TRABAJO N°1 DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL NACIONAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA

INGENIERÍA MECÁNICA

SECCIÓN 2410-D01

ASIGNATURA: PROCESOS DE FABRICACIÓN I

PROFESOR JESÚS VERDE

TRABAJO N°1 DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

Realizado por:

Luis Guillermo Herrera Armas.

C.I: 26.510.802

Caracas 20/11/2021

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN        3

PROCESOS DE DEFORMACIÓN        5

FORJADO        5

Tipos        5

Virtudes        6

Defectos        6

Aplicaciones        6

LAMINADO        7

Tipos        7

Virtudes        8

Defectos        8

Aplicaciones        9

DOBLADO        9

Tipos        10

Virtudes        10

Defectos        10

Aplicaciones        11

EXTRUSIÓN        11

Tipos        11

Virtudes        12

Defectos        13

Aplicaciones        13

ANEXOS        14

BIBLIOGRAFÍA        16

INTRODUCCIÓN

En el estudio de los procesos de fabricación, existen operaciones las cuales son necesarias para modificar las características de las materias primas de los distintos materiales obtenidos del ambiente y así, aprovechar su variedad en cuanto a forma, densidad, resistencia y tamaño para acoplarlo a un diseño predeterminado y que cumpla con las funciones deseadas.

 Dichos estudios, engloban diversos procesos de producción bajo los cuales, distintas empresas manufactureras están sujetas para así, lograr objetivos claves como el aumento de la producción para la satisfacción del cliente, aprovechando al máximo los equipos y el capital fijo, minimizando los cambios en los ciclos de producción, para que estos sean más eficientes y a su vez, retroalimentar la capacidad productiva de la misma.

Dicho lo anterior, se deben identificar aquellos procesos adecuados según la materia prima, o pieza a maquinar, conocer su importancia o aplicación del estudio de su manufactura y por supuesto, tener en cuenta las ventajas y limitaciones de cada proceso y el producto final.

Cada una de las piezas, debe poseer una serie de especificaciones requeridas y el material de proceso adecuado, para seguir parámetros determinados y lograr el correcto tratamiento de dicha pieza, la cual, deberá ser trabajada bajo temperaturas especificas dependiendo de la composición de la aleación, para así, obtener la rigidez adecuada y sea posible su uso, con cierto porcentaje de durabilidad al momento de utilizarse.

Con el paso del tiempo, las ideas principales bajo los cuales estaban sometidos los materiales para ser moldeados, como lo es el caso del forjado de los metales, siendo una de sus prácticas más antiguas hace 4000 a.C, han permanecido con el mismo objetivo, el cual es modificar las propiedades de los materiales a trabajar empleando distintos métodos de deformación y usarlos para un fin deseado. Simplemente estos procesos con el pasar del tiempo, se han ido sofisticando.

 Por lo tanto, el siguiente trabajo de investigación, pretende ilustrar conceptos, de los procesos de deformación de los materiales, como los son, el Forjado, Laminado, Doblado, Extrusión, Embutición, Repujado Industrial, entre otros, así como las propiedades de los procesos de fabricación, sin arranque de viruta.

PROCESOS DE DEFORMACIÓN

Estos procesos se refieren a todas aquellas medidas y/o acciones por las cuales se logra el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo, o bien, la ocurrencia de dilatación térmica. En otras palabras, es un proceso conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material, aprovechando así, el comportamiento plástico de los materiales, siendo posible el cambio de sus dimensiones.

FORJADO

El forjado fue el primero de los procesos del tipo de compresión indirecta y es probablemente el método más antiguo de formado de metales el cual involucra la aplicación de esfuerzos de compresión que exceden la resistencia de fluencia del metal, en el que la pieza se conforma mediante fuerzas sucesivas de compresión aplicadas a través de diversos dados o matrices y herramientas.

Tipos

• Forjado de dado abierto: El material se comprime entre dos planos, permitiendo que el material fluya sin restricción es sus caras laterales.

• Forjado en dado impresor: El dado de comprensión ejerce fuerza sobre la superficie de la pieza, haciendo que esta tome la forma del dado. A pesar de que aumenta la restricción en el metal, es posible que este fluya más allá del dado impresor lo que causa un exceso de material (rebaba).

• Forjado sin rebada: El dado restringe completamente el material dentro de la cavidad y no se produce rebaba excedente

• Forjado de precisión: Con la ayuda de dados especiales y más complejos, las piezas finales obtienen unas dimensiones más precisas.

Virtudes

• La sencillez de sus dados hace el proceso bastante económico.
• Útil para un número pequeño de piezas a realizar.
• Amplia gama de tamaños disponibles.
• Altos valores de resistencia.

Defectos

• Limitación en la forma del dado a la hora de crear piezas complejas.
• Necesidad de obtener la forma final mediante maquinaria.
• Poca capacidad de producción.
• Mala utilización del material a procesar.
• Destreza para llevar a cabo el proceso correctamente.

Aplicaciones

• Elaboración de Bielas, los cuales son elementos de máquinas creados para transformar el movimiento rectilíneo en movimiento de rotación y viceversa.

• Elaboración de Cigüeñales, siendo usados para transformar la fuerza generada por la combustión del motor en un movimiento rotatorio.

• Elaboración de cabezas de Tornillos, Tuercas y Pernos, los cuales permiten que las piezas sujetas con los mismos, puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.

• Componentes para la industria del automóvil y otro tipo de vehículos ya sean motocicletas, maquinaria agrícola, industria naval, industria aeroespacial, ferrocarriles, etc.

LAMINADO

El Laminado es un proceso de deformación y conformación volumétrica en el que se reduce el espesor inicial del material trabajado mediante las fuerzas de compresión aplicadas a través de una serie de rodillos o por medio de canales tallados los cuales, dan forma más compleja al material.

Tipos

• Laminado en Caliente: Se utiliza para estructuras de colada, o fundición comúnmente dendrítica (con forma de cristal metálico), la cual incluye granos grandes y no uniformes, por lo cual la estructura es más frágil y contiene porosidades. Se debe realizar a una temperatura mayor a la temperatura de re-cristalización del metal; permitiendo transformar la estructura colada en una estructura laminada. Se lleva a cabo para aleaciones de aluminio y para aceros aleados.

• Laminado en Frío: El proceso de lamiando en frio se lleva a cabo a temperaturas ambiente. Produce laminas y tiras con un mejor acabado superficial debido a que no hay presencia de calamina, además de obtener mejores tolerancias dimensionales. La superficie del material estará libre de incrustaciones u oxido. Debido a la reducción en frio del material, este endurecimiento, dar una mayor resistencia mecánica al producto final. Es utilizada para laminar acero, aluminio y aleaciones de cobre.

• Laminado de Perfiles: El material de trabajo se deforma para generar un contorno en la sección transversal más complejo. Los productos hechos por este procedimiento incluyen perfiles redondos, hexagonales y cuadrados. El proceso se realiza pasando el material de trabajo a través de rodillos que tienen impreso el reverso de la forma deseada.

• Molinos de Laminado: Consiste en dos rodillos opuestos denominados como “Molinos de laminación de dos rodillos” los cuales pueden ser, “No reversibles” donde, los rodillos, siempre giran en la misma dirección y el trabajo siempre pasa a través del mismo lado, o por otro lado, “Reversibles”, los cuales permiten la rotación de los rodillos en ambas direcciones, de manera que el trabajo pueda pasar a través de cualquier dirección.

Virtudes

• Con las operaciones de trabajo en caliente se pueden lograr cambios significativos en la forma de las partes de trabajo. 
• Las operaciones en frío se pueden usar no solamente para dar forma al trabajo, sino también para incrementar su resistencia.
• Este proceso no produce ningún desperdicio como subproducto de la operación.

Defectos

• La mayor parte de los procesos de laminado involucran una alta inversión de capital, requieren equipo y piezas pesadas llamadas molinos laminadores o de laminación.
• El alto costo de inversión requiere que los molinos se usen para producciones en grandes cantidades de artículos estándar como láminas y placas. 
• La mayoría del laminado se realiza en caliente debido a la gran cantidad de deformación requerida por lo que los productos no pueden mantenerse dentro de las tolerancias adecuadas y la superficie presenta una capa de óxido característica.

Aplicaciones

• Elaboración de lingotes de aceros fundido que se solidifica y posteriormente se transforman en lupias, tochos o planchas.

• Los tochos se laminan para producir barras y varillas. Estas formas son la materia prima para el maquinado, estirado de alambre, forjado y otros procesos de trabajo de metales.

• Las placas laminadas en caliente se usan para la construcción de grandes estructuras y maquinaria pesada.

• El laminado en frío es ideal para estampados, paneles exteriores y otros productos que van desde automóviles hasta utensilios y muebles de oficina.

DOBLADO

El Doblado es un proceso de deformación de los metales en forma de láminas, alrededor de un determinado ángulo, los cuales, pueden ser clasificados como “abiertos”, es decir, mayores a 90 grados, o “cerrados”, siendo menores a 90 grados. La capacidad de presión requerida de una prensa dobladora para un material dado, se determina por la longitud de la pieza, el espesor del metal y el radio del doblez.

Tipos

• Doblado Deslizante: Consiste en una placa que presiona a la lámina metálica a la matriz o dado, mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado, siendo esta limitada para ángulos de 90 grados.

• Doblado entre Formas: En este tipo de doblado, la lámina metálica es deformada entre un punzón en forma de flecha o “V” u otra forma y un dado, es decir, se pueden doblar con este punzón desde ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos.

Virtudes

• Mejor precisión, menores tolerancias y mejores acabados superficiales. 
• Posibilidades de obtener propiedades de dirección deseadas en el producto final.
• Mayor dureza de las partes trabajadas.

Defectos

• Requerimiento de mayores fuerzas debido a los metales que aumentan su resistencia por el endurecimiento provocado por la deformación.
• Incremento del esfuerzo requerido para que la deformación del metal continúe y contrarreste el incremento de la resistencia. 

Aplicaciones

• Proceso aplicado en láminas y placas planas para cubrir o techar determinadas superficies.

• Formación de alambres de cobre los cuales se utilizan para fabricar cables eléctricos y barras empleadas en el refuerzo de estructuras de hormigón armado y ferro-cemento.

• Plegado de chapas utilizado para aportar resistencia y rigidez a la chapa metálica, para cambiar el momento de inercia de ésta o para mejorar la apariencia del producto, siendo aplicadas en paneles para automoción y aviación, carcasas, armarios, taquillas, etc.

EXTRUSIÓN

La Extrusión es el proceso de prensado, modelado y conformado de una determinada materia prima para crear ciertos objetos con cortes transversales definidos y fijos, por medio de un flujo continuo con presión, tensión o fuerza. El material de trabajo es forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección transversal.

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