Listen The Doors

 

Forja: Proceso d comp Directa. La fza 1° es compresión  q se aplica en forma local o  matrices closed donde la fza se aplica en all la sup. Procedimiento para trabajar los metales  para dar forma  con martillado o prensado.  Fe fundido no es dúctil No forja

El forjado + simple: Yunque  y Fragua.

 Cómo se llama a la operación d forja for romper la estructura d colada?

Operación primaria o preliminar para mejorar las prop mecánicas d un material. Estruc d colada à Wdoà estrc def n hot.

Ej: en proceso antes d forjado d engranaje

A q se denomina en forja una op 2° d ej Es la operación q se realiza  cuando el mat  proviene del trabajado en hot  y se usa la forja  for darle el acabado final Ej Acuñado punzonado, desbarbado etc.

Cuándo se usa el forjado  for obt  propiedades propias del trabajado en hot?  Es necesario  entregar una cantidad d W pa romper la estructura d colada

 El mat d partida  pa el forjado d pza  es una mat q  q ha sido previamente trabajado  en hot  y la operación d forja  se usa solo pa transf  la pza.(ACABADO).

Formas d realizar la forja:  Op 1°, Op   2°

Operaciones d forjado tronzado, aplanado, curvado, estirado, recalcado, embutido, punzunado, taladro, estampado.

Tipos d forja: Hot (Cu Al),cold (Ac Al)

forja con  matriz Open & closed

Open:(W es d def localizada. 1) Se usa for series  peq, 2) mejorar resistencia mecánica 3) tener  forma mas aprox al d acabado final 4)conformado d pzas artísticas  6)preparar hexágonos  placas etc

Operaciones: estirado, trenzado, doblado, embutido, aplanado, recalcado

Closed (W sobre all la superficie)

Ac se def  plásticamente el mat  obligándolo  a fluir en matrices cerradas  o estampadas  están deben tener impresa la forma q deseen  dar al mat  y  permitir  la fácil extracción d la pza. ej: bolas, partes d maq.

monedas  acuñado,  para grandes series.

Hay 2 Criterios USA: Se ubica en el mismo bloque d forja las matrices  pa efectuar todas las op  con la estampa final  ubicada en el centro  se consigue así >  producción 

Europa: c/maquina realiza una operación

 

Equipos d forja:

Tipos = Martinete (caída libre y doble acción) y Prensa (tornillo, excéntricos, Prensas hidráulicas o neumáticas)

Martillo pilón o martinete:

El mazo def  la pza plásticamente  el  W d def genera cierto hot  la def plástica se obtiene a expensas d la energía cinética.

Tipos d martinete:

Caída libre:  el peso por la acción d la g  sin restricción desde una altura   W= Pxh

E= 1/2xmxV²

 Doble efecto: La ‘v’ del peso  q cae es > por medio d vapor o air comprimido según  la clase d W q estén adaptados W= PV²/2g

g= g+a .Las 2 categoría: forjar y estampar

La rotura d estructura d colada  d algunos  mat  y el preformado  d pzas  estampadas se efectúa  en el martinete.

Prensas d forja Accionadas dispositivos  hidráulicos  o mecánicos

Hay maquinas forjadoras  q son prensas  horizontales  usadas en grandes prod  tales como  prensas  recalcadas.

Las Prensas Hidráulicas y maquinas d forjar  se usan pa matrices cerradas.                                                                                           

 

Dif entre Martinete y prensa

Martinete:  La acción instantánea  es el impacto  y localizado  en un sector. Produce una  def d las capas sup  del metal

Prensa: la acción es en forma continua  y en toda la pza , medio hidráulico .

La P > cuando el metal se esta def  y alcanza su valor max cuando  deja d aplicarse el esfuerzoà prod una zona def mas profunda.

Otra caract d los  golpes d martinete: La E del golpe no es consumida solo por la def plástica  sino too  por la acción  d la masa del metal  adyacente al mazo. El golpe  transf  entra  mas E a la parte q entra en contacto  primero con la  masa  q el resto d la pza...à Los golpes suaves solo trabajan en la parte sup  d la matriz  el núcleo no puede ser afectado.

Es true q las prensas  trabaja solo con matriz closed  y los martinetes con matrices open?    falso

En la operación d dif equipos d forja  debe considerarse al W mat difíciles

a)El lim sup  del rango d T°  esta det por la curva d solidus d la aleación. Cuando alcanza este valor  la pza   se rompe  mas cuando se trabaja con matrices open.

b)La pot  consumida se convierte en hot este hot > la T° d la pza.

Prensa hidráulica d acción lenta:  el hot es extraído más rápido  q en un martinete  donde las sup  frías  están con contacto  con la pza  durante un time menor.

b1) à la   T°  d prehot  del mat  debe ser mayor   pa prensar q pa martinete .

c) Con respecto al lim inf del rango  d forjado  La mayoría d los metales  puede ser trabajado   hasta T° bajas.  Pero pa una ‘v’  >>  dado q la tendencia a endurecer  o a fragilizarse >  al >> la ‘v’ d def.

d)  à Los mat q tienen rango estrecho  d T°  d forja   como aleaciones d Mg  deben def a  ‘v’ bajas  y uniforme ósea en prensa hidráulica

ventajas d endurecimiento como por ej la estruct  d los granos  d aleación  del Al desarrollados  asi es usualmente  mas fina  q la producida por ‘v’ d def baja.

 

 Propiedades mecánicas  d la pza forjada   2 factores: 

 a) Prop del mat

b)Dirección y  magnitud d  def impuesta

El forjado prod una estruc fibrosa  por la inclusiones  son alineadas en  dirección al flujo  dado q las prop  mecánicas  varían según la dirección d la fibra  sea //a las max tensiones  q debe soportar las pzas.

En un disco pa engranajes  cuando este se forja  las fibras en donde son maquinadas  los dientes  son L a la carga da como resultado una zona  muy débil   en la base del diente pero si el mat d partida 1° es recalcado  la fibra estará en la dirección correcta  pa soportar la carga y será mas resistente

 

CUALIDADES D LAS PZAS FORJADAS

La pzas  estampado tiene las sig ventaja 

1. Mejores  caract mecánicas  a igualdad d dimensiones  porq el mat  forma una estructura fibrosa. 2. Menor peso  y costo

3. Mayor resistencia a la fatiga

4. Menor sobre dimensiónamiento  pa mecanizado.5. resistencia a desgaste a >T°

6.Indeformabilidad en TT. 7. Dureza asociada a alta tenacidad 8. Poca sensibilidad a cambios d T°.

Las pzas  con  acabado en estampado  tienen > resistencia mecánica  q las q después del estampado  se mecanizan con  viruta , porq la herramienta al cortar las fibras se debilita la estructura.

 

W frío: El forjado en frío  2 formas

 

Acuñado: operación  d acabado y calibrado d la pza  antes  forjada en hot. Convienen  prensas q usan su max fza al final d la carrera   Ej: Moneda, Escudo, Fichas, medallas, solaperas 

 

Recalcado: forzar al  metal a fluir  en el interior d las matrices  especiales pa obt  secciones mas gruesas  d formas variables Se realiza en maq horizontales  especiales Ej: clavos, remache  tornillos pernos Cuando la relación entre la long y el Æ del mat  supera L > 3 Æ   se produce un pandeo  d la parte a recalcar  por lo cual se obt una pza defectuosa. Pa evitar debe realizarse en 2 etapas.

Ej  Remaches, pernos alfiler, cabeza d clavo, tornillo.

 

Estudio dinámico d los martinetes

Consiste en: W desarrollado en cada golpe

Wabs por el yunque; Desplazamiento nominal del yunque; ;W disponible for la trasnf del mat; fza final d la def; Fza necesaria for provocar en el mat una def dada.

 

 

Martinete d simple efecto

W desarrollado en cada golpe (Lf)

Masa del conjunto móvil (m)

‘v’ q se produce el choque(v m/s)

E=Lf=W=Pxh  ;Pc= W conjun móvil

Lf=E=1/2.m.v² ; m= Pc/g   v=Ö(2gh);

Lf=1/2xPc/gxv²

Lf=1/2xPc/gx2gh= Pcxh

W abs por el yunque(Li)

Desplazamiento nominal del yunque(Si)

Peso total del yunque (Pi)

Li/Lf= Pc/Pi à Li=PcxLf/Pi = PcxPcxh/Pi

àSi= Li/Pi  à Si=Pc²xh/Pi²

W disponible en la def del mat(Ld)

El W q queda  Ld=Lf-Li

Ld=Pcxh(1-Pc/Pi)

Fza al final d la def (Fza Max)

Fmax(x)Si= Lf-Li à Fmax=Lf-Li/Si

Fza d def (E):

Fxe=Ld  à F=Ld/e

 

Martinete doble efecto:

ar= aceleración resultante =a+F=g+F

m=F/g=Pc/g ; Pc = carga móvil

E= 1/2mv²

V=Ö(2gh) à acción simple

v= Ö2(g+F)h à accion doble

b=factor q esta en f(d h a ser levantado el móvil)  b=0.9 si h=1mt  -- b=0.85 si h=1-2mt

b=0.8 si h>2mt

 

W desarrollado en cada golpe(Lf)

Lf= 1/2xPc/gx{Ö2(g+F)h}²

Lf=(Pc+F)xhxb

W abs por el yunque:(Li)

Li=PixSi    ; Pi: Peso del yunque

Li/Lf=Pc/Pi ; Si: desplaz nominal del Yunque                                

Li=LfxPc/Pi à Li=(Pc+F)xhxbx(Pc/Pi)

W disponible for def el metal (Ld)

Ld =Lf-Li  ; Ld=(Pc+F)xh –(Pc+F)xhx(Pc/Pi)

b= coef q dep d la altura

Ld=(Pc+F)(1-Pc/Pi)xhxb 

 

El trabajo Útil d un martinete

Midiendo el  aplastamiento sufrido por un cilindro d Pb  d h=1.5(Æ) ; Æ=mm

a=(ho-h1)/h0   Si a=

a= 0.1 0.2   0.3   0.4  0.5  0.6  entonces à

c=0.3  0.7  1.2   1.8   2.6  3.6

W útil = Lv = (c) x (Æ)³/1000 à Kg-m

Potencia del motor: Nm =Nu/ef

Potencia Útil: Nu (Lv x n) / (60x75) àHpvapor; n=# d golpes del martillo x min.

 

W d forjado:

La capacidad  del martinete o prensa  debe ser det  basándose  en un W forja  o estampado  d un det mat

La fza necesaria  se calcula así:

 F= P x A    P= P d forja en el estampado Kg/mm   A= sup d trabajo   F= Kg , Tn

 

P requeridas pa  forjar P= Kg/mm²

Mat          700  800  1000  1200°C

Ac r45       25     20    13        8

Ac r60       38     30    18        6

Latón         23    17     6        -

Cobre        12      9       4        -    

Trabajo útil

Lu= FXs/1000 = P X A x s/1000

s= prof en mm del estampado

Martillo d simple efecto:

Lv=Ld  à PxAxS/1000 = Pcxh(1-Pc/Pl)

Martillo d doble efecto

PxAxS/1000 = (Pc+F)(1-Pc/Pi)xhxb

 

 Construcción d matrices:

calidad d la matriz debe tener la misma forma  q la pza  pa prevenir contracc  d la pza  durante el cold  debe ser d dimensión ligeramente sup .Pa construir matrices  pa Ac se considera  una contracc del 1%  q facilita  la extracción   d la pza  la matriz debe tener  un Ð d salida  apropiado

Las  sup interna deben estar bien pulidas.

 

Material los mat  pa construcción  d matriz  debe poseer las sig caract

1. dureza asociada a alta tenacidad.

2. resistencia  al desgaste a altas T°

3. poca sensibilidad a cambios d T°

4. indeformabilidad  en los TT

 

 

% química d matrices según tipo e uso:

 

Matriz Corriente {T° moderada} {Ac al C}

{C: 0.5 ; Si:0.3}

Matriz mediana grande {T° media d W}

{Ac al Cr Ni  auto temple}

 {C:0.45 Ni :4% Cr=1.2 Mo=0.5}

Matriz for T° d trabajo elevado:

{ extrucion en hot, aleaciones d Al, cabeza d punzones} { Ac Cr-W} {C:0.3 W:4 Cr:1.2}

Matriz for T° elevada d W

{extrucion  en hot aleación d Cu, mat for templado d válvulas}  {Ac W-Cr-Ni}

 {C:0.3 W:9Cr:2.8 Ni:1.2}

 

extrusión

Comp directa. Reducción d  la sección transversal   d un  bloq metálico al fluir x una matriz  con una P elevada  pa obt barras d forma simple o complicada  a aleaciones ligeras como Cu

Inconveniente:  magnitud  la P la extrusión. Puede usarse  como operación 1°  o d desbaste  pa romper la est d colada

 Se puede extruir en hot o cold

Pza peq = Pb Cu Sn Zn  Ac < 0.2%C

En hot  aleaciones d Al Cu Si  laton Zn  Ac 1.5%C  Ac aleados  Cr Mg ni.

Tipos d extrusión:

Directa: El sentido del flujo  del mat  es el mismo sentido d la fza q se aplica.

Ej: Perfiles,Ð-, vigas, alambre, monedas, clavos, bobinas barras d Ac tubo s.c.

Inversa: el sentido del flujo  del mat es contrario al sentido d la fza q se aplica.

T° d extruccion

Ac aleado 1300°C     Cu 950°C

Al        480                 Zn  100°C

Latón   800                Ni 1320°C

Pa perfiles simples se puede usar  matrices cuadradas Aquí el flujo del mat es mas homogéneo el W redundante es menor.

En las matrices cuadradas  se forma una zona homogénea q no se extrua conocido como mat muerto.

Extrucion por impacto: Pa   pza  d peq long  y peq espesor  d pared. Consiste  en colocar una matriz adecuada  un disco d metal  cuyo vol sea igual al del tubo  q se desea obtener  la op se realiza  en 1 golpe d maquina  y una ‘v’ elevada. Algunos metales pueden estar trabajando  por debajo d la T° d recristalizacion el proceso es adiabatico.

Ej: Para peq estuches, cápsulas peq ,envoltura del dentrifico lapicero ,dedal, lápiz labial, envases peq.

Hay 2 tipos  Directa ó Hooker  y inversa. Se usa pa la fab d metales  blandos  Pb  Sn Zn Al  Latón.

Presiones d extruccion

Pa Ac d bajo C las P = 25-45Kg mm²

 La P medias d extrucion en frío son:

Mat                     Presión Kg/mm²

Ac < 0.2C                     230

Al Puro                           99

Latón Blando                  70

Cu blando                       60           

Extrusión en frío hay q hacer un recocido a la pza  acabada ya q el W afecta los granos.

Trefilacion (parte del alambrón)

Proceso d comp indirecta. En  q el metal  es forzado a fluir  por medio d una matriz  cónica  mediante una fza d tracción desde el lado d salida. Es indirecta porq la fza q activan son d tracción.

 

Trefila o matriz:  Es a través del cual fluye el mat  tiene 4 zonas:

1: Embutido  d entrada  d mayor  abertura  tiene por objeto evitar las aristas

2: cono d trabajo es la zona d trefila donde se prod realmente  la def  su pulido es muy importante  el Р d cono d trabajo   es muy importante  un Ð muy peq disminuye  el trabajo resultante  pero > la long d contacto.

3.peq completamente cilíndrico  donde se da la dimensión d la pza  es la zona donde se calibra en Æ del alambre  no conviene q esta  zona no sobrepase el Æ d salida

4. cono d salida  su objeto es  evitar  las sup posteriores d la matriz.

 

Análisis d fzas d Trefilado:

S         A

 

 

R            N

 

 

 R’            N’

 

 

 

 

S’           B

Los componentes radiales N --- N’ se anula

los componentes axiales S, se suman S S

T: esfuerzo d tracción en  trefilado

Kt= coef d tracción; Kc= coef d compresión

C= esfuer d compresión q= coef d trefilado

T³ S S ; fza compresión C=SS à T³C ...(1)

For q el mat no se rompa cuando este sometido a esfuerzo d tracción:

p/4xd² (K t)  ³ T.....(2)

 

En la reducción d sección por compresión:

S= p/4(D²-d²) à p/4(D²-d²) x Kc = C .....(3)

(2) y (3) en (1)

p/4xd²xKt = p/4(D²-d²) x Kc

p/4d²(Kt+Kc) =p/4(D²) x Kc

D²/d² = Kc / (Kt+Kc) = q

Diá en el trefilado (dia en las hileras

d= Æ d salida ;d = Dx Ö(q) 

esfuerzo d tracción  T= p/4xd² x Kt

 

Tipos d trefilado:

en FRIO:  común En el trefilado en frío el metal se endurece  pa evitar roturas  es necesario  recocer cierto # d pasadas  en hornos adecuados  d all forma después  d recocido  siempre es aconsejable evitar el oxido d FeO

HOT Hay q eliminar  escamas en cada pasada  porque altera la sup del metal. Si quedara alguna escama  d oxido  la hilera  o matriz se desgasta rápidamente y el alambre queda estriado o def.

 

¿Q mat recomendaría for las sig. operaciones?

Recalcado d cabezas d clavoà martinete

Extrucion directa à prensa

Matriz d estampado cerradoà martinete

Extrucion d tubos à prensa

 

8 productos d trefilacion d alambres d Ac  clavos resorte, pernos, cables, mallas ,

varillas d construcción, pernos, tornillos.

 

 

Fabricación d alambres:

Los alambres  parten del alambrón  laminado en hot  se reduce al Æ requerido  con un cierto # d pasadas.

Si el Ac es d > %C se hace 

Patentizacion o Fosfatacio

Etapas:

a) Operaciones preliminares:  antes d trefilas se somete a lo sig.

a1) La eliminación mecánica d óxidos  se elimina haciéndolo pasar  el alambrón  entre 3 rodillos en Ð recto.

a2) Decapado: Se puede emplear usando H2SO4 HNO3  ácido fosfórico. Se añade cola pa evitar la corrosión.

a3) Lavado d agua con cal  pa neutralizar  trazas d ácido  y recubrir el alambrón

 con una película q favorezca el trefilado.

a4)Secado y revenido: Se realiza a 180°C  en 2 hr  se elimina el H atómico  formado durante  el baño ácido  y abs por el metal.

Si el revenido  a sido insuficiente  si el alambrón ha permanecido  demasiado tiempo  en el baño ácido el alambre  resulta demasiado frágil.

b) Trefilado:  Cambio d forma un alargamie acompañado d una reducción d Æ.

c) Recocido el mat sufre un hard sup. Por el q se vuelve frágil y se rompe  à  se hace necesario pa proseguir  la operación d trefilado  someter el alambre a una operación d  recocido  después  d un det # d pasadas. Regenera el grano alivian las tensiones internas  da al mat su  ductilidad original. Pa efectuar el recocido  se mete los rollos d alambre en un recipiente d fundición los cuales dispones d un horno hot  y se calientan  sobre la T° critica del mat.

d) Fosfatacion: Sumerge  el rollo   en baño  d fosfato  d Zn a 90°C en 10min formándose una capa d  fosfato  d Zn adherente  y porosa  capaz d abs cierta cantidad  d lubricante  q reduce el rozamiento  antes d la trefilacion .

Si el alambre  no esta banderizado se interrumpe  la capa  d lubricante  entrando en contacto  con el alambre en directo  el metal  y la trefial con lo q el metal queda estriado  a partir d la trefila  se desgasta  rápido y el hot por roze  puede soldar el metal  interrumpiéndose la trefilacion.

 

Objetivos d fosfatacion:

Mejor acabado - menor desgaste d trefila

> la capacidad d trefilado- <  #  d pasadas 

e)Patentado: TT  pa obt  d una estructura (perlita fina o bainita ) q tiene  > resistencia a tracción  y ductilidad  para resistir al trefilado y obtener alta resistencia  a la tracción  y elevada tenacidad .

Hot el Ac en un horno  a una T° > d 900°C  seguido  d un cold rápido  al aire  o en baños d Pb  o sales  a T° 400-500°C.

 

Defectos y  fallas del alambrón:

1)Pliegue hendiduras à el alambre se fracturara  en forma d cono

2) La fza d tracción elevadas  o mal  Ð d entradaà  provocado x mala  lubricación.

3) Mucha tracción posterior  una ‘v’ d trefilacion inadecuada  un diseño adecuado  d la matriz  tal como el Ð d trayectoriaà  es importante q el alambre entre y salga  d la trefila  L  a la carga  es decir  tener los ejes alineados  lo mejor posible  si esto no se da  se superpone las fza d fricción a la trefila.

Bancos d trefilacion:  múltiple o cascada

Barras y Tubos Grandes: Se  trefilan en bancos Un banco d trefilado es una cabeza móvil  accionado por una cadena  montado en  un banco horizontal  o inclinado  y un soporte  pa la matriz  puede tener entre  10-25mt  y una ‘v’ d  100mt/min

La long d la barra  esta lim por la long del banco  dado  q  el banco  d la trefilacion  la barra se hace necesario cortes intermedios.

Trefilacion d tubos: Operación d acabado en frío  d tubos previamente  laborados en hot ( por lam  extrucion o sold)

Se  efectúa  pa obt  tolerancias  mas estrechas;  pa > la resistencia  mecánica;  pa obt  tubos d paredes mas delgadas  o d Æ <  q los obt en Whot; pa prod tubos d forma irregular y d secciones variables;

La dif  entre la trefilacion d tubos  y la d barras y alambres En q la > parte d los casos se agrega un mandril  en el interior d los tubos  pa controlar  las dimensiones y el acabado en la parte interna.

El mandril puede ser fijo o móvil

Se puede hacer sin mandril  SINKING  el espesor d la pared  no esta controlado  en la parte interna puede >  o <  según la operación  se usa pa tubos cortos.

Reducción :

A1-A2/A1 = %R  à A2= A1(1-%R)

p d1²/4=p do²/4(1-%R)

d1²=do²(1-%R)  à  d1= do Ö (1-%R)

Estampado Profundo O Embutido:

Operación d comp directa  mediante el cual  una plancha metal forma 3D  sin provocar un cambio alto d espesor

Diferencia - Embutido Y estirado:

Estirado se  hacen  formas  3D sometiendo a la plancha a tracción. proceso d tracción

Embutido el espesor es cte  en el estirado  varia el e. compresión indirecta

Productos d embutido: Ollas, lavaderos, aletas d auto, balón d gas, tazas, extingui , tazón, cucharones, charolas, platos .

Matrices pa estampado:

1 Punzón  2. Matriz o aro embutido

3. Sujetador d plancha  4. Extractor.

Matrices pa estampado

Planchas d Ac  D= d+2.45x e

Aleación :         D= d+ 2.25x e

R=  5 a 8 e  ;Æ del disco a embutir

Di= Æ del disco a embutir

d= Æ del objeto ;h= altura del objeto

Fp= p /4(D-d)²xP

 P : P unitaria  entre sujetador y plancha.

p d²/4+p xd x h  = p Di²/4

Di= Ö (d²+4 x d x h)

F= Fza necesaria pa embutir.

F= 4.5 x Rs x S (Di-d)  Kg

Rs= lim elástico Kg/mm²

e = espesor d la plancha

d= Æ del cilindro = Æ del punzón.

Rs=  Ac recocido: 22Kg/mm²

Ac  pa embutir: 35 Kg/mm

Ac inox: 68  ;Al recocido: 9

Reembutido: O relación d embutido  cuando el recipiente  q se quiere obt  tiene poca h y mucho Æ   es imposible estampar  en una sola operación  la max reducción ob  es un paso  se difiere  como relación d embutido  y es función del mat.

 Si se sobrepasa  la relación  d embutido  Se  efectuará  la operaciones  sucesivas  conocidas como reembutido.

El Æ d las sucesivas  matrices  pa obt  un obj  profundo  debe ir decreciendo  en tal forma  q no se produzca  roturas  d la plancha  la relación  entre Æ  d las 2 matrices consecutivas no debe ser mayor  a el valor lim.

Dn / D_n-1  =  r ³ 4.5 Rs / (p R+4.5Rs)

Rs = Kg/mm², R= resistencia a la tracción

e= mm .Esta relación no f (e) d la plancha

Estampado por bombeo:

 Cuando se desea fabricar  recipientes q en la parte inferior tenga un Æ  >

Se dividen en 2 procesos:

1° se estampa el recipiente con un Æ menor

2° se  bombea  dándole la forma definitiva.

Repujado: para embutir chapas, un sólido  o fundición fijado en el cabezal  del torno y adherible poco a poco a un trozo d plancha q h asido decapado previamente  usado para pza peq y bajo costo la plancha debe ser d alta ductilidad.

Fabricación d Tubos:

Tubos sin costura

Extrusión y forjado. Ac calmados, el hot se hace en  horno tipo túnel o giratorio el punzunado se puede hacer en lam oblicuo  ( Lam continuo) o punzón d prensa (extruccion)Laminadores, extrusión forja.

Operación d Tubo sin costuras

1. Hot del mat 2. Punzonado

3. Alargamiento  d pza punzonada

4. reducción del Æ y e del tubo

5. Op varias:Rascado d extremo  recubrimie  calibrado

Paso del peregrino: d 89-219mm tiene un cambio rápido d herramientas.

3 partes: Prensa pa punzonar—Lam oblicuo Mannesman—Lam paso peregrino completado con lam calibrador

Para Æ 203-450mm se parte d lingotes poligonales colocado por sifon  y hot hasta 1250°C en prensa hidráulica horizontal  se transfiere al lingote  un bloque agujereado.

Para tubos 89-191mm Æ  se parte d tochos  colados  y a la salida del horno  se mete en una pensa cilíndrica luego se agujerea quedando el fondo cerrado.

luego pasa a otro horno pa mantener T°

LAM OBLICUO Y PASO  PEREGRINO

LAM OBLICUO:  3 cilindros  con P q no produce fluencia  e mat a lo largo  del contacto  el redondo  girara  cuando la P sea  grande se produce una fluencia plástica  en los puntos d contacto, aun con big tensiones  la long d contacto  es peq  comparado con el perímetro  del redondo.

LAM PASO PEREGRINO:

2 cilindros  cuya acanaladura  son d  perfil variable  gira en sentido inverso  al mov d avance d la producción. Hay 4 secciones en la periferia en la acanaladura:

A) desarrollo cónico zona d ataque

B) desarrollo cilíndrico  zona terminación

C) acanaladura se amplia zona d salida

D) el Æ d acanaladura  es > a la d tubos  zona d marcha en vacío.

INSTALACIONES DEL LAMINADOR

A) Sist hidráulico d avance d todo e conjunto sincronizando rodillos laminadores

B) Sist neumático q acciona el mandril  sobre la cual va apoyado  el mandril sobre el tubo d acción rápida

C) Sist d rosca  4° giro  gira 90° después d cada pasada d lam.

El conjunto funciona así :

El sist hidráulico mueve hacia delante  al tubo apoyando  en el mandril  cuando entra en contacto  con los cilindros d la  zona d ataq  toma un trozo d metal q se alarga hacia la zona d terminación.

Como los rodillos giran hacia atrás impulsan al tubo venciendo la acción del sist neumático , el sist  hidraulico hace girar al conjunto.

Luego q llega a la zona d marcha libre  se produce un avance rápido x acción del sist neumático y se produce el giro tomando  un nuevo trozo d metal.

Ventajas y Desventajas:

El material d partida no es homogéneo

Usos: Para tubos d  alta P calderos fluidos  tubos d perforación en pozos petroleros.

Q tipo tubos se pueden obtener con

tochos            à  tubos sin costura

palanquillas à tubos sin costura

fleje                 à tubos con costura

bobina              à tubos con  costura

 

 

 

 

 

 

 

Tubos con costura:

Hechos por laminadores dan cierto Æ max 400mm con  una soldadura  longitudinal

Tipos d tubos CON Costura:

1. Fabricación  continua d tubos en hot x P

2. Fabricación d tubos en frío  soldados e^-

3. Fabricación d tubos  d gran Æ

1. Fabricación  continua d tubos Ac   en hot  x P: ( Fretz Moon). Hot continuo  las planchas d Ac y darles  la forma del tubo  luego provocar la sold  d los bordes  por P  La bob son  sold pa dar continuidad al proceso pasa por el horno  q hot el mat a 250-1300°C. Al salir del horno un chorro d air quita la cascarilla x la oxidación.

Luego la bobina  entra al tren lam  formado x 10 cajas duo alternado vertical y horizontal. La 1° caja  del fleje  la forma  d un tubo cortado  un inyector  d O2  sobrehot  los bordes del mat  a 1425°C  antes d la entrada  la caja duo  q los aproxima soldando  los mismos bajo efecto d P y T°.

Las 8 cajas sig reducen  al Æ  del tubo  y forja  la soldadura. Los tubos  no necesitan recocido final  debida q salen del lam a T° >

2. Fabricación d tubos  en frío  soldados eléctricamente Fab hasta 400mm  d Æ el proceso d hace continuo d la soldadura  d extremo d bobinas  luego se procede  el prefilado del fleje en un tren d laminación  especial hasta darle forma  d un tubo. Se puede realizar por una línea // al eje del tubo o por enrollamiento  en espiral  (Tubos helicoidales)

Ventajas: Se pude usar flejes  menos anchos y el perímetro transversal  del tubo  q se puede obt  diversos Æ  con un fleje dado cambiando  la dirección d la hélice.

Desventaja: La soldadura es mas larga.

La soldadura se obt hot  los bordes  un poco antes d la entrada  d la ultima  d la ultima caja  q la comprime  logrando la unión.

El hot se hace por Resistencia o Inducción.

3.Fabricación d tubos soldados d grandes Æ Cuando  el Æ  int > 406mm

 e= 6-20mm

El proceso d fabricación es d los sig ptos:

a) Preparación d mat (planchas)

b) Conformado en frío d los tubos

c) Soldadura d bordes Sold Arco Sumergido

d) Expansión hidráulica en frío : En prensa hidráulica  con agua y aceite insoluble .

Proceso d fabricación

a) cortar planchas y encuadrarlas

b) 2 técnicas:

b1)Conf en V o U b2) Conf paso sucesivo

b1) Conf en V o U: Se mete la plancha en una prensa baja sobre 2 tablas laterales  luego se dobla  a lo largo  del eje long  dándole la forma d V. Luego se introduce a otra prensa  d > pot  q tienen punzón  semicircular   q da la forma d O

b2) Pasos sucesivos: El tubo se obt doblando las planchas en en prensa por etapas es económico en herramientas .

c) Por arco sumergido y bajo fúndente con cabezal automático .Tiene 3 pasos:

c1) sold amarre c2) sold int c3) sold ext

d) expansión hidráulica en frío  con agua y aceite  la P  provoca  q alcance q > 1.5 el lim elástico.

 Se logra: calibra,   > el lim elástico  q permite la < del espesor del tubo.

 

don’t forget to listen The Doors

Miércoles, 31 d Octubre d 2001

 

Flujo d Barras y Alambrón

LingoteàH hot FosoàLam1°àcizalla àTochoàH hot tochoàLam Palanquilla

à(H hot palanquilla)àLam Barras (àcoldàang H, T ,][ ) y  Lam Alambrom (àalambron).

 

Del lingote a  balones d gas

Lingoteà Hornoà Lam 1°à

Lam palanquilla à BOB LAC à CUT à Embutido o estampado prof.

 

                       revisado al

Martes, 04 de Diciembre de 2001

 

 

 

 

Alambre d Bajo C y medio C:

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°à Tochoà Horno d tochoà Lam Tochoà Palanquillaà Horno d palanquillaà Lam d alambreà Alambrón(5.5-9mmà Operación Preliminares(Decapado, enjuague, Dry)à Trefilado (Grueso:1.6-6mm Fino:2-0.8mm)à a, b, c, d, e, f

(a)àHorn recocidà Alambr Negro Constr

(b)àHorno d recocidoà Op preliminares

à Galvanizadoà (1) , (2) ,(3), (4)

(1)à Rollo alambre  galvanizado 1/2C.

(2)àMaq soldàCutàMalla alamb Galvani

(3)àMaq  alambre puasàAlambrePuas

(4)àMaq Redes alambreàRollo d red

(c)àMaq para clipsàClips

(d)àHorno d recocidoàDesenrollador àMaq revestidoraàcoldàAlambreVinil

(e)àenderezadàcutàVarillas d construc

(f)àMaq reclacadoraà m, n, o, p, q

(m)àPulimentadoàChinches, Alfileres

(n)àAzuladoàClavos

(o)àPlateadoàClavos enroscados

 

Alambre d  1/2C,  > C (patent y fosfat)

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°           àTochoà Horno d tochoà Lam Tochoà Palanquillaà Horno d palanquillaà Lam d alambreà Alambrón à Línea Patentado à (àHornoàBaño Pb àcoldà) Línea Fosfatadoà (Decapadoà enjuagueàFosfatadoà Enjuague en hot àdry)àTREFILADO (gruesoàfino)

à  (a) ó (b) ó (c)

(a)àMaq d resortesà Resortes.

(b)àdesenrolladoà Baño d Pb fundidoà H2O refrigeranteàDecapadoà Enjuagueà FluxàGalvanizado (Zn fundido)àCold à Alambre galvanizado de1/2 >%C  para Cerco e^-

Barras Cuad,  Pernos y Tuercas con TT Rosetas

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°à Tochoà Horno d tochoà Lam Palanqà Palanquillaà Horno d palanquillaà Lam d alambrónà AlambrónàOperación Preliminares(Decapado, enjuague, tq jabón con cal) àDry àMaq trefilado Grueso à Recocido àDecapadoàEnjuague H2O hot  à fosfatado à enjuague en hotà Trefilado finoà Rollo d sección

Ÿ, Æ, Hexágono) à (a) ó (b) ó (c)

(a) à Desenrolladoà Corredera d agarre reciprocaàCutà PulidoàBarras (exag,�

(b)à Desenrolladoà Maq d forjaà Pernos Lisosà Maq forjadora d roscaà TT (azulado plateado TT químico)

àPernos con TT y Tornillos.

(c)àMaq forjad en fríoàTuercas rosetasàMaquinado y TTàAzulado,

e^- platinado, recubrimiento químicoà

Lingote a Fabricación d clavos

 

Fab d tubos sin Costura

 

Proceso x Extrusión a P

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°à Tochoà Horno d tochoà Lam Tochoà Palanquillaà Horno d Rotativoà

Hot x inducción à Punzonado(Piercing)à Expansión  àRehot inductivoà Madrilàcontenedorà 1°extrusión presión à   2°extrusión presión à Rehotà(a), (b)

(a)Lam d reduccion Continuaà T Tà(z)

(b)Lam PasoPeregrino tubo reductorà Mandril d bancoà(z)

 (z) EnderezadoàInspeccionà

 tubos Proceso extruccion x hot

TUBOs sin costura (varias formas)

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°à Tochoà Horno d tochoà Lam Tochoà Palanquillaà Horno d Rotativoà(a),(b),(c)

(a)àpunzonadoàexpansiónàrodillo formadoràrehotàenderezadoà T.S.C

(b) Hot por inducciónà punzonado àexpansiónàrehotxinduccionàextrusionàrehotàLam red ÆàT.Tà enderezado à ensayoàT.S.C

^{Fab d Tubos con Costura}

 

Tubos n hot x presión FretzMoon

Lingoteà Horno d fosoàLam 1°à PlanchonàHorno d Planchonà Lam LACà Bob LACà Lam FríoàBob LAFà Cut LongitàFlejes LAFà Desenrrollaà Niveladoràcizallaà Sold a Topeà Apretador d rodillosà Sujetador magnetico à estirado magneticoà Horno Prehot àHorno HotàFormado y soldador d tubo a Presión à Cutà ColdàTq d aguaà Enderezado àMaq frontal preparadora d superficieà

Pruebas Hidrostaticaà (a) ó  (b)

(a)àMaquina marcadoraà Decapadoà Dryà GalvanizadoàCold con aguaà

Maq pasadera d hilerasàT Galvanizado

(b)àMaq Marcadoraà Maq cubre  Aceiteà Tubo Negro.

listen The Doors

TUBOS GALVANIZADO ELEC X INDUCCI

Lingoteà Horno d fosoàLam 1° à PlanchonàHorno d Planchonà Lam LACà Bob LACà Lam FríoàBob LAFà niveladoàCut à SoldadoàRodillos formadores d tubosàalamacenadorà niveladoràrodillos d desplazamientoà rodillos formadores àSoldado x inducción àcoldà Prueba corriente eddyàmedidor d sección àcutàmesa corredera exteriorà (a), (b)

(a)mesa resbaladoraàH hotàrodillo alargadoràcutàcoldà (b) (b)enderezadoàtermiandora d frentes à prueba hidrostaticaà aceitadoà TUBO negroàdecapado àcleanàGalvanizado àcold à Tubo galvanizado

listen The Doors

Tubo c costura soldado o rolado bending Roll

 

Listen The Doors

Problemas:

1) Se quiere fundir pza  d Ac  R60 por la P hidrostática q W  Pc=200Kg/cm², la sup del W d la pza = 5000mm²

Profundidad d estampa S=3mm T°  final d formado =700°C. Determinar el Æ del cilindro d la prensa  Pforja=38Kg/mm²

Sol:

L1xV2=L1xV2 =( P x A x e )/1000

Pl=200Kg/cm²=2Kg/mm²

P=38Kg/mm; A=5000mm²   ; e=3mm

LxV1=38x5000x3/1000=570

570= 2xAx3/1000 à A=95000mm²

A=p /4(d²)=95000

d=347.8mm

Listen the doors

2) Se debe forjar  pzas R60 por un martillo pilón  d doble efecto  d las sig: características:

Pl=30000Kg  Pc=1500Kg

Altura d caída = H=1mt

A=15000mm²  S=4

T°=800°C P=30Kg/mm^{2  ;} b=0.9

Halla la presión d air en el cilindro.

 

PxAxS/1000=(Pc+F)(1-Pc/Pi) x h x b

= (30Kg/mmX15000mm²x4mm)/1000

= (1500+F)(1-1500/30000)(1x0.9)

 

à F=605.26Kg

Se tiene P=F/A

P=605.26/(p /4(200)²)=  0.01927Kg/mm²

P=19266Kg/mt²

Listen the doors

3) Una plancha d Ac for embutir d 2mm Rs=22Kg/mm² se desea obt un recipiente cilíndrico d 30cm d altura y 15mm d Æ

a) Æ q deseo for embutir

b) Esfuerzo necesario

c) Æ d la matriz

d) P del sujetador Pc=0.24Kg/mm²

- Æ q deseo a embutir:

D=d+2.45(S)

D=15+2.45(0.2)=15.50cm

- Æ d la matriz:

p D²  /4 =p dDi+p d ²  /4

p D²  /4=p (15)(30)+p (15)²/15

D=45cm

La fza F dada por

F=4.5 Rs(Di-d)Kg

F=4.5(22)(45-15)x10

F=29700Kg.

Listen the doors

4)  Se desea  forjar pza d Ac r60 por medio d un martillo d pilón d doble efecto.

Pl= Peso del yunque:  20,000Kg

Pc= Peso del equipo móvil : 1,000Kg

h= Altura d caída libre: 1mt

Æ del pistón: 100mm

b=0.9

Datos: A= A del W d la pza: 150000mm²

S= prof d forjado: 3mm

T° final  d forjado: 800°C

P=20Kg/mm²

Calcular la fza necesaria  en el pistón.

 

(P x A x S)/ 1000= (Pc+F)(1-Pc/Pl)x h x b

20Kg/mm² x150000x3mm =

(1000+F)(1-1000/20000)x1x0.9

F=52.63Kg

Presión del pistón :  P=F/A

52.63/(p /4(100)²) = 0.0067Kg/mm²x(10⁶mm²/1mt²)

P=6701Kg/mt

Listen the doors

 

 

5) Calcular el # d pases  y esfuerzos d tracción for obt  un alambre d Cu d

1 mm d Æ partiendo d rollos  d alambrón d Æ = 6mm considerar  Kt=3Kg/mm²    

Kc=4Kg/mm²   sol:

q=Kc/(Kt+Kc) = 5/(5+3)=0.625

Æi =6mm  Æf=1mm

Ö (q)= Ö (0.625)=0.731

 

d= Æi x Ö (q)

d1=   6 x   (0.731)=4.74mm

d2=4.74 x (0.731)=3.75mm                                              

d3=3.75 x (0.731)=2.97mm

d4=2.97 x (0.731)=2.34mm

d5=2.34 x (0.731)=1.86mm

d6=1.86 x (0.731)=1.47mm

d7=1.47 x (0.731)=1.16mm

d8=1.16 x (0.731)=0.97mm

                 # d pases = 8

 

T= p /4 x (d²)(Kt)

T1= p /4 x (4.74)(3)=52.93Kg

T2= p /4 x (3.75)(3)=33.13Kg

T3= p /4 x (2.97)(3)=20.78Kg

T4= p /4 x (2.34)(3)=12.90Kg

T5= p /4 x (1.86)(3)=8.150Kg

T6= p /4 x (1.47)(3)=5.09Kg

T7= p /4 x (1.16)(3)=3.17Kg

T8= p /4 x (0.92)(3)=1.99Kg

Listen the doors

6) Un cilindro d  30mm Æ  y 45mm h  se acorta 13.5mm con un golpe d martinete si  este bate a razón d 220  golpes  por min  det.

a)el W útil d un golpe(Wefectivo del martillo)

b)Potencia útil

c)potencia del motor d accionamiento .

Sol:

a= 13.5/45 = 0.3 à c= 1.2

Lv = 1.2x (30)³/1000 = 32 Kg-mt

Pot Útil: Nu  (Lv x n) / (60x75) àHp vapor

n=# d golpes del martillo x min.

Nu=32Kg-mt(220golpes)/60x75 = 1.564

Potencia del motor: Nm =Nu/ef : 1.56/0.7

Listen the doors

7) Se desea forjar pza d Ac  r45 disponiendo d un martillo  d caída libre d las sig caract

a) Peso del yunque  20000Kg

b) Peso del eq móvil 1000Kg

c) Altura d la cida max hmax = 1.50

 A= 4000mm² prof d forjado del golpe

s= 3mm , T° final d forjado 800°C  Halla  la altura d la caída necesaria.

P=20 tabla.

Lu=Ld = Fxs /1000= PxAxs/1000

Lu=Fxs/1000 

Fxs /1000 = PxAxS/1000= 20x4000x3/1000

Lu=240Kg-mt

Ld=Pcxh(1-Pc/pl)=1000xh(1-1000/20000)

Ld=950h

Si Lu =Ld  à   240=950h  à h= 0.25mt

Listen the doors

8) Se desea forjar una Ac r60  por medio d un martillo pilón doble efecto

Peso del yunque: 2000Kg

Peso del equipo móvil: 1000Kg

h d caída: 0.5mt  ; Æ del pistón 200mm

prof. d forja = 4mm. A= 150000mm²

p=30tabla  Área = p Ʋ/4

PxAxs/1000 = (Pc+F)(1-Pc/Pi)xhxb

30x15000xx4/1000=

(1000+F)(1-1000/2000)x0.5x0.9

à F=3210.53Kg

F=pxA àP= 3210.53/31400=0.1022Kg/mm²

Listen the doors

 

OBJETIVOS del Conformado d Metales:

Desarrollar forma(fundición  sé obtiene el modelo deseado  corte: se requiere tener dimensiones y formas finales, soldadura);

 Mejor  prop(TT(ejs)  y magnetización)

2 ej para c/obj sea conformado:

Trefilado y Estirado – Forja y Laminación

2 ej para  el obj no sea d conf:

fundición y maquinado --TT y magnetización

 ESTADO D TENSIONES:

(simple o combinado)Tracción o compresión

Métodos d procesado d metales:

Fundición:

obt d forma x  transf d liq a un sol

Conformado: obt d pza  en estado sólido x las prop  ductilidad y plasticidad d metal 

Corte: Sep completa  o parcial  d un metal  x medio d cuchillos  es un  confor llevado  hasta q se agote la ductilidad d metal.

TT:  Cambios controlados d T°  q produce variaciones d las prop  d un # limitado d  aleaciones metálicas  tales  metales están sujetos  a cambios fisicoquimicos  d su estructura si > o < la T° .

Maquinado: Procesos se quita el mat  d un pza (lo q resulta perdida d peso)  pa obt un forma deseada. Es posible debido a la prop  d metal d romperse si están sometido al ataq severo como herramienta d maquinado

Unión : Contraparte d maq  se basa en la adición d peso se divide en 3 grupos:

a) x fusión;  b) fijación d varias pzas juntas mediante conformado c) pegado d un sup a otra x adhesivo no metálico.

Acabado Se relaciona con todas las operaciones  q sirven pa hacer adecuada su aplicación  final d producto  obtenido x otros procesos así como puede incluir maquinadopulido pintura rectificado.

Factores q Influyen En  Conformado: Acabado superficial; Valor d fza d fricción; Relación en transferencia d metales; Consumo y costos -T° - ‘v’ d deformación

Términos d proces d laminación

Lingote: Pza fundida  obtenida en moldes   llamadas lingoteras  pueden tener diferente secciones. Cuadrada redonda.

Tocho :prod subterminado cuadrado o rectang obtenido d colada continua151mm

Planchon:  Producto terminado d sección rectangular  obtenida  d la laminación  d lingote  o colada continua  cuya  dimensión  varían  d e: 51-300 A: 600-1850

Palanquilla; Producto subterminado  d sección  cuadrada  obtenida  d la  laminación  d tocho  o colada  continua   el lado d la sección varia desde  50-150mm.

Barras y varillas: Producto sección circular    redondas o poligonales o  corrugadas  se obtiene  d la laminación  d la palanquilla.

Riel: Producto  d sección  especial  destinado pa varios  vias  gruas  etc.  q presentan  en general  una superficie d  apoyo  plana se le conoce como patín  otro   d rozamiento se le conoce como  cabeza  y otra  q une ambas partes se llama  alma.

Alambrón: Producto redondo d la laminacion d palanquilla  superior a 5mm dia se obtiene  en rollos  y generalmente  destinado  pa alambres y cables.

Planchas: Prod  d sección  rectangular  q se obt d la laminación  d un metal  con cilindros  lisos   pueden ser en hot o cold.

Planchas gruesas:  D la laminación  en hot  d planchas d un espesor d  4-50mm  y d ancho 1500-4500 mm  se usan pa   buques  y barcos , tolvas d almacenamiento ,reactores nucleares, tractores, estructura d hornos , AH(carcasa, almacenar gas petróleo ,tanques puentes ,convertidores)

Bobinas LAC  Prod d laminación en hot del planchón e 2-9 mm a 600-1800mm

Bobina LAF Prod d laminación d bobinas LAC e 0.5-3mm a 600-1500mm

Plancha delgada en hot LAC : Productos provenientes d corte d bobina  LAC cuyo

e: 2 -9mm  y con a :600-800mm.

Plancha delgada en frío LAF: Producto d corte d bobinas LAF  espesor: 0.15mm-3mm. Ancho  600-1500mm.

Fleje: Producto proveniente d corte longitudinal d bobinas Lac y LAF espesor: 0-6mm ancho inferior:500mm se expide en forma d bobina.

Plancha Zincada: Plancha delgada LAF con revestimiento d una capa d Zn puede ser lisas u onduladas. Calaminas

Planchas Estañas: Planchas delgadas  Laminada en frío  con revestimiento d capa d Sn. too conocida como hojalata

 e :0.16-0.40mm. Tapas, latas  conservas

last words  out.

¡Ultimas palabras fuera!

 

ultima revisión:

Martes, 04 de Diciembre de 2001