Formado de canales con una matriz simple b) acanalado inicial c) Canal formado con dos matrices en una prensa de cortina

OPERACIONES DE REBORDEADO a)Rebordes en una lámina plana (recto, estirado, de contracción, escalonado, invertido) b) Producción de orificios rebordeados c) Penetrado de hoja metálica para formar un reborde d) Rebordeado de un tubo

FORMADO CON RODILLOS

a) Formado con rodillos b) ejemplos de secciones transversales formadas con rodillos

METODOS PARA DOBLAR TUBOS

a) Doblado por estiramiento b) Doblado por tracción c) Doblado por compresión d) Mandriles para doblar tubos

PARTES TUBULARES

a) Abombado de una parte tubular con un inserto flexible (las jarras para agua) b) Producción de accesorios para plomería mediante expansión de piezas tubulares sometidas a presión interna.

MANUFACTURA DE FUELLES

Ejemplo

FORMADO POR ESTIRAMIENTO

Ej: cubiertas de aluminio para aeronaves

Formado metálico, lata de Al de dos piezas: 1.Troquelado 2.embutido profundo 3.reembutido 4.planchado 5.fabricación de domos 6.fabricación de cuellos 7.costura.

EMBUTIDO PROFUNDO F max

  D    o   − 0 .7  = π   D pT (UTS )      D p  

a) Embutido profundo en una pieza en bruto de lámina metálica circular. b) Variables de proceso en el embutido profundo

ANISOTROPIA NORMAL PROMEDIO R=Deformación del ancho/Deformación del espesor

R prom =(Ro +2R45 +R90 ) / 4

Deformación de una probeta para ensayo de tensión retirado de una lámina metálica (determina la anisotropía normal y planar de la hoja metálica)

RELACION ANISOTROPIA – LIMITE DE EMBUTIDO

Relación entre la anisotropía normal promedio y la Relación límite de embutido para diferentes metales.

LDR

=

Maxi mum bl ank di amet er Punch di amet er

=

D o  D p 

EMBUTIDO Y ANISOTROPIA PLANAR

∆ R =

 R0 − 2 R45 + R90

2

Si ∆R=0, no se forman ondulaciones. La altura de las ondulaciones aumenta cuando se incrementa ∆R

Ondulación en una copa embutida de acero originada por la anisotropía planar de la hoja metálica.

EMBUTIDO

a) Esquema de una perla de embutido b) Flujo del metal durante el embutido de una parte con forma de caja cuando se utilizan perlas para controlar el movimiento del material c) Deformación de las rejillas circulares en el reborde en el embutido profundo

REPUJADO O REALZADO

Repujado con dos matrices (fabricación de letras, números y diseños en partes producidas con láminas metálicas.

LATAS DE ALUMINIO PARA BEBIDAS

(a)

b) Detalle de la tapa con remache integral, las orillas ranuradas de la tapa y voladizo para destape

DOBLADO Y REPUJADO

Doblado y repujado de hojas metálicas con un punzón metálico y con un soporte flexible como matriz hembra

HIDROFORMADO

HIDROFORMADO DE TUBOS

(b)

a) Hidroformado de tubos b) Múltiples de escape y componentes estructurales, estructuras de bicicletas, accesorios hidráulicos y neumáticos

RECHAZADO CONVENCIONAL

a) Rechazado convencional b) Tipos de piezas por rechazado convencional, piezas asimétricas

RECHAZADO CORTANTE

a) Rechazado cortante para partes cónicas b) - c) Rechazado de tubos

UNION POR DIFUSION Y FORMADO SUPERPLASTICO

Estructuras tienen una relación elevada de rigidez a peso

FORMADO ESPECIALIZADO

a) Proceso de formado por explosión. b) Ilustración del método confinado de abombado de tubos por explosión

FORMADO POR PULSO MAGNETICO

a) Proceso de formado por pulso magnético utilizado para formar un tubo sobre un inserto b) Tubo de aluminio colapsado sobre inserto hexagonal mediante el proceso de formado por pulso magnético.

Secuencia de manufactura para la producción de platillos de bronce B20 (20% Sn 80%Cu, Ag), B8 (92%Cu – 8%Sn), aleación Ni, Ag y latón: 1. recién fundido 2.Despues del laminado son necesarios múltiples ciclos de laminado/recocido 3.formado por estiramiento y recorte 4.punzonado de orificio de soporte 5.formado por estiramiento 6.martillado 7.torneado pulido

(a)

(b)

Martillado de platillos: a) Martillado automatizado en una máquina de granallado b) Martillado manual de platillos

MANUFACTURA DE ESTRUCTURAS TIPO PANAL

a) Proceso de expansión b) Proceso de corrugado c) Ensamble de una estructura tipo panal en un laminado

TROQUELADO

Anidado eficiente de partes para una utilización óptima del material en el troquelado

CONTROL EN EL DOBLADO

Control de desgarrado y pandeo de un reborde en un doblado en ángulo recto

APLICACION DE MUESCAS

Aplicación de muescas para evitar el desgarre y el arrugado en las operaciones de doblado en ángulo recto.

CONCENTRACION DE ESFUERZOS

Concentraciones de esfuerzos cerca de dobleces. a) uso de una media luna o una oreja cerca de un doblez. b)reducción de la severidad de una ceja en un reborde

RADIOS INTERNOS EN EL DOBLADO

a) Ranurado b) repujado para obtener un radio agudo interno en el doblado

Esquemas de tipos de bastidores de prensas para las operaciones de formado de láminas: a)Diseño básico con marco en C b)diseño amplio c)bancada ajustable d)basculante abierta por detrás e)columna d)doble columna