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Capítulos 13, 14 y 15, del libro digital “Manufactura, Ingeniería y Tecnología” de Kalpakjian y Schmid,
Tipo: Ejercicios
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PROBLEMAS CUALITATIVOS Capítulo 13,14 y 15
1. Explique cómo aplicaría las tensiones delantera y trasera a hojas metálicas durante el laminado. ¿Cómo haría para controlar estas tensiones? La tensión trasera se aplica a la lámina mediante el frenado del carrete que la alimenta dentro del espacio de laminación (carrete de alimentación por algún medio adecuado. Y se aplica tensión delantera si se aumenta la velocidad de rotación del carrete de salida 2. Hicimos notar que los rodillos tienden a aplanarse bajo las fuerzas de laminado. Describa los métodos por los cuales se puede reducir el aplanamiento. ¿Qué propiedad o propiedades del material del rodillos pueden aumentar para reducir el aplanamiento? Algunos de los factores que contribuyen son: disminución de la relación de anchura a espesor de la cinta de entrada (debido a la reducción en la restricción de la anchura), Aumento de la fricción y la disminución de la relación del radio del rodillo al espesor de la cinta. 3. Se indicó que el ensanchado en el laminado plano aumenta con (a) la reducción de la relación anchura a espesor del material de entrada, (b) la reducción de la fricción, y (c) la reducción de la relación de radio del rodillo a espesor de la cinta. Explique por qué. a) Espacio de laminación.- Es la parte en el cual la lámina de metal reduce el espesor por medio de rodillos giratorios.b) Punto Neutro.- La velocidad de la cinta es la misma que la del rodillo. En un punto a lo largo dela longitud de contacto (conocido como punto neutral o punto no deslizante)c) Reducción.- Se define como la diferencia entre los espesores inicial y final de la cinta. Como seesperaba, cuanto más alta sea la fricción y más grande el radio del rodillo, mayor será la reducciónmáxima posible. 4. ¿Cómo puede decir si una parte está forjada o fundida? Explique las características que investigaría. Se puede decir que una parte esta forjada por el acabo de sus cavidades y sus agujeros ya que el forjado no permite realizar piezas complejas sin embargo puede producir piezas con mayor resistencia y uniformidad, en cambio fundición puede producir piezas con interiores complejas ya que el metal se funde completamente 5. ¿Por qué es importante la forma intermedia de una parte en las operaciones de forjado? En cada forjado se aplican diferentes tipos de presiones que se producen de forma simultánea, la principal desventaja es que, al tener un dado superior con una geometría específica, esto hace que la forma intermedia de cada operación de forjado exista una variación. Podemos aplicar diferentes tipos de forjado. Es importante la forma intermedia para que séllenle adecuadamente las
PRENSAS MECANICAS: Su funcionamiento se basa en transmitir energía vía mecánica o neumática dirigida a un troquel, estas prensadoras son diseñadas para realizar trabajos de cizalla, troquelado, punzado y también para piezas única PRENSA DE TORNILLO: Estas prensas son para forja (moldeado en caliente) y acuñar (moldeado en frio), estampar, repujar, dimensionar metales no ferrosos. El cuerpo de la presa es construido en acero soldado, el tornillo este fabricado de acero de una liga de calidad y tratado al calor para dar dureza y elasticidad Martillo: Es utilizadas en muchas herrerías que fabrica muchas piezas ornamentales, facilitando el trabajo de moldear el hierro en caliente. Su funcionamiento es mediante 2 cilindros, uno trasero y otro frontal que es el que impulsa el vástago para realizar el golpe. MARTINETE Este martinete consiste en la elevación a una determinada altura de una masa de gran peso y dejarla caer, por lo que la energía de impacto hace que la pieza adopte la forma de la cavidad de la estampa. Este martinete puede ser de caída libre, de doble efecto y de contragolpe. MAQUINA DE FORJADO DE ALTO INDICE DE ENERGIA (HERF) Este tipo de máquinas son aceleradas por el ariete mediante un gas inerte con determinadas condiciones de ´presión y temperatura.
9. ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de (a) una operación de desbaste, y (b) forjado isotérmico? OPERACIONES DE DESBASTE: cuando se utilizan métodos de desbaste tradicionales en materiales resistentes al calor y duros, tales como superior aleaciones, se pueden producir cortes irregulares y cargas de viruta variables tanto enla entrada como en la salida de la herramienta. Eliminar material en el menor tiempo posible. VENTAJAS LIMITACIONES Las operaciones de desbaste permiten la separación y evaporación de los materiales voluminosos atrasadas por el agua con facilidad. También tiene la capacidad eliminar los componentes solidos del agua. Es bueno en los espesores de barras. Aproximar dimensiones finales de la pieza En consecuencia, puede ser un sustituto aproximado de las operaciones de laminado.
Para piezas más grandes se hace con equipo mecanizado y controles por computadora. FORJADO ISOTERMICA: también conocida como forjado por matriz caliente consiste en que las matrices en este proceso se calienten en la misma temperatura que la pieza de trabajo caliente. VENTAJAS LIMITACIONES El forjado realiza la reducción del costo del material debido a una utilización significativamente inferior al material por pieza. Es capaz de realizar la reducción del mecanizado posterior. La pieza terminada tiene un acabado uniforme. Necesidad de ángulos de salida Necesidad de radios de acuerdo Muy difícil forjar paredes muy delgadas Tolerancias y acabado superficial pobres (defectos) No es posible forjar agujeros de pequeño diámetro
10. Describa sus observaciones en relación con la figura 14.16. 14.18 ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de utilizar insertos de matrices? 1, En esta figura el tocho tiene una variedad de observaciones empezando que el tocho está mucho más pequeña que La matriz, ocasionando una falta de volumen en el tocho ocasionando un fallo en el proceso de forja aparte de no pose forma definida. 2, Viendo la figura el problema surge cuando por falta de una buena distribución del material (falta de material) en la cavidad de la matriz ocasiona que la pieza quede deformada (alma). Puede ser causado por problemas de cálculos en el alma del tocho. 3, Si no existe suficiente material para llenar la cavidad en la matriz como se muestra en la figura, el alma se puede torcer por flexión durante el forjado ocasionando piezas incompletas. 4, Se produce cuando un ala o rebaba producida en una operación se prensa contra el metal en operación siguiente. El pliegue es una discontinuidad producida cuando dos superficies de metal se pliegan una contra otra sin llegar a unir completamente. b)1, A primera vista en la figura se puede decir que el tocho tiene demasiado volumen para la matriz por lo cual la razón que exista un problema puede ser por cálculos inadecuados. 2, En la figura muestra un alma formado en ambas matrices superior e inferior pero no se llegó a cerrar completamente ocasionando problemas para la maquina donde la fuerza calculada para que la matriz cierre no será suficiente.
**13. Explique las diferentes maneras por las cuales el cambio del ángulo del dado afecta el proceso de extrusión.
b) aumenta al incrementarse la cantidad de impurezas. Las impurezas son concentradores de tensión, las tenciones que influyen en las impurezas son en todos los sentidos siendo la parte más fácil de liberar esa tensión por efecto de acción y reacción la salida de la boquilla del dado donde las velocidades serán mayores en la sección la parte mas larga de la impureza y menores a medida que disminuya su sección. Para evitar las imperfecciones debido a las impurezas se debe tener el cuidado de la selección del material y la compra de un material adecuado c) disminuye al reducirse la relación de fricción Debido a que el material está en contacto permanente con las paredes del recipiente al momento de empujarlo hacia afuera se producirá fricción en las paredes que están en contacto con dicho material, esta fricción hará que el material se frene en las partes exteriores del recipiente y que vaya mas rápido en las partes internas de la boquilla de extrusión, de esa manera se generaran los defectos del interior de la pieza. Para reducir la fricción se usan dos métodos los cuales pueden usados simultáneamente: El primero es que el pistón que empuja el material sea de menor diámetro que la recamara, d esa manera no habrá fricción con las paredes y solo habrá esfuerzo en el material. El otro método es que se puede usar una placa de vidrio en el caso de la extrusión calenté para que el vidrio cumpla la función de lubricante, para el caso de la extrusión en frio se pueden usar lubricantes solidos lo cual impide la fricción con las paredes del recipiente.
16. ¿Cuál es el propósito de una placa de extracción en la extrusión por impacto? En el proceso de extrusión tiene como base un procedimiento con un pistón, cámara de posicionamiento de material y un dado con la forma geométrica de la pieza en este proceso por la gran presión que es sometida la pieza por el pistón este suele atorarse en la cámara donde se posiciona el material con la pieza en bruto, la placa de extrusión sirve para desasegurar el pistón y sacarlo cundo esto suceda
Si se llegaría a extruir a una temperatura por debajo no se daría una deformación uniforme ya que para lograrlo tendría que estar en caliente el desgaste en la pieza puede ser excesivo, cuando este excede su temperatura se crea una capa de óxido a menos que se caliente en un horno de gas inerte. Esta capa puede ser abrasiva y afectar al patrón de flujo del material afectaría al acabado superficial de la pieza. Para los dos casos afectaría en los costos de producción.
18. ¿Varía la fuerza en la extrusión directa conforme la palanquilla se vuelve más corta? Si es así, ¿porqué? 15.23 Comente el significado de los patrones de flujo de los granos, como los mostrados en la figura 15.6. el procesos de extrusión requiere variables como la propiedad del material la sección transversal y la deformación. Como nos dice si varia la fuerza en función de la longitud, eso no es cierto porque no esta entre las variables del proceso de extrusión. La extrusión directa fuente google
