Bordonado chapa

CONFORMADO:por medio de unas fuerzas  deforman plásticamente el material dando forma a una pieza, es decir, conformando  la pieza.

CONFORMADO EN CALIENTE: Combina la  deformación plástica por compresión con las elevadas temperaturas, por encima de la temperatura de recristalización.Baja resistencia y gran plasticidad.Alteración de la estructura interna, mejora la resistencia, y la tenacidad. Acabado superficial no es tan bueno.

CONFORMADO EN FRÍO :Mediante deformación plástica por compresión a temperatura ambiente. Se produce alineación y afino de grano, y aumenta su fragilidad. Se usa el recocido para eliminar las tensiones. Acabado superficial es bueno.  

FORJA: conformación por deformación plástica en el que se utilizan  esfuerzos de compresión y energía térmica. Fases:  Calentamiento del metal: uniformemente, evitando las diferencias de temperatura excesivas del núcleo y la periferia. Temperatura 2 límites: Máximo: inferior a la temperatura de fusión del metal. Mínimo:superior a la  temperatura de recristalización. -Operaciones de forja: operaciones de golpe o presión a las que se somete la pieza por la prensa. Con estampa o sin. Modifica su estructura por; Eliminación de defectos internos. -El aplastamiento de la masa del metal produce el aplastamiento  interno, cuyas paredes, quedan perfectamente soldadas. Afinado del grano.- Depende de la temperatura trabajo y de la deformación sometida a la pieza. Logra disminuir el tamaño del grano y en otros una mejor disposición de las fibras,para mejorar las pro. Mecánicas Enfriamiento:Debe ser lento. Puede hacerse al aire.Para los aceros duros y especiales es mejor enfriar en el horno o en un lecho de cenizas.

FORJA LIBRE: Forja industrial más antiguo. La deformación del metal no está limitada  por su forma o masa. Para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas.Sirve como preparación para utilizarlos en forjas por estampa.  

FORJA CON ESTAMPA:Consiste en colocar la pieza entre 2 matrices,al cerrarse hay una cavidad con la forma que se desean obtener para la pieza. Luego el material va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la forma deseada. No se puede deformar bien una sola vez .Distribuye el material en diversas zonas de la pieza bruta,para darle la forma  de la pieza.En el acabado, con las estampas acabadoras, se lleva a la pieza su forma final.

Carácterísticas de las estampas

En  la forja libre Utillajes  planos, permite el flujo libre  en todas las direcciones menos en la de fuerza. La altura de una pieza sólida colocada entre la maza y el yunque  se reduce por compresión.

En la estampación, Utillajes no  planos, tienen el negativo de la pieza a forjar. Hay que aumentar las dimensiones  de la contracción que se produce y un desmoldeo para que la pieza se extraiga fácilmente.

Es preciso prever unas salidas de material  para asegurar que el llenado de la estampa es correcto. La rebaba se eliminará en una operación posterior.Es preciso escalonar la conformación de la pieza si su forma es difícil, lo que impide que la operación se haga de una sola vez.

Prensas (Hidráulicas y mecánicas).

Aplican la presión sobre el material y proporcionan una deformación homogénea del material y mejores tolerancias que los martillos de impacto. Su capacidad viene definida por la fuerza disponible en la carrera de bajada de la estampa.  PRENSAS MECÁNICAS:  utilizan la energía almacenada en un volante de inercia para transferirla a la pieza mediante engranajes, cigüeñal, excéntricas o levas. Ciclos y carreras más cortos y menor capacidad de regulación.Para la producción de series largas PRENSAS HIDRÁULICAS: Accionadas por un cilindro hidráulico servo controlado mantiene la velocidad del motor constante  y varía la carga. Menor productividad. Generan grandes fuerzas y tiene un control exhaustivo de la estampa superior. Para la forja libre de grandes piezas.

Laminación:

Forja continua y modifica una masa metálica pasándola entre rodillos que giran en sentido inverso. Normalmente en caliente. La laminación en frío adquieren acritud y deben someterse a recocido al final de la operación o de intermedias.

Proceso:La temperatura tiene que ser superior a la recristalización del acero, se reorienta el grano  y se consigue una rugosidad de 12-25 micras Ra. Cuando se buscan tolerancias y acabados de por debajo de 3 micras Ra, se realiza un laminado en frío.  Tipos de (tipos de utillajes y máquinas-Tren Blooming: tren desbastador para el tratamiento de lingotes de acero. Produce el tocho  de sección cuadrada, de 120 a 500 mm de sección. Los cilindros de Blooming llevan una serie de canales, cuya disposición y medidas varían según se trate del modelo europeo o americano  -Tren de palanquilla: Sirve para reducir el tocho, desbastado· en el Blooming, convirtiéndolo en palanquilla, semiacabado de sección cuadrada de 40 a 125 mm. - Tren comercial: Sirve para la obtención de los perfiles laminados comerciales. Cuando sirve para laminar perfiles de grandes dimensiones, se llama tren estructural. El producto de partida es el tocho o palanquilla en sus diversas medidas.

Extrusión:  

Empuja el material a través de una matriz, que es la responsable de la forma del producto resultante. Es para la fabricación de perfiles y tubos de sección constante en una amplia variedad de materiales,Se lleva a cabo en caliente, algunos en frio. Proceso:

Comienza con el calentamiento del material. Luego se carga dentro del contenedor de la prensa. Se coloca un bloque en la prensa para que sea empujado, haciéndolo pasar por un troquel.  Extrusión EN CALIENTE se hace a temperaturas elevadas, evitando así el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel.   

Extrusión EN FRIO se realiza alrededor de la temperatura ambiente. La ventaja es la falta de oxidación, tiene mayor fortaleza debido al trabajo en frío.Se consigue un buen acabado en la superficie. Sometido a breves calentamientos se consigue la rápida velocidad  

Tipos utillaje en caliente: Matrices: Varias piezas: matriz, contramatriz y portamatriz.

Matriz, lleva el orificio con las medidas adecuadas a la pieza que se desea extruir, siendo cónico el resto, para facilitar la deformación. En metal duro o acero aleado resistente al calor y al rozamiento. Contramatriz  bloque de acero de menor calidad que sirve de apoyo directo de la matriz. Su mismo orificio pero con tolerancias amplias para que no roce el material. Porta matriz sirve para alojar las dos piezas citadas y va sujeta al cabezal de la prensa.  Punzones: Deben resistir fuertes presiones axiales, así como el intenso rozamiento que se produce con el material trabajado. Se fabrican en aceros.

Discos de presión: Transmiten la presión del punzón al lingote. Generalmente del mismo material que los punzones.  Contenedores: Absorben solicitaciones axiales muy fuertes, como el choque térmico producido por el tocho caliente y la deformación sufrida. 2 piezas, una externa zunchada  y una camisa interna de acero. Los zunchos hacen trabajar la camisa a compresión y contrarrestan la tracción tangencial.

B) CONFORMADO EN FRIO Deformación plástica por compresión a temperatura ambiente. Hace falta un tratamiento de recocido para eliminar las tensiones. El acabado superficial que se obtiene es bueno. 1.- ESTIRADO TUBOS Es una operación de deformación plástica en frío y para secciones redondas. Ventajas: Mayor control de las tolerancias: podemos obtener un IT muy bajo.  Podemos obtener muy buen acabado superficial. Propiedades mecánicas: mejora en la resistencia a flexión y mayor dureza. Mayor capacidad de mecanización.

1.1- Descripción del proceso
. DECAPADO Se limpia el material para eliminar el óxido.ESTIRADO Se coloca el material en la máquina para empezar el proceso. En este proceso es decisivo el uso de lubrificantes.En el estirado distinguimos dos procesos: a) En el estirado de alambres (TREFILADO)una reducción del 50% del espesor en barras menores de 150 mmb) Para reducir el espesor de la pared de los tubos sin costura, los cuales se han producido por medio de otros procesos, como por ejemplo extrusión. ACABADO Una vez estirado pasa por un proceso de enderezamiento y un ligero recocido de eliminación de tensiones, y si el caso lo requiere, algún tratamiento térmico.

El estirado y el trefilado requieren las siguientes condiciones: ● Escalonamiento adecuado de las reducciones de sección. ● Construcción de la matriz o hilera, según las exigencias del trabajo. ● Material del tubo de buena calidad. ● Utilización del lubricante adecuado.

1.2- Tipos de (tipos de utillajes y máquinas) en conformado en frio. El estirado se realiza en los denominados bancos de estirar, formados por una robusta bancada con una cabeza porta hilera, un carro de tracción provisto de mordaza para sujetar la barra y un dispositivo para desplazar el carro . Es muy frecuente utilizar bancos de estirado múltiples, generalmente de tres bancos.La pieza, tras ser afilada, es introducida en el orificio de la hilera, sujetándose su extremo con una mordaza y procedíéndose a estirar. La hilera es el órgano fundamental del estirado y su perfil longitudinal se puede dividir en cuatro partes: 1embocadura, de ángulos (para facilitar la entrada de la pieza),2seccion de reducción (compuesta de tronco de cono reducción),3seccion de calibrado (cilíndrica,donde se ajusta bien el diámetro de la barra),4cono de salida (tronco de cono con ángulo dterminado)

CONFORMADO EN CHAPA

es la obtención de piezas partiendo de chapa laminar por operaciones de doblado corte y embutición.
Carácterísticas:● Formas complejas, excelentes acabados superficiales.
● Piezas de elevada relación rigidez/peso● Alta productividad● Solo se justifican series largas (coste de utillajes y medios de producción).Industrias del automóvil, envases y electrodomésticos son grandes usuarios de dicho proceso.Descripción del doblado:.

GENERALIDADES. - Consisten en obtener una pieza de chapa con generatrices y bordes rectilíneos, sin someter el material a grandes desplazamientos moleculares.

Doblez en ángulo vivo.-Doblando en arista viva se produce un adelgazamiento de la chapa.

Doblez en ángulo redondeado.-Con un radio interior del valor del espesor de chapa, como mínimo, la disminución del espesor de la chapa en el doblez no sobrepasa el 20 por 100 de e, y si se hace el radio interior en 5 veces el espesor e, la disminución de dicho espesor sólo alcanza el valor del 5 por 100 de e.

El adelgazamiento es clave en la reducción de resistencia de la chapa donde se producen las roturas de la pieza. Piezas dobladas tiende a recuperar su forma, el útil doblador deja de ejercer su acción,esto se le llama recuperación elástica después del doblado. La recuperación: a menor espesor, mayor ángulo de recuperación, y, finalmente, depende del radio de curvatura, o sea que a mayor radio de curvatura le corresponde mayor ángulo de recuperación.

EL RADIO DE DOBLADO, si el punzón y la matriz no tienen el radio de doblado necesario se puede romper la chapa, dificulta la deformación y produce desgarro.

JUEGO ENTRE Punzón y MATRIZ.-La separación entre punzón y matriz debe ser de: 11/10 espesor de chapa. Si se deja solamente el espesor e de la chapa, entre punzón y matriz, como espesor no es exacto, podría ocasionarse el agarrotamiento del útil al efectuar el doblado y en todo caso se desarrollarían fuerzas de doblado muy superiores a las calculadas.

2.2- Descripción del Corte.El punzonado es una operación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío,mediante un dispositivo mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste

a penetrar en la chapa, creando una deformación elastoplástica inicial seguida de un
cizallamiento y rotura del material.

2.2.1 Mecánica del corte:1Deformación: los esfuerzos del punzón sobre la chapa, originan en ésta una deformación, inicialmente elástica y después plástica. 2Penetración: los filos de corte del punzón y matriz penetran dentro del material, producíéndose grietas en el material debido a la concentración de tensiones a lo largo de los filos de corte.3Fractura: las grietas originadas a uno y otro lado de la chapa se encuentran, originando la separación del material, el punzón continúa su descenso para expulsar el recorte. El juego de corte J, permite la penetración del punzón en la matriz y la expulsión del material cortado.

2.2.2 carácterísticas en los bordes de la chapa 1Deformación plástica caracterizada por un pequeño radio R. Zona bruñida de aspecto brillante caracterizada por el ancho D. Fractura angular, con aspecto mate, definida por la penetración P. Rebaba caracterizada por su altura H.

2.2.3- Troquel de corte El troquel de corte se compone de un punzón que al ejercer presión sobre la chapa, produce un cizallamiento, originándose el corte.Se encuentra un pisador,no permite la deformación de la chapa,extrae la chapa del punzón,algunos casos se encuentra un expulsor que extrae la pieza cortada.

2.2.4 Juego Matriz punzón: La calidad del corte depende del juego entre matriz y punzón. Con un juego insuficiente, se produce un corte secundario. Al disminuir el juego de corte se produce una mejora en la precisión de la pieza, sin embargo,el desgaste de las herramientas o la energía consumida se ven afectados negativamente. Al tener un juego de corte excesivo aparece una deformación plástica excesiva, una parte bruñida menor y una altura de rebaba mayor. Por otro lado al aumentarlo, se reducen las fuerzas de corte y aumenta la vida de la herramienta. El juego de corte apropiado será aquel tenga una deformación plástica y altura de rebaba pequeñas. Esto ocurre cuando las grietas iniciadas desde el punzón y matriz se encuentran alineadas.

2.3-

Embutición

La embutición consiste en formar, a golpe de prensa, recipientes partiendo de una chapa plana y conservando el objeto obtenido el mismo espesor que la chapa de partida. En el proceso se produce un gran desplazamiento molecular del material. La embutición proporciona cierta acritud al metal, acritud que será más grande cuanto mayor sea la profundidad de embutición, puesto que en

este caso, mayor será también el desplazamiento molecular. Al aumentar la acritud de un metal, su resistencia a la rotura aumenta, así como el límite elástico aproximándose hasta la carga de rotura, mientras que el alargamiento se hace menor. Como consecuencia, el material se hace más duro y más frágil, pudiendo llegar a imposibilitar operaciones de doblado o de embutición. Objetivo; Reducir el diámetro “D” al diámetro “d” durante la embutición, fuerzas de compresión “T” , que son las que hacen fluir el material, originando ondulaciones que terminan en repliegues o arrugas si d < 0,8 D.