Curso: Procesos de manufactura (MC 216)

Sección: B

Integrantes:

Sebastián Damacio Luis Alejandro Código: 20134050G Rau Espinoza Ulises Piero Código: 20140080A

Profesor: Salazar Bobadilla Alejandro

2015 – II

Índice

Objetivos…………………………………………………………………………..….…………

Equipo utilizado……………………………………..…………………………………………..

Cálculos y resultados………………………………………………………….……………….

Conclusiones y Comentarios……………….………………………………………………….

Bibliografía………………………………………………………………………………………..

Objetivos

- Dar forma al material para la realización de planchas, tubos y barras.- Conocer las diferentes máquinas para tener diferentes formas en la realización

de planchas, tubos y barras.- Conocer a fondo lo que es la deformación plástica y su utilidad.

Equipo Utilizado

- Porción de metal. (Fig.1)

- Roladora. (Fig.2)

- Prensa Dobladora. (Fig.3)

- Cizalladora. (Fig,4)

- Troqueladora. (Fig,5)

Fig.1 Porciones de metal

Fig.2. Roladora

Fig.3. Prensa Dobladora

Fig.4. Cizalladora

Fig.4. Troqueladora

Cálculos y Resultados

Calderería

1. DOP del proceso para la fabricación de tubos, para aire acondicionado, utilizando planchas de acero galvanizado de 1/40” de espesor.

i. Tener como dato inicial el diámetro del tubo. En este caso será el valor de “D”.

ii. Hallar la longitud de la circunferencia, el cual es πD. Una vez obtenido este valor, lo aproximamos y le aumentamos 10mm y esa longitud final se traza mediante un punzón en la plancha de acero.

iii. Se tendrá en la plancha de acero un rectángulo de (πD+10mm)xL. Donde L es la distancia longitudinal del tubo.

iv. Cortamos este rectángulo de la plancha mediante una cizalladora.v. Mediante la roladora le damos forma de un cilindro a la plancha de

acero rectangular.vi. Medimos 5mm a partir de cada lado del cilindro donde se abre y

mediante una prensa dobladora, doblamos un ángulo de casi 180°. Este proceso es para poder realizar las viñetas del cilindro las cuales sirven para la fijación del cilindro.

vii. Unimos las viñetas y formamos el cilindro con el diámetro pedido.viii. Una vez hecho todo eso lo galvanizamos.

2. Con imágenes indique la relación de equipos que se utiliza en trabajos de calderería, con láminas metálicas.

Estos instrumentos ya se han expuesto en la sección de Equipo Utilizado.

3. Realice el trazado del desarrollo para obtener los siguientes los siguientes productos:

a. Cilindro

b. Cono truncado

c. De una pieza de transición, cuadrado a circular.

d. Codo de 4 piezas.

e. Esfera.

4. Secuencia de doblado de la lámina para obtener el producto mostrado en la figura adjunta:

i. Medimos toda la longitud transversal para poder cortarlo mediante la cizalladora.

ii. Una vez cortada la longitud transversal y cierta medida longitudinal, trazamos una guía de referencia en la mitad de la longitud transversal mediante un punzón.

iii. Trazamos mediante el punzón una distancia de 17.5 mm hacia ambas direcciones de la guía de referencia y doblamos un cierto ángulo que es el ángulo cuya tangente es 4/5.

iv. Medimos 5 mm más a partir de la última doblada y volvemos a doblar el mismo ángulo pero en sentido contrario. En ambos lados a partir de la línea de referencia

v. En esta última doblada, trazamos con el punzón otros 5 mm y nuevamente doblamos. Todo esto a ambos lados a partir de la línea de referencia.

vi. Finalmente, medimos 35 mm a partir de la última doblada y trazamos con el punzón una línea por donde doblaremos un ángulo de 90°. De igual manera por el otro lado de la línea de referencia.

LAMINADO

1. DOP del procedo de laminado:

2.

Diámetro de rodillo (cm) 10.93

Coeficiente de fricción entre los rodillos y el material

0.1

Reducción de espesor máxima:

Sabemos que la reducción de espesor máxima está dada por:

dmax=R μ2

Donde:

R :radio del rodillo

Se procede a tomar la dureza inicial de los diferentes materiales.

Se cuadricula el material de trabajo con el fin de observar el tipo de deformación que presenta cada parte.

Se procede a laminar y cada 20% de reducción se mide la deformación y se corta una probeta para medir la dureza

Se repite el procedimiento anterior hasta llegar al espesor mínimo.

μ :coeficiente paratrabajos en frío entre0.1a0.2

dmax=10.932

0.12→dmax=0.0546 cm

3.

Pasada Longitud final (cm)

Ancho final (cm)

Espesor final (cm)

% reducción de sección

Deformación real

2 9.2 1.24 0.35 30 0.355 14.4 1.3 0.19 43 0.619 37.3 1.52 0.05 69.23 1.33511 119 1.57 0.01 79.34 1.61

Estos cálculos se hicieron según:

% reducciónde sección=Ao−A fAo

deformación real=ε=ln ( tot f )t o: espesor inicial

t f :espesor final

Trefilado

1. Curva de esfuerzo – deformación real del cobre recocido:

Esfuerzo (kg/cm2)

Deformación unitaria (mm/mm)

Según la fórmula del comportamiento plástico del material:

σ=K .εn

Se obtiene:

σ=315Mpa,n=0.54

2. DOP del proceso de trefilación

3.

Se realiza una serie de operaciones preparatorias al material que se le aplicará el trefilado

Se introduce el extremo de la barra o alambre en el orificio de la hilera y se sujeta con la mordaza para su trefilado.

Se realizan varias pasadas de trefilado en el dado y se obtiene la barra o alambre con un diámetro más reducido.

Se define el ángulo óptimo α para el cual la fuerza es mínima.

Pasada Diámetro inicial (mm)

Diámetro final (mm)

Máxima carga(Kg)

Porcentaje de reducción de sección (%)

1 3.1 3 2500 6.32 3 2.9 2900 12.483 2.9 2.5 2950 25.68

Conclusiones y Comentarios

Calderería

- Con la calderería se puede realizar todo tipo de tubos con sección transversal de cualquier forma y dar forma a cualquier plancha de un material dado.

- Siempre tener el cuidado debido en el uso de los equipos en el proceso de calderería.

Laminado

- El proceso de laminación en frío produce láminas y tiras con un acabado superficial mejor que en caliente, debido a que no hay presencia de calamina. Además, se tienen mejores tolerancias dimensionales y mejores propiedades mecánicas debidas al endurecimiento por deformación.

- Las ventajas del laminado en caliente son que los metales de trabajo normalmente están libres de esfuerzos residuales y sus propiedades son isotrópicas.

- Si se utilizan diferentes materiales con la misma máquina se obtienen distintas fuerzas y potencia de laminación en cada uno, ya que la potencia es función de la fuerza, y esta a su vez del esfuerzo de fluencia promedio del material.

- Es debido a las fuerzas de fricción entre el material y los rodillos que se puede realizar la extensión en el laminado plano. Además, esto también es posible debido a la fuerza de compresión que los rodillos ejercen sobre la plancha.

- Pueden aparecer grietas en el material de trabajo, debido a que se sobrepasó el límite de estabilidad del material.

- La estructura del material puede presentar defectos como fragilidad y porosidad, ya que incluye granos grandes y no uniformes; por lo cual se aplica un proceso de laminado en caliente.

Trefilado

- De los resultados, se observó que es mejor trabajar con un ángulo de dado promedio, ya que si éste es muy grande podría generar problemas como desgaste rápido de los dados, formación de anillo de desgaste o problemas de control de diámetro. Asimismo, si el ángulo fuera muy pequeño causaría alta fricción, calentamiento excesivo y desprendimiento de metal o rayado.

- Dependiendo del diámetro del alambre a trefilar se utilizan diferentes máquinas. Por ejemplo, algunos alambres pueden ser embobinados (D<20mm), y los que no se los lleva a una máquina llamada banco de trefilación.

- Es importante eliminar el óxido, sea por medio mecánico o físico, del material en operaciones de deformación plástica en frío, ya que el óxido es muy duro y poco plástico.

- Los defectos en los alambres que han sido trefilados son parecidos a los que se observan en la extrusión, en especial el agrietamiento central.

- Otra clase de defectos es el traslapes (seams) que son ralladuras o pliegues longitudinales del material.

- Este proceso bajo condiciones elevadas de ε puede producir en la zona de deformación un estado hidrostático de tensión elevado cerca de la línea central generando daño interno en la forma de porosidad microscópica.

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Bibliografía

Páginas Web:

- http://ditbutec.es.tl/CODOS.htm - http://trazoide.com/foro/sistema-diedrico/desarrollo-esfera-por-husos-t7889.html