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Diseño de un proceso de laminado para una lámina de rodapié para una plataforma
Tipo: Apuntes
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Luis Fernando Morales Martín 20211375012 David Alejandro García Cárdenas 20212375003 ABSTRACT The following article focuses on designing a rolling process to obtain a square rod for use in a structure, given the properties of the rolling process, it will be carried out following regulatory parameters, in addition to selecting the cross section and material with based on its mechanical resistance properties, since these are the ones that will allow us to obtain the desired resistance in the final product. RESUMEN El siguiente articulo tiene como enfoque el diseñar un proceso de laminado para la obtención de una varilla cuadrada para su uso en una estructura, dadas las propiedades del proceso de laminación, se realizará siguiendo parámetros de normatividad, además de selección de sección transversal y material con base en sus propiedades de resistencia mecánica, ya que estas son las que nos permitirán obtener la resistencia deseada en el producto final. 1.INTRODUCCION Para hablar de laminación hay que ver su desarrollo a lo largo de la historia ya que hay diversas y extensas figuras con geometrías especiales las cuales no pueden realizarse en procesos de fundido o colado, ya que no se obtendrían las propiedades requeridas para el desarrollo del mismo, antes se utilizaba la forja para su adquisición, pero debido al desarrollo industrial se fue implementando el uso de rodillos laminadores para su obtención [1]. Según [2] “Es, con mucha diferencia, el proceso más utilizado para obtener productos de la forma adecuada para su utilización directa, tanto en construcción civil como por industrias transformadoras”. La laminación con rodillos consiste en un laminador que está constituido por dos o más cilindros que giran en sentidos contrarios entre sí. La distancia entre las superficies cilíndricas enfrentadas es siempre menor que el espesor inicial del tocho, por lo que éste, al pasar entre los dos cilindros se aplasta y se alarga proporcionalmente a la reducción de sección [2]. . Imagen 1. Forma de actuar un laminador. [2] Una vez entendido esto lo que pretende este informe es mostrar el paso a paso por el cual se obtendrá un proceso de laminado para una varilla cuadrada con un espesor de acuerdo a su resistencia, además va a tener un material conforme a su resistencia.
1.1. Tipos de laminación Existen principalmente dos tipos de laminado a considerar:
Tabla 1. Copilado de k y n para materiales comunes.[6] 4.1. Cálculos draft máximo: 𝑑𝑚𝑎𝑥 = 𝜇^2 ∗ 𝑅 𝑑𝑚𝑎𝑥 = ( 0. 1 )^2 ∗ 29 𝑚𝑚 𝑑𝑚𝑎𝑥 = 0. 29 𝑚𝑚 (el draft es posible y solo requiere una etapa) Se debe determinar el valor de la deformación verdadera para conocer el valor de se utiliza la ecuación: Deformación verdadera 𝜖 = 𝑙𝑛 𝐿 𝐿 0 o 𝑙𝑛 𝑡 𝑡𝑓 𝜖 = 𝑙𝑛
Determinamos el esfuerzo real al que estará sometido nuestro proceso: 𝜎 = 𝑘 ∗ 𝜖𝑛 𝜎 = 500 𝑥 106 𝑃𝑎 ∗ 0. 210.^25 𝜎 = 338 , 5 𝑀𝑃𝑎 Se conoce su esfuerzo a la fluencia. Fy=337.84311 MPa Con estos valores vamos a determinar: Draft 𝑑 = 𝑡𝑜 − 𝑡𝑓 Esfuerzo a la fluencia promedio 𝑦̅𝑓 =
Fuerza de laminado 𝐹 = 𝑦̅𝑓 𝑤 ∗ 𝐿 Longitud de contacto L 𝐿 = √𝑅(𝑡 0 − 𝑡𝑓) draft 0.29 Mm 𝑦̅𝑓 270 MPa L 1.56 mm F 4.212 KN Tabla 2. Datos obtenidos
Dado que las características del proceso son las adecuadas para el tipo de lamino porque, el laminado en frío aumenta la resistencia y dureza del acero y disminuye su ductilidad (es decir, su capacidad de deformarse plásticamente de manera sostenible sin romperse) [6], podemos pensar que el material y el proceso de laminado es el adecuado para el tipo de necesidad que aplica. Además, el acabado superficial con este tipo de laminación es liso lo que facilita que las cosas que se tengan en la plataforma no se enreden o desgasten.