Clase 6 Para Enviar

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  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    ESPOCH - EIA

    Procesos y equipo de formado y moldeado

    Existen varios tipos de productos en los que se han utilizado una gran variedad de materiales y proc

    fabricacin. Productos como:

    a) Con formas simples y curvaturas lisas (rodamientos de bolas, manubrios de bicicletas).

    b) Los de configuraciones complejas (monobloques de motores, bombas)

    c) Con superficies detalladas (monedas, platera).

    d) Para aplicaciones crticas (cables de elevadores, labes para turbinas)e) Para aplicaciones cotidianas (sujetadores para papel, tenedores, cuchillos).

    f) Los muy delgados (papel aluminio, pelculas de plstico).

    g) Los muy gruesos (cascos de barcos, placas de calderas).

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    Procesos de formado

    El formado indica cambiarla forma de un material slido existente.

    El material inicial (conocido como pieza de trabajo, tocho o pieza bruta) puede tener forma

    lmina, barra, varilla, alambre o tubo.

    Procesos de moldeado

    Incluyen el moldeo y la fundicin de materiales blandos o fundidos, el producto terminado casla forma deseada.

    Quiz requiera pocas, o ninguna, operaciones de acabado.

    El material inicial en el formado y moldeado de metales es metal fundido: se funde en lingotes indiv

    de manera continua a planchones, redondos o tubos.

    Mediante la deformacin plstica, el material inicial es convertido en planchas o lminas delgadas.

    La materia prima tambin consiste en polvos metlicos, que despus se prensan y sinterizan (se cafundirse, para incrementar la resistencia creando enlaces fuertes entre las partculas) como

    individuales.

  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    Laminacin de metales

    Proceso que consiste en reducir el espesor

    o cambiar la seccin transversal de una

    pieza de trabajo larga mediante fuerzas de

    compresin aplicadas con un conjunto de

    rodillos.

    Primero se efecta la laminacin atemperaturas elevadas (laminacin en

    caliente).

    Posteriormente, se acostumbra realizar la

    laminacin a temperatura ambiente

    (laminacin en fro).

    Las placas tienen un espesor de ms de 6

    mm, se utilizan en aplicacionesestructurales (cascos de barcos, calderas,

    puentes, maquinaria y recipientes

    nucleares).

    Las lminas tienen un espesor menor a 6

    mm, se utilizan en carroceras de

    automviles y aviones, aparatos elctricos,

    contenedores de alimentos y bebidas,equipo de cocina y oficina.

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    Proceso de laminacin plana

    h0: espesor de la cinta

    metlica que entra en el

    espacio de laminacin.

    hf: espesor que se

    reduce por el par de

    rodillos giratorios .

    Vr: velocidad de

    la superficie de

    los rodillos es.

    Vo: velocidad de la cin

    entrada (la ve

    aumenta desde la ehasta la salida de la

    manera en que un

    incompresible debe flu

    rpidamente cuando

    travs de un

    convergente).

    Vf: velocidad a la salida

    es mayor a la de la ent

    L: espacio de laminacin, en el que

    exixtir un deslizamiento relativo entre

    el rodillo y la cinta a lo largo del arco de

    contacto (debido a que la velocidad de lasuperficie del rodillo rgido es constante y

    la de la cinta es variable ).

    Esquema del proceso de laminacin plana:

  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    Punto neutral o punto no deslizante: la

    velocidad de la cinta es la misma que la

    del rodillo.

    Fuerzas de friccin: se oponen al

    movimiento entre los cuerpos deslizantes

    que actan sobre la cinta (son opuestas

    debido a que a la izquierda del punto

    neutral, el rodillo se mueve ms rpido

    que la cinta; a la derecha, la cinta semueve ms rpido que el rodillo ) (la

    fuerza de friccin que se ubica a la

    izquierda del punto neutral debe ser

    superior a la de la derecha)

    Los rodillos jalan el material hacia el

    espacio de laminacin por medio de

    una fuerza de friccin neta.

    Si aumentan las fuerzas de laminado, tambin aum

    friccin (una friccin elevada puede daar la superf

    producto laminado o provocar su adhesin, como o

    laminar masa para pan), por ello se adopta una s

    media (se utilizan lubricantes eficaces).

    Fuerzas de friccin que actan sobre las superficies de la cinta:

  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    Reduccin mxima posible = ho - hf

    Cuanto ms alta sea la friccin y ms grande el radio del rodillo, mayor ser la red

    mxima posible

    Fuerza, torque y requerimientos de potencia del laminado

    Los rodillos aplican presin sobre la cinta plana para reducir su espesor, lo que produce una f

    laminado (F).

    Fuerza de laminado (F): es perpendicular al plano de la cinta y no a un

    ngulo (se debe a que el arco de contacto es muy pequeo en

    comparacin con el radio del rodillo).

    L: longitud de contacto entre el rodillo y la cinta

    w: anchura de la cintaYprom: esfuerzo real promedio de la cinta en el

    espacio de laminacin.

    Ecuacin para el clculo de la fuerza de laminado,

    en la que se considera una situacin sin friccin;

    pero se puede obtenerse un estimado real si se

    aumenta un 20% de este valor.

  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    ESPOCH - EIA

    Curvas

    deformacin

    tensin a te

    ambiente par

    metales. La

    inician en el e

    fluencia (Y): que las

    elsticas tie

    pendiente

    pronunciada

    mostrarse

    figura.

  • 7/24/2019 Clase 6 Para Enviar

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    ESPOCH - EIA

    Torque = F*a

    Se puede suponer que F acta a la mitad del arco de contacto, entonces:

    a = L/2

    Potencia del laminado:

    =2

    60000 ()

    =2

    33000 ()

    F = Fuerza de laminado [N]

    L = Longitud de contacto entre la cinta y los rodillos [m]

    N = Velocidad de los rodillos [rpm]

    F = Fuerza de laminado [lbf]

    L = Longitud de contacto entre la cinta y los rodillos [ft]

    N = Velocidad de los rodillos [rpm]