UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE INGENIERA

Departamento de Ingeniera Mecnica

rea de Procesos Mecnicos

INGENIERA DE EJECUCIN EN MECNICAPLAN 2002GUA DE LABORATORIO

ASIGNATURA PROCESOS MECNICOS IICODIGO 15064NIVEL 06EXPERIENCIA E06 TREFILADO

HORARIO:MARTES:9-10-11-12

1. OBJETIVOS GENERALES

Familiarizar al alumno con el proceso de Trefilado.2.- OBJETIVOS ESPECFICOS

2.1. Demostrar la deformabilidad de los metales y aleaciones a la Trefilacin.

2.2. Determinar experimentalmente magnitudes de algunas variables del proceso; fuerza, reduccin, etc.3.- INTRODUCCIN TERICA

En el proceso de trefilado el material metlico, alambre o barra, es deformado al ser reducida su rea pasando por un cono duro (hilera).

Las magnitudes del proceso son:

do

= Dimetro de entrada del alambre (si es redondo)

d1

= Dimetro de salida (mm)

Ao

= Area central a la entrada (o)

A1

= Area final a la salida (1)

Fo

= Fuerza tractora a la entrada (kp)

F1

= Fuerza de traccin a la salida

V1

= Velocidad del alambre a la salida (m/seg)

1

= Tensin de salida

Pto. 0= Indica comienzo de la deformacin plstica

Pto. 1= Indica final de la deformacin plstica

= Grado de deformacin otorgado

= Coeficiente de roce entre hilera y material

o

= Deformacin previa del material a la entrada

p

= Presin entre herramienta y metal

H B

= Dureza Brinell

s

= Lmite de fluencia o resistencia a la deformacin del material

(kp/mm2)

= Tensin media del proceso

= Reduccin de rea = Ao A1 %

Ao

B = /tg = / si el ngulo de la hilera es pequeo

R = Fuerza radial de separacin al trabajo con hilera bipartida (split

die)

Nt = Potencia de trefilacin

Ne = Potencia elctrica efectiva a la salida del motor del trefillador

= V x I (kw)

n

= Rendimiento del trefilador

3.1. La expresin para la fuerza de traccin (salida) es:

F1 = A1 1

En que 1 , segn Sach Vale:

1 = s (1 + B) [1-[A1/Ao]B] + o(A1/Ao)B + 1

B

Segn 1 = Incremento de la tensin de la salida por efecto del trabajo redundante o como se le suele denominar, roce interno molecular, el cual tiene varios criterios de estimacin:

a) Segn Whitton, 1 = s x 2 (1 r) 2

3 rb) Segn Johnson, 1 = s x 3 (1 r) sen

2 r

c) La expresin segn E. Eichinger para el incremento 11 = s x 2/3 ; deducida sta de la frmula de Siebel para F1 y 1 ; con o = o sin contratensin a la entrada;

F1 = A1 (1 + B + 2 ) en que 1 + B + 2 = f = coeficiente de trefilacin

3 3

3.2. La expresin para obtener el ngulo ptimo correspondiente al mnimo

esfuerzo de traccin de salida (fmn o mn) tiene dos criterios:

a) Segn Siebel, derivando F1 / = 0 en 3.1 tenemos:

opt = 3 ; si Fo = o [3.2]

2

b) Segn Avitzur, anlogamente:

opt = 3 [ 3 [1 - /2 - o / ]]

2 23.3 La ecuacin para determinar el roce con aproximacin a partir del ngulo ptimo, se puede obtener de la ecuacin 3.2.;

= 2 2op 33.4 La determinacin ms exacta y emprica del roce que a la anterior puede ser la expresin de Lavanchy:

= ( Ao - A1 ) [ 1/tg - R/P ] + d1 R [ (Ao - A1) 1/tg + d1 ] + (Ao - A1)

P

3.5. La potencia de trefilacin Nt

Nt = F1 V1 [kw]3.6. El rendimiento del trefilador se determina por:

n = F1 V1 en que Ne es la potencia elctrica efectiva del motor o la red.

Ne = V I

4.- MTODO A SEGUIR 4.1. Reconocimiento de equipo e hileras a utilizar. 4.2. Identificar y medir material a ensayar.

4.3. Medir fuerza de trefilado (F1) sin fuerza hacia atrs (F0=0), para un mismo dimetro de entrada e igual reduccin de rea pero con hileras con distinto

ngulo. 4.4. Medir fuerza de Trefilado (F1) con F0=0, para un mismo dimetro de entrada y

diferentes reducciones de rea, con hileras con ngulo constante.5.- VARIABLES A CONSIDERAR

5.1 Caractersticas y condiciones del material a Trefilar

5.2 Caractersticas de las hileras a usar

5.3 Fuerza de Trefilado

5.4 Velocidad6.- TEMAS DE INTERROGACIN

6.1 Aplicaciones del proceso de Trefilado

6.2 Variables del proceso y su influencia7.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR

7.1 Trefilador

7.2 Set de hileras

7.3 Pi de metro

7.4 Huincha de medir

7.5 Cronmetro8.- LO QUE SE PIDE EN EL INFORME

8.1 Grficos de fuerza de Trefilado funcin del ngulo de hilera.

8.2 Grficos de fuerza de Trefilado funcin de la reduccin de rea.

8.3 Comparar resultados con grficos tericos.

8.4 Potencia de Trefilado.

8.5 Conclusiones9.- BIBLIOGRAFA

9.1 G. Dieter Metalurgia Mecnica

9.2 G. Rowe Conformado de los Metales PAGE 2