procesos de extrusion
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Explicacion detallada acerca de los procesos de extrusion.TRANSCRIPT
Integrantes:
Luis Jonathan Márquez Díaz.
Alan Horacio Perea Galván.
Gerardo Rafael López Miranda.
Emmanuel Lucio Guevara.
Docente:
Enrique Alejandro López Baltazar.
INTRODUCCIÓN 1.-Extrusion.
2.-Tipos de extrusión.
3.-Analisis de la extrusión.
4.-Troqueles y prensas de extrusión.
5.-Otros procesos de extrusión.
6.-Defectos en productos extruidos.
7.- Problema.
8.-Conclusiones.
1.-Extrusion. La extrusión es un proceso de formado por
compresión en el cual el metal de trabajo
es forzado a fluir a través de la abertura de
un troquel para darle forma a su sección
transversal.
Extrusión en frio
Extrusión en frio
Extrusión directa: también llamada extrusión
hacia delante.
2.- tipos de extrusión.
Extrusión indirecta: llamada extrusión hacia
atrás y extrusión inversa.
3.- Análisis de la extrusión.
Relación de extrusión también llamada relación de reducción.
Donde rx =relación de extrusión; A0= área de la sección transversal del tocho inicial, mm² (in²); y Af= área final de la sección recta de la pieza extruida, mm² (in²).
El valor de rx se puede usar para determinar la formación real de la extrusión, dado que la deformación ideal ocurre sin fricción y sin trabajo redundante .
Presión aplicada para el pisón.
Donde Ῡf= al esfuerzo de fluencia promedio durante la deformación, MPa (lb/in²).
Formula
Deformación de extrusión.
Donde ϵx= deformación de extrusión, a y b son constantes empíricas para el ángulo del troquel, los valores típicos de estas constantes son a=0.8 b=1.2 a 1.5. los valores de a y b tienden a aumentar cuando se incrementa el ángulo del troquel.
Presión del pisón, para desempeñar la presión indirecta se puede estimar con base a la formula de Johnson.
Extrusión directa.
Donde pf= a la presión adicional requerida para superar la fricción, MPa (lb/in²); πD02/4= área de la sección transversal del tocho, mm² (in²); µ= coeficiente de fricción en la pared del recipiente; p0= presión del tocho contra la pared del contenedor, MPa (lb/in²) πD0L= al área de la inter faz entre el tocho y la pared del recipiente, lb/in².
Formula para calcular la presión del pisón
en la extrusión directa.
Donde el termino 2L/D0 representa la
presión adicional debida a la fricción en la
inter faz contenedor-tocho, L es la porción
de la longitud del tocho remanente para
extruirse y D0 es el diámetro original del
tocho. Note que p disminuye al reducirse la
longitud remanente del tocho en proceso.
La fuerza del pisón en la extrusión directa o
indirecta es simplemente la presión p,
respectivamente, multiplicada por el área del
tocho A0.
Grafica típica de la presión contra la carrera del
pisón (y la longitud remanente del tocho) para
extrusión directa e indirecta. Los valores mas
altos de la extrusión directa resultan de la fricción
en las paredes del recipiente. La forma de la
acumulación de la presión al inicio de la grafica
depende del ángulo del troquel (mayores ángulos
del troquel significan acumulaciones de presión
mas pronunciadas). El incremento de presión al
final de la carrera se relaciona con la formación
del tope.
Requerimiento de potencia.
Donde P=potencia, J/s(in-lb/min); F = fuerza
del pisón, N (lb); v= a la velocidad del
pisón, m/s(in/min).
4.-Troqueles y prensas de
extrusión Los factores importantes e un troquel de
extrusión son el ángulo del troquel y la forma
del orificio, mas precisamente la mitad del
ángulo del troquel (ángulo α). Para ángulos
menores el área superficial del troquel aumenta
así como también la fricción en la interfaz
troquel-tocho. Existe un ángulo optimo que
depende de varios factores, como material a
trabajar, temperatura del tocho y lubricación.
El efecto de la forma del orifico del troquel del
troquel puede valorarse por el factor de forma, se
expresa el factor de la siguiente forma:
Y es valida para valores mayores al limite
superior de la escala.
Extrusión directa:
Extrusión indirecta:
5.-Otros procesos de extrusión.
Los métodos principales de extrusión son la
extrusión directa e indirecta. Hay alguno
nombres que se le dan a algunas operaciones
especiales de extrusión.
EXTRUSION POR IMPACTO:
En esta extrusión por impacto se realiza o se lleva
a cabo a grandes velocidades y carreras muy
cortas
Como su nombre lo indica el punzón golpea la
pieza mas que aplicar presión .
Esta extrusión se puede llevar acabo de tres
formas (extrusión hacia adelante ,hacia atrás y
combinación de ambos).
Esta extrusión se hace usualmente en frio y de los
tres mencionados el mas común es el de hacia
atrás.
EXTRUSIÓN HIDROSTÁTICA
Es una adaptación de la extrusión directa, a que
se refiere con esto en la extrusión directa es la
fricción a lo largo de la Interfax tocho-
contenedor.
Este problema se puede solucionar a poner el
tocho en el fluido en el interior del recipiente
presionando el fluido por el movimiento por el
pistón de tal manera que no hay fricción dentro
del recipiente reduciendo también la fuerza del
pistón.
Una de las desventajas es que requieren
preparar los tochos antes del proceso a
que ajustarlo al Angulo de la entrada del
troquel y este actúa como un seño para
prevenir fugas del fluido .
6.- Defectos en productos
extruidos.
A) Reventado central: este defecto es una
grieta interna se genera como resultado de
los esfuerzos de tensión se observa por
inspección visual.
B) Tubificado: es un defecto asociado con
la extrusión directa, es un hundimiento en
el extremo del tocho.
C) Agrietado superficial: este defecto es el
resultado de las altas temperaturas de la
pieza de trabajo que causan el desarrollo
de grietas en la superficie.
Problema. Un tocho de 75 mm de largo y 25 mm de
diámetro se extruye en una operación de extrusión directa con una relación rx=4.0 la extrusión tiene una sección redonda transversal. El ángulo del troquel (medio ángulo)= 90°. El metal del trabajo tiene un coeficiente de resistencia=415MPa y un exponente de endurecimiento por deformación=1.18. use la formula de Johnson con a=0.8 y b=1.5 para estimar el esfuerzo de extrusión. Determine la presión aplicada al extremo del tocho cuando el pisón se mueve hacia delante.
Conclusiones
Esta exposición es solo una pequeña
introducción de extrusiones, en el cual
pudimos observar : tipos de extrusiones,
análisis de la extrusión, entre otros
tipos. en los cuales demostramos sus
distintos acoplamientos con base a sus
propiedades dando así un enfoque mas
objetivo al los tipos de extrusión.
Bibliografía
Groover, Mikell P., Fundamentals of
Modern Manufacturing: Materials,
Processes, and Systems, McGraw Hill.