Conformado de chapa metálica

Conformado de chapa metálica

• Para productos con formas versátiles y peso ligero

• Fechas hasta 5000 B.C.

• Los productos incluyen escritorios de metal, archivadores, electrodomésticos, carrocerías de automóviles, latas de bebidas

• Materiales comunes: acero bajo en carbono, aluminio o titanio

• Primero tome la chapa y corte en pedazos cortando, cortando, cortando o aserrando o produciendo desde la bobina

• A continuación, forme formas mediante punzonado, troquelado, estampado, gofrado, doblado, formado, embutición profunda y una variedad de otros procesos

Formabilidad

• La capacidad de conformación es la capacidad de la chapa metálica de sufrir cambios de forma sin fallas por estrechamiento o desgarro

• Las pruebas de ventosas (Swift o Ericson) dan una idea de la conformabilidad

(a) alargamiento del punto de elasticidad en una muestra de chapa metálica.

(b) Bandas de Lueder en una chapa de acero de bajo carbono.Fuente: Cortesía de Caterpillar Inc.

(c) Cepas de camilla en el fondo de una lata de acero para productos domésticos

Diagramas de límite de formación (FLD)

• La chapa está marcada con pequeños círculos, estirados sobre un punzón, y se observa deformación en las áreas de falla

• FLD muestra el límite entre las zonas de seguridad y de falla

(a) Cepas en patrones de rejilla circular deformados.

(b) Diagramas de límite de formación (FLD) para varias chapas metálicas.Aunque la cepa principal es siempre positiva (estiramiento), la tensión menor puede ser positiva o negativa.En la esquina inferior izquierda del diagrama, R es la anisotropía normal de la hoja, como se describe en la Sección 16.9.2.Fuente: S. S. Hecker y A. K. Ghosh.

Cizallamiento

• Un espacio en blanco es una pieza de chapa del tamaño adecuado extraída de una hoja o bobina mucho más grande por corte

• La cortadura es cortar al someter una pieza de trabajo a tensiones de corte

• La esquila comienza con pequeñas grietas en los puntos A, B, C, D que eventualmente crecen y se juntan

• Resultan superficies de fractura rugosa y superficies pulidas lisas

• Ángulos de corte o bordes biselados que se utilizan con frecuencia en troqueles de corte

(a) Ilustración esquemática del corte con un punzón y dado, que indica algunas de las variables del proceso.Rasgos característicos de (b) un agujero perforado y (c) la babosa.Tenga en cuenta que las escalas de las dos figuras son diferentes.

Parámetros de corte

• Espacio libre, c, entre el punzón y el troquel, normalmente entre el 2% y el 10% del espesor de la chapa

• A medida que aumenta la holgura, el borde esquilado se vuelve más rugoso y la zona de deformación se hace más grande; las distancias de borrado son menores para metales más blandos, láminas más delgadas o agujeros más grandes

• La relación de bordes bruñidos a ásperos aumenta con: aumento de la ductilidad, disminución del espacio libre y el grosor

• Las velocidades de perforación más rápidas causan zonas cortadas más estrechas y menos formación de rebabas

• La altura de las rebabas aumenta con el aumento de la holgura, la ductilidad o herramientas sin filo

• Fuerza máxima de perforación, F = 0.7 T L (UTS) (producto de espesor, perímetro del borde cortado y UTS)

Operaciones de corte

• Perforación: se desecha la babosa

• Blanking -slug es pieza de trabajo, área circundante descartada

• Troquelado incluye perforación (muchos agujeros), separación (separación en varias piezas), muescas (eliminación de piezas de los bordes) y punción (dejando una pestaña)

• El borrado fino con holguras de 1% produce bordes muy lisos y cuadrados

(a) Comparación de los bordes cortados producidos por técnicas convencionales (izquierda) y de sutura fina (derecha).(b) Ilustración esquemática de una configuración para supresión fina.Fuente: Feintool Operaciones de EE. UU.

Operaciones de corte

• Slitting-corte con 2 cuchillas circulares (abrelatas)

• Reglas de acero: un dado para cortar metales blandos, papel, cuero y goma en formas específicas (cortador de galletas)

• Troquelado - troquel de reciclaje para sucesivos orificios superpuestos que esquilan formas intrincadas y flexibles

• Afeitado: corta el exceso de material para limpiar los bordes cortados

• Matrices compuestas y progresivas realizan varias operaciones

Corte longitudinal