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Publicada porDomingo Medina Castellanos Modificado hace 8 años
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Diversos procesos de conformado de planchas En este curso veremos los siguientes procesos de conformado e planchas: Embutido, reembutido y afeitado Estirado y estampado Doblado Corte por cizalle.
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Aplicaciones del conformado de planchas y ventajas Applied in: Packaging (Envases) Food and beverage containers Heat exchangers (intercambiadores de calor) Automotive panels ( paneles y carrocerías automotrices) Aerospace components Advantages Speed of production (alta velocidad de producción) Consistency of final properties ( consistencia de calidad) Low cost of the product (bajo costo) Use of a variety of alloys (se usan con muchas aleaciones)
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Desarrollo de procesos de conformado Traditionally, by trials and experience. More recently, using numerical simulation. Requirements: Detailed knowledge of material deformation behaviour. –Material deformation law –Anisotropy –Strain rate effects –Appropriate material characterisation tests Prediction of material failure - the most important information that a simulation will provide Interaction between forming tools and sheet – contact formulation and friction, which can evolve as surfaces are deformed. Programas para Simulación 2D vs 3D
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Propiedades mecánicas que deben conocerse para modelar procesos de conformado de planchas Curvas tensión verdadera – deformación verdadera en tracción uniaxial Curvas tensión verdadera – deformación verdadera en tracción biaxial (bulge test) Anisotropía del comportamiento mecánico Deformaciones límites ( máximas deformaciones que se pueden alcanzar deformando bajo diversos pasos de deformación Variación de las propiedades mecánicas con la velocidad de deformación.
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Anisotropía de las propiedades mecánicas
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Anisotropía en el plano de una plancha de aluminio Curvas tensión verdadera – deformación verdadera en direcciones 0º, 90º y 45º de la dirección de laminación
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Criterios de fluencia para materiales anisotrópicos
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Coeficientes de anisotropía de Lankford. Se estira la probeta en tracción uniaxial hasta 10 a 12% de deformación y se miden las deformaciones verdaderas longitudinal (ε x ) y transversal (ε y ); ε z se saca por conservación de volumen
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Criterios de fluencia para materiales anisotrópicos
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Formas del límite de fluencia del nuevo criterio de Hill
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Criterios de fluencia anisotrópicos
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Formas del límite de fluencia del nuevo criterio de Hosford
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Formas del límite de fluencia de una aleación de aluminio con diferentes criterios de fluencia
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Otros criterios de fluencia y aplicación a diversos materiales
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Proceso y Matrices de embutido profundo
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Embutido profundo
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Esquema del proceso de deformación en el embutido profundo
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Embutido profundo
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Falla en el proceso de embutido
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Falla por fractura en borde in ferior de la copa y falla por arrugas.
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Embutido profundo
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Embutido profundo. Máxima RME Se puede demostrar que β= σ f(pared, εy=0) /σ f(flanche,εz=0) es igual a: Por tanto : ln (RME)=η·[(R av + 1)/2] ½ Para una mayor RME interesa un mayor R av. Usualmente existe alguna anisotropía en el plano de la plancha, por consiguiente usualmente se toma un promedio de R = Rav = (R0 + R90 + 2R45)/4 ( donde los grados se miden respecto de la dirección de laminación. El acero corriente tiene valores R av = 1,0 a 1,4 El acero de embutido profundo tiene valores Rav = 1,4 a 1,8 El acero de embutido ultra profundo tiene valores Rav = 1,8 a 2,5.
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Relación de RME con R av según Hosford Hosford encontró una mejor relación entre β y R av : β = [(2R av /(1+R av )] 0,27 Esta ecuación se ajustó mejor a metales de estructura FCC que la anterior; la anterior fórmula fue calculada usando el criterio de fluencia anisotrópico de Hill que se ajusta bien a los BCC; esto llevó a Hosford a plantear su nuevo criterio de fluencia que se ajusta a los metales FCC con valores altos (8 a 10) del exponente “a”.
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Efecto del endurecimiento por deformación en la fuerza de embutido.
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Formación de orejas en embutido profundo
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Formación de orejas en embutido profundo, orientación de ellas.
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Formación de orejas en embutido profundo, magnitud de elllas. La Fig. 14.12 muestra que la magnitud de las orejas es proporcional a ΔR; por tanto es proporcional a la anisotropía en el plano de la plancha.
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Reembutido.
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Reembutido
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Afeitado
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Embutido telescópico: embutido-reembutiod-afeitado en serie
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Tensiones residuales
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