3.3_Cuestionario

Embutición

• El adelgazamiento de la pared de una pieza previamente embutida se consigue mediante la relación de embutición, que impide la embutición de una sola vez.
• El proceso completo se realiza en varios pasos, conocidos como re-embuticiones, que tienen como objetivo reducir el diámetro de una pieza embutida.
• La re-embutición se clasifica en dos tipos: convencional y inversa. La inversa se caracteriza por deformar la pieza en sentido contrario, lo que produce una deformación más homogénea y menos endurecimiento.

Fabricación de latas para alimentos y bebidas

• La fabricación de latas para alimentos y bebidas es un ejemplo de aplicación de la embutición.
• En Estados Unidos, se producen aproximadamente 100 mil millones de latas para bebidas y 30 mil millones para alimentos.
• Las latas se encuentran bajo una presión interna de 0,6 MPa y se fabrican con aleaciones de aluminio y acero recubiertas de estaño.

Proceso de embutición

• El proceso de embutición comprende 7 pasos: preparación de la pieza en bruto, embutido profundo, re-embutido, planchado, formación de la bóveda, estrangulamiento y costura de la tapa.

Características de la embutición

• La embutición se realiza con chapas de material de partida que tienen superficies libres de marcas y defectos y espesores uniformes.
• Las piezas sometidas a esfuerzos de flexión y cizallamiento pueden sufrir deformaciones plásticas.
• El proceso de embutición es económico para grandes series y se utiliza para fabricar productos con excelente relación resistencia mecánica/peso.
• La embutición en frío es el proceso más común, aunque se puede realizar en caliente para grandes espesores, deformaciones significativas o materiales frágiles.

Materiales y aplicaciones

• Los materiales más comunes utilizados en la embutición son el acero, el aluminio y el latón.
• Los espesores de las chapas pueden variar entre 0,4 mm y 6 mm.
• La embutición se aplica en various industrias, como la aeronáutica, la automoción, la industria de conservas y bebidas, la industria de electrodomésticos y la construcción.

Conformado de chapa

• El estirado de chapa es un proceso de conformado que se utiliza para fabricar piezas con contornos complejos.
• El estirado de chapa se utiliza en la industria aeronáutica para conformar la chapa de piel del fuselaje de las aeronaves y las alas.

Tipos de doblado y plegado

• Los tipos básicos de doblado y plegado son el plegado en V, el plegado de bordes, el plegado en U, el conformado de canales, el corrugado, el engargolado y el plegado en matriz.

CPDP de piezas cilíndricas o prismáticas huecas

• El CPDP (Conformado de Piezas con forma cilíndrica o prismática huecas) se utiliza para fabricar piezas con forma cilíndrica o prismática huecas a partir de una preforma de chapa plana.
• El proceso consiste en forzar a la preforma a introducirse en el hueco de la matriz mediante la acción de un punzón.
• La chapa suele estar sujeta a la matriz mediante un sujetador o prensachapa.

Características del Conformado de Chapa

• La chapa se utiliza como material de partida, procedente de laminado en frío, con superficies sin marcas ni defectos, espesor uniforme y características uniformes del material.
• El proceso de conformado de chapa se somete a esfuerzos de flexión y cizallamiento, y se caracteriza por una excelente relación resistencia mecánica/peso y un proceso económico para grandes series.
• El proceso se lleva a cabo normalmente en frío, y solo en caliente para grandes espesores, deformaciones significativas o materiales frágiles.
• El conformado de chapa se utiliza para producir piezas con una excelente acabado superficial y uniformidad de características mecánicas.
• Se utiliza en la producción de fuselajes de aeronaves, carrocerías de automóviles, recipientes para conservas y bebidas, revestimientos de electrodomésticos y elementos de construcción.

Procesos de Conformado de Chapa

• Estirado de chapa: se utiliza para producir piezas con contornos complejos, mediante la combinación de presiones de tracción y compresión.
• Conformado con rodillos: se utiliza para pliagar progresivamente la chapa en diferentes etapas, sin adelgazar la chapa.
• Curvado con rodillos: se utiliza para darle una curvatura determinada a la chapa, controlando la distancia entre los rodillos.
• Repujado (conformado rotativo o spinning): se utiliza para producir piezas de revolución, mediante la compresión efectuada sobre la chapa por parte de un útil y sobre una matriz o mandril rotatorio.
• Plegado de tubos: se utiliza para producir tubos con diferentes formas, mediante la aplicación de estirado, arrastre de la matriz o compresión.

Cizallado y Corte de Chapa

• El cizallado se produce por la acción de dos cuchillas o matrices, una fija y otra móvil, con una holgura o juego adecuado entre ambas.
• El corte de la chapa se puede realizar de diferentes maneras, como el cizallado, punzonado o troquelado.
• El punzonado y troquelado se utilizan para producir piezas con bordes rectos o curvos, mediante la aplicación de matrices compuestas o progresivas.

Doblado y Plegado

• El doblado y plegado se produce mediante la deformación plástica del metal por esfuerzos de flexión alrededor de un eje recto o ligeramente curvo, sin provocar cambio de espesor.
• La posición de la fibra neutra depende de la relación R/t, siendo R el radio interior de plegado y t el espesor de la chapa.
• La recuperación elástica se produce como consecuencia del comportamiento elástico del material, y se puede compensar mediante el sobreplegado o plegado a alta temperatura.

Embutición

• La embutición se utiliza para producir piezas con forma cilíndrica o prismática huecas con la base cerrada, a partir de una preforma de chapa plana.
• El proceso consiste en forzar a la preforma a introducirse en el hueco de la matriz mediante la acción de un punzón, y controlando la cantidad de material que entra en la matriz y su estiramiento.
• La embutición se puede realizar con estiramiento (con sujetador o prensachapa) o sin estirado (sin sujetador o prensachapa), dependiendo de la aplicación y el tipo de material.

Embutición

• Adelgazamiento de la pared de una pieza previamente embutida, con un hueco entre el punzón y la matriz inferior al espesor inicial de la chapa.
• Se consigue un espesor de pared uniforme y un alargamiento de la pieza.
• La relación de embutición alta requiere varios pasos, llamados re-embuticiones, para reducir el diámetro de la pieza.
• La re-embutición puede ser convencional o inversa, esta última da una deformación más homogénea y menos esfuerzo.

Ejemplo de fabricación de latas

• La fabricación de latas para alimentos y bebidas utiliza el proceso de embutición.
• Las aleaciones más comunes son el Al 3004-H19 y el acero A623 ASTM, con recubrimiento electrolítico de Sn.
• Las latas se encuentran bajo una presión interna de 0,6 MPa.

Proceso de embutición

• Preparación de pieza en bruto (punzonado).
• Embutido profundo.
• Re-embutido (reducir diámetro).
• Planchado (reducir espesor).
• Formación de la bóveda.
• Estrangulamiento.
• Costura de la tapa (engargolado).

Conformado de Chapa

Estirado de Chapa

• La chapa se sujeta en los extremos por pisadores o mordazas y se somete a una tensión de tracción y un punzón ejecuta la fuerza de compresión gradual.
• La combinación de presiones de tracción y compresión hace que la pieza tenga una deformación plástica constante y una baja recuperación elástica.
• Puede lograr contornos suficientemente complejos.

Conformado con Rodillos

• Los rodillos van plegando progresivamente la chapa, en distintas etapas, sin pretender adelgazar la chapa como en la laminación, sino solo conformarla por flexión.
• El curvado con rodillos permite controlar la curvatura ajustando la distancia entre los rodillos.

Repujado (Conformado Rotativo o Spinning)

• El metal se va deformando mediante la compresión efectuada sobre la chapa por parte de un útil y sobre una matriz o mandril rotatorio con la forma definitiva.
• Se logran piezas de revolución.

Plegado de Tubos

• Plegado por estirado, que reduce la recuperación elástica.
• Plegado por arrastre de la matriz, que utiliza una matriz giratoria y arrastra en su movimiento al tubo.
• Plegado por compresión o en voladizo, que utiliza una matriz fija y el tubo es forzado a adquirir la forma de la matriz por acción de una zapata deslizante.

Clasificación de Operaciones de Conformado de Chapa

• Cizallado.
• Punzonado.
• Doblado y Plegado.
• Embutición.
• Estirado de Chapa.
• Conformado con Rodillos.
• Repujado.
• Plegado de Tubos.
• Hidroconformado.

Aprende sobre el proceso de adelgazado y re-embutición en la embutición de chapas, incluyendo la relación de embutición y el espesor de la pared de la pieza.