CAPITULO 16 SÍNTESIS Y DISEÑO 16.73 Examine algunos productos en su hogar, hechos de metal laminado, y describa el proceso, o la combinación de procesos, con los que cree usted se fabricaron. Ollas y menaje de aluminio Grandes fabricas tienen maquinas gigantes que troquelan y moldean las laminas de aluminio, otras fabricas en cambio usan la técnica del repujado. Para fabricar ollas que sean aptas para uso alimenticio la lámina de partida debe ser pura. El proceso inicia con una lámina redonda en la que se troquela el nombre de la empresa em presa y el tamaño de la olla. Luego se coloca la lamina entre un torno contra un mandril, a medida que el torno avanza una rueda giratoria presiona la lamina con el mandril para que tome la forma, e l torno gira a 2000 rpm una vez que tiene la forma se cortan los excedentes. Después se hacen los or ificios para las agarraderas, se las colocan y remac han, la olla esta terminada, para la tapa es un proceso parecido. Bisagras La fabricación de bisagras antiguamente era complicada ya que era un proceso manual de forja, hoy en dia es un proceso simple a traves de las maquinas de corte y doblado con m anejo computarizado, se parte por una lámina de metal y se la introduce en la maquina progresiva que realiza tanto el corte como c omo el doblado. Lavaplatos o Fregadero Este articulo se fabrican a partir de laminas de acero inoxidable porque son livianas y resistentes, primero se cortan las piezas a la medida necesaria, esta lamina cortada es colocada en una prensa de 1000 toneladas de presión mientras la prensa baja un troquel asciende y se le da la forma aproximada a la pieza, es un estiramiento del ace ro por lo que su microestructura cambia y se endurece el material, después se lubrica la pieza y vuelve a pasar por el proceso de embutido para que se le de una forma mas precisa, luego pasa a un troquel diferente y se realiza el agujero del desague, se enfria y se lima la pieza, para luego ser soldado junto a una pieza igual mediante un electrodo. Un rodillo aplana la unión, luego vuelve a pasar por una prensa para darle forma al borde y luego se corta el excedente. A continuación se perforan otros agujeros para los grifos, luego se pule la superficie para luego pintar la parte trasera con una pintura tipo latex que la protege de la condensación y reduce el ruido de los platos y el lavaplatos esta listo para ser instalado.
16.81 Las latas metálicas pueden ser de dos piezas
(cuando el fondo y los lados son integrales) o de tres piezas (cuando el fondo, los lados y la tapa son piezas distintas). Para una lata de tres piezas, la costura a) ¿debe estar en Ia dirección de laminado? b) debe ser normal a la dirección de laminado? o c) ¿debe ser oblicua a la dirección de laminado? Demuestre su respuesta, con ecuaciones de mecánica del estado sólido. 16. 82 Examine unos platillos (para bateria musical y describa los procesos de manufactura para fabricarlos. Se inicia con piezas fundidas de una aleación de cobre, estaño y un poco de plata de plata, se seleccionan por peso y luego pasan a un horno giratorio a 800° C luego pasan a un proc eso de laminado, la pieza no adquire la forma deseada en una pasada es por eso que se repite el proceso de laminado en caliente hasta unas doce veces dependiendo el tipo de platillo que se vaya a hacer. Este laminado en caliente tambien se realiza con e l propósito de mejorar la estructura c ristalina y asi poder resistir los golpes y a que las ondas de sonido atraviesen mas rápido el platillo. Una vez templado y prensado se coloca en un torno que le quita el material adicional y le da forma circular. A continuación un cilindro martillador controlado por computadora, realiza unas marcas que servirán para cambiar el curso de las ondas de sonido, después se añaden los surcos tonales en la parte inferior del platillo, un operario realiza este trabajo en un torno manual, luego cambia a otro torno automatico. La parte superior se realiza completamente a mano para controlar mejor la cantidad de presión aplicada. Luego se transfiere el platillo a otro torno para trabajar los bordes y el platillo pasa a control de calidad, y si e s aprobado se graba el numero de serie, se pinta la marca y están listos para la venta.
16.83 Investigue métodos para determinar las formas óptimas de láminas en bruto para operaciones de embutido profundo. Trace un esquema de las formas óptimas para tazas cuadradas y optimice su distribución en una lámina metálica grande. El embutido de partes no circulares, dentro de las cuales se encuentran las de forma rectangular, representa un mayor grado de dificultad para establecer analítica o experimentalmente los parámetros adecuados del proceso. El embutido de partes rec tangulares, involucra un embutido del material en las esquinas, en las pare des laterales el material experimenta más correc tamente un doblado. Es decir algunas partes de la lámina requerirán de un trabajo en frío muy severo y otras simplemente de un doblado. Los esfuerzos en las esquinas de la pieza son de compresión causando un movimiento del metal hacia el radio del dado y son de tensión en el metal que ya ha pasado por este. El metal entre las e squinas se encuentra solamente a tensión en las pare des y los flancos. El método mostrado a continuacion se llama diámetro equivalente.
A
D B
Igualando (1) y (2):
√
De donde se calcula la altura permisible: Donde d es el diámetro medio
Por estos cálculos sabemos que a partir de un corte de 30x25 cm y tomando en cuenta un diámetro medio de 7.5 cm se puede obtener una altura de 29,9 cm aproximadamente.
La dimensión de la silueta para el embutido rectangular se analiza separando la zona curva y la zona recta. Para la zona curva se aplica la idea del embutido cilíndrico. En cuanto a la zona recta, se utiliza el plano desarrollado del doblado para obtener la dimensión de la silueta.
