Laboratorio de: Procesos de fabricación

UNIVERSIDAD DEL NORTE

PROGRAMA INGERIERÍA MECANICA E INDUSTRIAL

Laboratorio de: Procesos de fabricación

Práctica de Laboratorio No.: Guía de laboratorio No.2, Procesos de formado - Doblado de laminas

Integrantes del Grupo:

Yenifer Beleño Vergara                                 Código: 200088437

Camilo Blanco Miranda                                 Código: 200074728

Sebastián Bustamante Vergel                         Código: 200074879

Objetivos

General

Conocer las propiedades de los materiales para trabajos de formado (deformación plástica)

Específicos

• Analizar el comportamiento del material en un proceso de formado
• Determinar la tolerancia de doblado de la lámina

Justificación de la Práctica

 Éste laboratorio tiene como objetivo específico identificar y analizar el comportamiento plástico de un material en un proceso de formado, el cual se basa en la deformación del metal alrededor de un eje recto, éste tipo de proceso es útil para mejorar propiedades mecánicas como el aumento de límite de elasticidad y ductilidad de acuerdo al proceso de manufactura requerido.

Terminología

• Deformación plástica

Deformación de un material plástico producida por una fatiga superior al límite elástico del material, que le produce un cambio permanente de su forma. También llamada fluencia plástica.

• Formado de metales

El formado de metales incluye varios procesos de manufactura en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar la forma de las piezas metálicas. La deformación resulta del uso de una herramienta que usualmente es un dado para formar metales, el cual aplica esfuerzos que exceden la resistencia a la fluencia del metal. Por tanto, el metal se deforma para tornar la forma que determina la geometría del dado. En general, se aplica el esfuerzo de compresión para deformar plásticamente el metal. Sin embargo, algunos procesos de formado estiran el metal, mientras que otros lo doblan y otros más lo cortan.

• Doblado

El doblado de metales es la deformación de láminas alrededor de un determinado ángulo. Los ángulos pueden ser clasificados como abiertos (si son mayores a 90 grados), cerrados (menores a 90°) o rectos. Durante la operación, las fibras externas del material están en tensión, mientras que las interiores están en compresión. El doblado no produce cambios significativos en el espesor de la lámina metálica.

• Tolerancia de doblado

Si el radio del doblado es pequeño con respecto al espesor del material, el metal tiende a estirarse durante el doblado. Es importante poder estimar la magnitud del estirado que ocurre, de manera que la longitud de la parte final pueda coincidir con la dimensión especificada. El problema es determinar la longitud del eje neutro antes del doblado, para tomar en cuenta el estirado de la sección doblada final. Esta longitud se llama tolerancia de doblado y se puede estimar como:   [pic 2]

Dónde BA = tolerancia de doblado en (mm); A = ángulo de doblado en grados, R = radio de doblado, (mm); t = espesor del material, (mm); Kb es un factor para estimar el estirado.

• Dureza

La dureza es la oposición que presenta un material a ser rayado o penetrado por otro cuerpo sólido.

• Ensayo Rockwell

El método consiste en hacer una indentación en una probeta con un penetrador de diamante esfero cónico o un penetrador esférico de acero, aplicando sucesivamente dos cargas y determinándose la profundidad permanente de la huella que se produjo bajo las condiciones específicas de una carga menor, y una mayor.

Lista de materiales, herramientas y equipos

• Láminas metálicas de aluminio: usadas como objeto de estudio, para el proceso de doblado.
• Micrómetro: instrumento para medir con gran precisión cantidades lineales o angulares muy pequeñas

[pic 3]                 Micrómetro

• Goniómetro: Instrumento que sirve para medir ángulos, usado en topografía, cristalografía, radiodifusión y otras ciencias y técnicas.

[pic 4]        Goniómetro

• Calibrador vernier: Es un instrumento para medir longitudes que permite lecturas en milímetros y en fracciones de pulgada, a través de una escala llamada Nonio o Vernier.

[pic 5]        Calibrador vernier

• Prensa dobladora manual: está especialmente fabricada para moldear y curvar hojas, placas o piezas de metal.

[pic 6]                Prensa dobladora manual

• Cizalla industrial: herramienta manual que se utiliza para cortar papel, plástico, y láminas metálicas o de madera de poco espesor.

[pic 7]                Cizalla industrial

• Medidor de dureza Rockwell: sirve para la determinación rápida de la dureza de superficies indicada en Rockwell.

[pic 8]        Medidor de dureza Rockwell

• Mini prensa de banco: herramienta de sujeción, Se utiliza para sujetar piezas tanto prismáticas como cilíndricas. Utilizada en esta práctica para volver a su posición inicial las láminas doblas.

[pic 9]                Mini prensa de banco

Desarrollo de la práctica

Procedimiento No. 1: Se nos suministró tres secciones metálicas, con un rayador marcamos sobre la lámina tres muestras de igual tamaño a las cuales identificamos con letras A, B, C.

Procedimiento No. 2: Procedimos a cortar las tres muestras mediante la guía anteriormente marcada, con la cizalla industrial, y recolectamos los datos sobre dimensiones (espesor, longitud, ancho) de cada lámina, a dichos datos le calculamos la media y la desviación estándar para identificar el error en las mediciones. Posteriormente realizamos un doblado en cada muestra a diferentes ángulos (45, 60,90) grados.

Procedimiento No.3: Una vez doblada las secciones procedimos a rectificar las dimensiones para determinar las tolerancias de doblado, y determinamos la longitud final total de cada lámina y las comparamos con los conceptos teóricos referentes.

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