16.5 Describa la diferencia entre un dado y matriz compuesta, progresiva y de transferencia. Dado. El biselado es particularmente adecuado para cizallar hojas gruesas porque reduce la fuerza al principio de la carrera. También disminuye el nivel de ruido de la operación, ya que ésta es más suave. En consecuencia, las configuraciones del punzón y de la prensa en este último caso deben tener la suficiente rigidez lateral para que no produzcan un orificio mal colocado ni permitan que el p unzón golpee la orilla de la matriz inferior provocando daños. Matrices compuestas. Se pueden realizar varias operaciones en la misma hoja con un solo recorrido de una estación con una matriz (o dado) dado) compuesta. compuesta. Por Por lo común, dichas operaciones combinadas se limitan a formas relativamente simples, ya que (a) el proceso es de alguna manera lento, y (b) el costo de producción de estas matrices se eleva con rapidez en comparación con aquéllas para operaciones individuales de cizallamiento, sobre todo en el caso de matrices complejas. Matrices progresivas. Las partes cuya elaboración requiere múltiples operaciones se pueden fabricar con grandes capacidades de producción en matrices progresivas. progresivas . La hoja metálica se alimenta como cinta en rollo y se r ealiza una operación diferente (como punzonado, troquelado y muescado) en la misma estación de la máquina con cada recorrido de una serie de punzones. Matrices de transferencia. En la configuración de una matriz de transferencia, transferencia , la hoja metálica pasa por diferentes operaciones en distintas estaciones de la máquina, las cuales se arreglan a lo largo de una línea recta o en una trayectoria circular. Después de cada paso, la parte se transfiere a la siguiente estación para operaciones posteriores.
Describa las características de las hojas metálicas que son importantes en las operaciones de formado de láminas. Explique por qué son importantes. 16.6
Anisotropía (normal) Determina la capacidad de la hoja (lámina) metálica para estirarse sin fo rmar cuellos y sin romperse; son deseables un exponente de endurecimiento por deformación (n ( n) y un exponente de sensibilidad a la velocidad de deformación (m ( m) elevados. Elongación de punto: Las depresiones parecidas a flamas (también llamadas bandas de Lüder o deformaciones por de fluencia estirado) que comúnmente se observan en la superficie de la hoja, se pueden eliminar mediante laminado de revenido, pero debe darse forma a la hoja dentro de cierto tiempo después del laminado. Anisotropía (planar): Exhibe comportamiento diferente en diferentes direcciones planares; ocurre en las hojas laminadas en frío debido a la orientación preferida o la fibración mecánica; causa ondulación en el embu tido profundo; se puede reducir o eliminar mediante recocido, pero con una resistencia menor. Anisotropía (normal): Determina el comportamiento de adelgazamiento de las hojas metálicas durante el estirado, importante en el embutido profundo. Tamaño de grano: Determina la rugosidad de la superficie en las hojas metálicas estiradas, cuanto más grueso es el grano, más rugosa será la apariencia (cáscara de naranja), también afecta la resistencia del material. Esfuerzos residuales Originados comúnmente por la deformación no uniforme durante el formado, provoca una distorsión parcial cuando se corta, puede producir el agrietamiento por esfuerzo-corrosión, se reducen o eliminan mediante el relevado de esfuerzos. Recuperación elástica Debido a la restitución elástica de las hojas deformadas plásticamente después de la carga, provoca distorsión de la pieza y pérdida de precisión dimensional, se puede controlar mediante técnicas como el sobredoblado y el apoyo del punzón. Arrugado: Causado por los esfuerzos de compresión en el plano de la hoja, puede ser objetable, dependiendo de su extensión, puede ser útil para impartir rigidez a las partes al incrementar su módulo de sección, se puede controlar mediante un diseño apropiado del herramental y de la matriz.
16.7
Describa las características de los diagramas de límites de formado (FLD).
Una de las características sobresalientes en la prueba de formabilidad de las hojas metálicas es el desarrollo de los diagramas de límites de formado. El diagrama de límites de formados se construye mediante pruebas y ensayos, para desarrollar el diagrama de límites se obtiene las deformaciones ingenieriles mayor y menor. Se miden los diámetros de los círculos originales se utilizan láminas de distintas dimensiones y se hacen las pruebas, lo que se busca determinar es los límites, con esto se arma el diagrama de límites de formado. Como características principales se muestran las fronteras entre las regiones de falla y las seguras. Liste las propiedades de los materiales que influyen en la recuperación elástica. Explique por qué y cómo lo hacen. 16.8
Todos los materiales tienen un módulo finito de elasticidad, por lo que la deformación plástica siempre va seguida de alguna restitución elástica cuando se retira la carga. En el doblado, a esta r estitución se le llama rebote, que puede observarse con facilidad si se dobla una pieza de hoja metálica o de alambre y se suelta después. La restitución no sólo se presenta en las hojas y placas planas, sino también en barras sólidas o huecas y en tubos de cualquier sección transversal. El ángulo final de doblado después de la restitución es menor que el ángulo al cual se dobló la parte, y el radio final de doblado es mayor que ante s de que ocurriera el rebote. 16.25 Explique por qué las pruebas de formado de depresiones (copas) pueden no predecir bien la formabilidad de las hojas metálicas en procesos de formado real. Los bordes ondulados son objetables en las copas embutidas porque tienen que recortarse, ya que no cumplen algún propósito útil e interfieren en el procesamiento posterior de la copa, lo que produce desechos. 16.26
Se indicó que cuanto más gruesa sea la hoja metálica, más altas se volverán las curvas en la figura 16.14b. ¿Por qué cree que ocurre este efecto? Porque cuando es más alta es la resistencia del material más alta será la falla. Entonces el material debe ser más delgado para evitar esta falla. Identifique los factores que influyen en la fuerza de embutido profundo ( F ) en la figura 16.32b y explique por qué lo hacen. 16.27
• El diseño y la ubicación apropiada de las perlas de embutido. • Radios grandes de la matriz. • Lubricación efectiva. •Tamaño y forma apropiados de la pieza en bruto. • El corte de todas las esquinas de las piezas en bruto cuadradas o rectangulares a 45° para reducir los esfuerzos de tensión desarrollados durante el e mbutido. • El uso de piezas en bruto si n defectos internos o externos. 16.28
¿Por qué las perlas de la figura 16.36b se colocan en esas ubicaciones particulares?
Flujo del metal durante el embutido de una parte con forma de caja se usa esa ubicación para controlar el movimiento del material.
Una regla general de las relaciones dimensionales para un embutido satisfactorio sin placa de sujeción está dada por la ecuación 16.14. Explique qué pasaría si se excediera este límite. 16.29
El embutido profundo se puede efectuar de manera satisfactoria sin una placa de sujeción, en la inteligencia de que la hoja metálica es lo suficientemente gruesa para evitar pliegues. Si se excediera el límite se formarían pliegues.
Respecto de la ecuación 16.4, se ha establecido que (en el doblado) los valores reales de la deformación en las fibras exteriores (es decir, a tensión) son mayores que los de las fibras interiores (a compresión), debido a que el eje neutral cambia durante el doblado. Con un dibujo apropiado, explique. 16.48
En el doblado podemos observar que el radio de doblado, se mide respecto a la superficie interior de la parte doblada y también podemos ver que este es menor al de la fibra exterior. Por la dobles las fibras exteriores se alongaran mucho más que las interiores. Mediante la ecuación 16.15 y el valor K para el TNT, grafique la presión en función del peso (W ) y R, respectivamente. Describa sus observaciones. Se puede observar en la gráfica de la presión en función del peso, que a menor peso menor presión. 16.49
Presion en funcion del Peso 120 100 n o i s e r P
80 60 40 20 0 0
2
4
6
W
En la gráfica de presión en función de R, existe una relación similar en la anterior gráfica. A menor R menor será la presión.
Presion en funcion de R 120 100 n o i s e r P
80 60 40 20 0 0
0.5
1
R
1.5
2
16.50
En la sección 16.5 se establece que los valores k en la holgura de doblado dependen de las magnitudes relativas de R y T . Explique por qué existe esta relación. Mientras mayor sea el espesor de dobles (T) de nuestra varilla menor será el radio de dobles (R) y se necesitara un valor mayor de nuestra constante (K ) de elasticidad para proceder con el proceso de doblado. En el formado por explosivos, calcule la presión pico en el agua para 0.3 libras de TNT a una separación de 3 pies. Comente si la magnitud de esta presión es suficientemente elevada para dar forma a hojas metálicas (láminas). 16.51
= (
√ )
= 3.9 / Se requiere una elevada presión, porque la obtenida es insuficiente para dar forma a hojas metálicas y además depende del tipo de material y el espesor de la lámina.
