Formulario de Procesos de Fabricación y Conformado de Metales

1. Material y Comportamiento

• Comportamiento Parabólico: σ = K · εⁿ
• Deformación Previa: σ = K · (ε + ε₀)ⁿ
• Comportamiento Bilineal: σ = LE + P · ε
• Fluencia Promedio (Parabólica): σ_f = (K · εⁿ) / (n + 1)

2. Corte y Punzonado

• Fuerza de Corte: Fs = ks · As (donde ks ≈ 0.7 · σ_UT)
• Ángulo de Cizalla: φ = acos(1 - (μ + t)/D)
• Área de Corte (As):
  • Recto: L · t
  • Inclinado: t² / tanφ
  • Circular: t² / (2 · tanφ)
• Troquelado (Obtención de pieza exterior): Dm = D_pieza | Dp = Dm - 2J
• Punzonado (Obtención de agujero interior): Dp = D_agujero | Dm = Dp + 2J
• Juego de corte (J): J = c · t · √(0.7 · σ_UT / 10) o J = 1.5 · c · t - 0.015

3. Plegado y Curvado

• Fuerza de Plegado: Fi = Ki · σ_LE · L · t² / w
  • Factores Ki: En U = 0.7 | En V = 1.3 | Voladizo = 0.3
• Ancho de Matriz en U: w = Rp + t + Rm
• Línea Neutra: Lp = α · (ri + k · t)
  • k = 0.33 si ri < 2t
  • k = 0.50 si ri ≥ 2t
• Recuperación Elástica: Ks = α_f / α_i = [(2Ri/t) + 1] / [(2Rf/t) + 1]
• Estimación del Radio: Ri/Rf = 4 · (Ri · σ_LE / E · t)³ - 3 · (Ri · σ_LE / E · t) + 1

4. Embutición

• Fuerza Máxima: F = σ_UT · π · Dp · t · (Db/Dp - 0.7)
• Relación Límite de Embutición (RLE): Db / Dp
• Desarrollo del Blanco: D = √(d² + 4 · d · h)
• Fuerza del Pisador (Fh): 0.0085 · [σ_LE + σ_UT] · (π/4) · [Db² - (Dp + 2.2t + 2Rd)²]

5. Laminación

• Tiro Máximo: Δh_max = μ² · R
• Deformación: ε = ln(h₀ / h_f)
• Fuerza de Laminación: F = σ_f · L · w
• Arco de Contacto: L = √(R · Δh)
• Momento del Rodillo: T = F · L / 2
• Potencia: P = 2π · N · L · F

6. Forja

• Volumen Constante: A₀ · h₀ = A_f · h_f | ε = ln(h₀ / h_f)
• Estampa Abierta: F = σ_f · A · (1 + μ · D / 3h)
• Estampa Cerrada: F = Kf · σ_f · A
  • Factores Kf: Simple sin rebaba (3-5) | Simple con rebaba (5-8) | Compleja (8-12)
• Abarrilamiento: Fenómeno causado por la fricción y el enfriamiento en las superficies de contacto.

7. Extrusión, Estirado y Fundición

• Fuerza de Extrusión: F = A₀ · Kc · ln(A₀ / A_f)
• Fuerza de Estirado: F = A_f · σ_f · ln(A₀ / A_f)
• Ecuación de Continuidad: A₁ · v₁ = A₂ · v₂
• Diseño de Bebederos: A₁ / A₂ = √(h₂ / h₁)
• Cámara Caliente: Utilizada para metales con punto de fusión bajo (Zn, Sn, Pb).
• Cámara Fría: Utilizada para metales con punto de fusión alto (Al, Cu, Fe).

8. Soldadura

• Carbono Equivalente (CE): %C + (%Cr + %Mo + %V)/5 + %Mn/6 + (%Cu + %Ni)/15
  • A mayor CE, existe una peor soldabilidad y un mayor riesgo de agrietamiento.
• Arco Eléctrico: Una mayor energía de ionización (EI) implica un arco más difícil de establecer e inestable.