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Características de la Deformación en Frío: Efectos y Parámetros Importantes, Apuntes de Ciencias

Las características de la deformación en frío de los metales, incluyendo el aumento de resistencia a la tensión, disminución de ductilidad y conductividad eléctrica, y el efecto de corrosión intergranular. Además, se discuten los parámetros importantes en el corte de láminas metálicas, como el espacio entre el punzón y el troquel, el espesor del material, y el tipo de metal.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 31/03/2020

paulamer06
paulamer06 🇨🇴

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Características de la deformación en frío
•La resistencia a la tensión, la resistencia a la fluencia y la dureza aumentan, mientras que
la ductilidad, representada por el porcentaje de alargamiento, disminuye
•La distorsión de la estructura reticular impide el flujo de electrones y disminuye la
conductividad eléctrica. Este efecto es leve en metales puros, pero apreciable en
aleaciones
•El incremento en energía interna, sobre todo en las fronteras de grano, hace al material
más susceptible a la corrosión intergranular, con lo cual se reduce la resistencia a la
corrosión. Una forma de evitar el agrietamiento por el esfuerzo de corrosión es aliviar los
esfuerzos internos mediante un tratamiento térmico adecuado después del trabajo en frío,
y antes de poner al material en servicio.
•Los efecto puede de la deformación en frío pueden ser disminuidos o eliminado mediante
tratamiento térmico.
•El material trabajado en frío puede mantenerse a estrechas tolerancias; está libre de
escamas superficiales, pero requiere de más potencia para deformarse; por tanto, es más
costoso producirlo.
Las piezas de lámina de metal se caracterizan generalmente por su alta resistencia, buena
precisión dimensional, buen acabado superficial y bajo costo relativo. Se pueden diseñar
operaciones de producción masiva de lámina para grandes cantidades de componentes que se
requieren en muchos de los productos arriba mencionados.
Los parámetros importantes en el corte de láminas metálicas son el espacio entre el
punzón y el troquel, el espesor del material, el tipo de metal y su resistencia, y la
longitud del corte. A continuación se examinan algunos aspectos relacionados.
Espacio En una operación, el espacio c es la distancia entre el punzón y el troquel, tal
como se muestra en la figura 20.1a). Los espacios típicos en el prensado convencional
fluctúan entre 4 y 8% del espesor de la lámina metálica t.
El efecto de los espacios inapropiados se ilustra en la figura 20.5. Si el espacio es
demasiado pequeño, las líneas de fractura tienden a pasar una sobre otra, causando un
doble bruñido y requiriendo mayor fuerza de corte. Si éste es demasiado grande, los
bordes de corte pellizcan el metal y da por resultado una rebaba excesiva.
En operaciones especiales que requieren bordes muy rectos, como en el rasurado y el
perforado (sección 20.1.3), el espacio es solamente 1% del espesor del material. El
espacio correcto depende del tipo de lámina y su espesor.
El que se recomienda se puede calcular mediante la fórmula siguiente: C = Ac t,
donde c = espacio, mm (in); Ac = tolerancia del espacio; y t = espesor del material, mm
(in). La tolerancia se determina de acuerdo con el tipo de material.
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Características de la deformación en frío •La resistencia a la tensión, la resistencia a la fluencia y la dureza aumentan, mientras que la ductilidad, representada por el porcentaje de alargamiento, disminuye •La distorsión de la estructura reticular impide el flujo de electrones y disminuye la conductividad eléctrica. Este efecto es leve en metales puros, pero apreciable en aleaciones •El incremento en energía interna, sobre todo en las fronteras de grano, hace al material más susceptible a la corrosión intergranular, con lo cual se reduce la resistencia a la corrosión. Una forma de evitar el agrietamiento por el esfuerzo de corrosión es aliviar los esfuerzos internos mediante un tratamiento térmico adecuado después del trabajo en frío, y antes de poner al material en servicio. •Los efecto puede de la deformación en frío pueden ser disminuidos o eliminado mediante tratamiento térmico. •El material trabajado en frío puede mantenerse a estrechas tolerancias; está libre de escamas superficiales, pero requiere de más potencia para deformarse; por tanto, es más costoso producirlo. Las piezas de lámina de metal se caracterizan generalmente por su alta resistencia, buena precisión dimensional, buen acabado superficial y bajo costo relativo. Se pueden diseñar operaciones de producción masiva de lámina para grandes cantidades de componentes que se requieren en muchos de los productos arriba mencionados. Los parámetros importantes en el corte de láminas metálicas son el espacio entre el punzón y el troquel, el espesor del material, el tipo de metal y su resistencia, y la longitud del corte. A continuación se examinan algunos aspectos relacionados. Espacio En una operación, el espacio c es la distancia entre el punzón y el troquel, tal como se muestra en la figura 20.1a). Los espacios típicos en el prensado convencional fluctúan entre 4 y 8% del espesor de la lámina metálica t. El efecto de los espacios inapropiados se ilustra en la figura 20.5. Si el espacio es demasiado pequeño, las líneas de fractura tienden a pasar una sobre otra, causando un doble bruñido y requiriendo mayor fuerza de corte. Si éste es demasiado grande, los bordes de corte pellizcan el metal y da por resultado una rebaba excesiva. En operaciones especiales que requieren bordes muy rectos, como en el rasurado y el perforado (sección 20.1.3), el espacio es solamente 1% del espesor del material. El espacio correcto depende del tipo de lámina y su espesor. El que se recomienda se puede calcular mediante la fórmula siguiente: C = Ac t , donde c = espacio, mm (in); Ac = tolerancia del espacio; y t = espesor del material, mm (in). La tolerancia se determina de acuerdo con el tipo de material.

Los materiales se clasifican por conveniencia en tres grupos dados en la tabla 20.1, con un valor de tolerancia asociado a cada grupo. Los valores calculados del espacio se pueden aplicar al punzonado convencional y a las operaciones de perforado de agujeros para determinar los tamaños del punzón y del troquel adecuados. Es evidente que la abertura del troquel debe ser siempre más grande que el tamaño del punzón. La adición del valor del espacio al tamaño del troquel o su resta del tamaño del punzón depende de que la pieza que se corta sea un disco o pedacería, como se ilustra en la figura 20.6, para una pieza circular. Debido a la forma del borde cizallado, la dimensión exterior de la pieza que se corta de la lámina será más grande que el tamaño del agujero; por tanto, el tamaño del punzón y del troquel para una forma o pieza redonda de diámetro Db se determina como sigue: Diámetro del punzón de corte de formas = Db – 2c (20.2a) Diámetro del troquel de corte de formas = Db (20.2b) Los tamaños del troquel y del punzón para un agujero redondo de diámetro Dh se determinan como sigue: Diámetro del punzón para corte de agujeros = Dh (20.3a) Diámetro del troquel para corte de agujeros = Dh + 2c (20.3b) Para que las formas o la pedacería caigan a través del troquel, la abertura de éste debe tener un espacio angular entre 0.25º y 1.5º de cada lado. El espacio angular se muestra en la figura 20.7. Fuerzas de corte Es importante estimar la fuerza de corte porque ésta determina el tamaño (tonelaje) de la prensa necesaria. La fuerza de corte F en el trabajo de láminas puede determinarse por: