Este documento describe los procesos de conformado en frío y en caliente. Explica que el conformado en frío ocurre a temperatura ambiente y produce una deformación plástica, mientras que el conformado en caliente ocurre a temperaturas superiores a la de recristalización. También clasifica diferentes procesos de conformado como laminado, forjado, doblado y extrusión, describiendo brevemente cada uno.

1. Instituto universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Ampliación Maracaibo.
Catedra: Proceso de Manufactura
Elaborado por:
María Betania Pérez
Ing. Industrial

2. Proceso de conformado en frio
Se refiere al trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurre al
aplicar un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original de metal,
produciendo a la vez una deformación.
Cuando un metal es laminado, forjado, rolado, extruido o estirado a una
temperatura debajo de la recristalización el metal es trabajado en frío. La mayoría
de los metales se trabajan en frío a temperatura ambiente aunque la reacción de
formado en ellos causa una elevación de la temperatura. El trabajo en caliente
realizado sobre el metal en estampado plástico, refina la estructura de grano
mientras que el trabajo en frío distorsiona el grano y reduce un poco su tamaño. El
trabajo en frío mejora la resistencia, la maquinabilidad, exactitud dimensional y
terminada de superficie del metal. Debida a que la oxidación es menor en el
trabajo en frió laminas más delgadas y hojalatas pueden laminarse mejor que en
caliente.
Efectos del trabajo en frío
La diferencia principal del trabajo en caliente y en frío es la temperatura a la cual
se realiza el proceso. En el trabajo en frío el material se trabaja a temperatura
ambiente, pero el proceso como tal ocasiona calentamiento por fricción entre el
equipo y la pieza, por lo que es común que el trabajo en frío alcance temperaturas
hasta de 200 °C.
Todos los metales son cristalinos por la naturaleza y están hechos de granos de
forma irregular de varios tamaños. Cuando se trabaja en frío los cambios
resultantes en la forma del material trae consigo marcas en la estructura de grano.
Los cambios estructurales producen fragmentaciones del grano, movimientos de
átomos y distorsión de la malla.
Para el trabajo en frío se requieren presiones mucho mayores que en el trabajo en
caliente. Como el metal permanece en un estado más rígido no es
permanentemente deformado hasta que los esfuerzos aplicados han excedido el
límite elástico.
La cantidad de trabajo en frío que un metal soporta depende sobre todo de su
ductilidad, mientras más dúctil se el metal mejor podrá trabajarse en frío; Los
metales puros pueden soportar una mayor deformación que los que tienen
elementos dados, debido a que los metales de aleación incrementan la tendencia
y rapidez del endurecimiento.

3. Características
 Mejor precisión
 Menores tolerancias
 Mejores acabados superficiales
 Mayor dureza de las partes
 Requiere mayor esfuerzo
Ventajas
 Posibilidades de obtener propiedades de dirección deseadas en el
producto final
 Mejor precisión al elaborar las piezas
 Mínimas tolerancias
 Excelentes acabados superficiales
 Superior dureza en las partes
Desventajas
 Requiere de mayores fuerzas
 Reducción de la ductilidad
 Aumento de la resistencia a la tensión
 Limitado de las operaciones de formado en las partes
Proceso de conformado en caliente
El conformado en caliente es un proceso que depende de la temperatura y el
tiempo. Con este método, las piezas se forman en estado blando a elevadas
temperaturas y luego se templan en la herramienta.
Se define como la deformación plástica del material metálico a una temperatura
mayor que la de recristalización. La ventaja principal del trabajo en caliente
consiste en la obtención de una deformación plástica casi ilimitada, que además
es adecuada para moldear partes grandes porque el metal tiene una baja
resistencia de cedencia y una alta ductilidad.

4. Características
 Mayores modificaciones a la forma de la pieza de trabajo
 Opción de trabajar con metales que se fracturan cuando son trabajados en
frío
 Precisión dimensional más baja
 Utillaje está sometido a elevados desgastes y consiguientes
mantenimientos
 herramientas especiales que resistan el calor
 Rápida oxidación.
 Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el material es
más maleable.
 Ayuda a perfeccionar la estructura granular.
 Se eliminan zonas de baja resistencia.
 Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas presiones de
trabajo.
 Baja costos de dados.
El proceso de conformado en caliente sigue los siguientes pasos:
 Calentamiento en el horno
 Traslado del horno hasta la prensa, sobre la herramienta de embutición
 Conformado plástico en caliente
 Templado con herramienta cerrada
Ventajas
 Es usado muy ampliamente porque es posible realizar un cambio en forma
rápida
 Se utiliza ya que es posible la deformación de manera barata
Desventajas
 El producto no se mantiene dentro de las tolerancias adecuadas
 La superficie de la pieza queda cubierta por una capa de oxido
característica.

5. Clasificación de los procesos de conformado
Operaciones de formado o preformado o trabajo de laminas metálicas
Los procesos de trabajo de láminas metálicas son operaciones de formado o
preformado de láminas, tiras y rollos de metal. La razón entre el área superficial y
el volumen del material inicial es alta; por lo que esta relación es un medio útil para
distinguir la deformación volumétrica de los procesos de láminas metálicas.
Prensadoes el término que se aplica frecuentemente a las operaciones de láminas
metálicas, debido a que las máquinas utilizadas para desempeñar estas
operaciones son prensas (se usan también prensas de varios tipos en otros
procesos de manufactura). La pieza producida en una operación de laminado
metálico se llama frecuentemente estampado. Los procesos de conformado de
láminas son operaciones realizadas en láminas, tiras y rollos, realizadas a
temperatura ambiente con sistemas de punzones y dados.
Algunos de ellas son: operación de doblado, corte y embutido.
Proceso de
conformado
operaciones de
formado o
preformado
Doblado
Corte
Cizallado
Troquelado
Embutido
operaciones de
deformado
volumétrica
Laminado
Forjado
Extrusion

6. 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. El doblado implica la deformación de una lámina metálica o placa
para que adopte un ángulo respecto a un eje recto, en la mayoría de los casos.
Existen diferentes formas de doblado, las más comunes son:
 Doblado entre dos formas
 Doblado deslizante.
Doblado entre formas:
En este tipo de doblado, la lámina metálica es deformada entre un punzón en
forma de V u otra forma y un dado. Se pueden doblar con este punzón desde
ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza
generalmente para operaciones de bajo volumen de producción.

7. Doblado Deslizante:
En el doblado deslizante, una placa presiona la lámina metálica a la matriz o dado
mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado.
Este tipo de doblado está limitado para ángulos de 90°
Cuando se remueve la fuerza de doblado, la lámina intenta regenerarse gracias a
una propiedad elástica de los metales conocida como memoria, restitución o
recuperación. Esta propiedad no sólo se observa en láminas y placas planas, sino
también en varillas, alambres y barras con cualquier perfil transversal.
Corte
Este proceso queda de alguna manera fuera de lugar en nuestra lista de procesos
de deformación, debido a que implica más el corte que el formado del metal. En
esta operación se corta la pieza usando un punzón y un troquel. Aunque éste no
es un proceso de formado, se incluye aquí debido a que es una operación
necesaria y muy común en el trabajo de láminas metálicas.
Las formas más comunes de corte son: cizallado y troquelado.

8. Cizallado
Operación de corte de láminas que consiste en disminuir la lámina a un menor
tamaño. Para hacerlo el metal es sometido a dos bordes cortantes, como se
muestra en la siguiente imagen
Troquelado
Proceso de Troquelado. En el troquelado se cortan láminas sometiéndolas a
esfuerzos cortantes, desarrollados entre un punzón y una matriz, se diferencia del
cizallado ya que este último solo disminuye el tamaño de lámina sin darle forma
alguna. El producto terminado del troquelado puede ser la lámina perforada o las
piezas recortadas.
En el troquelado se cortan láminas sometiéndolas a esfuerzos cortantes,
desarrollados entre un punzón y una matriz, se diferencia del cizallado ya que este
último solo disminuye el tamaño de lámina sin darle forma alguna.

9. Embutido
El embutido consiste en colocar la lámina de metal sobre un dado y luego
presionándolo hacia la cavidad con ayuda de un punzón que tiene la forma en la
cual quedará formada la lámina.
Procesos de deformación volumétrica (deformación de bloques)
Procesos de deformación volumétrica Los procesos de deformación volumétrica
se caracterizan por deformaciones significativas y grandes cambios de forma, y la
relación entre el área superficial y el volumen de trabajo es relativamente
pequeña. El término volumétrico describe a las piezas de trabajo que tienen esta
baja relación de área-volumen. Los procesos de deformación de bloques se
realizan en operaciones de trabajo en frío y en caliente. El trabajo en frío se realiza
cuando hay necesidad de mejorar las propiedades mecánicas o alcanzar un buen
acabado superficial.
El trabajo en caliente se requiere cuando se involucra la deformación volumétrica
de grandes piezas de trabajo La forma del trabajo inicial para estos procesos
incluye tochos cilíndricos y barras rectangulares.

10. Laminado
El laminado es un proceso en el que se reduce el espesor de una pieza
larga a través de fuerzas de compresión ejercidas por un juego de rodillos, que
giran apretando y halando la pieza entre ellos.
Proceso de forjado
El proceso de forjado fue el primero de los procesos del tipo de compresión
indirecta y es probablemente el método más antiguo de formado de metales.
Involucra la aplicación de esfuerzos de compresión que exceden la resistencia de
fluencia del metal. En este proceso de formado se comprime el material entre dos
dados, para que tome la forma deseada.
La mayoría de operaciones de forjado se realiza en caliente, dada la deformación
demandada en el proceso y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar la
ductilidad del metal. Sin embargo este proceso se puede realizar en frío, la ventaja
es la mayor resistencia del componente, que resulta del endurecimiento por
deformación.

11. Proceso de extrusión
La extrusión es un proceso por compresión en el cual el metal de trabajo es
forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección
transversal. Ejemplos de este proceso son secciones huecas, como tubos.
Existe el proceso de extrusión directa, extrusión indirecta, y para ambos casos la
extrusión en caliente para metales (a alta temperatura).
Tipos de extrusión
Extrusión directa
En la extrusión directa, se deposita en un recipiente un lingote en bruto llamado
tocho, que será comprimido por un pistón. Al ser comprimido, el material se
forzará a fluir por el otro extremo adoptando la forma que tenga la geometría del
dado.
Extrusión indirecta
La extrusión indirecta o inversa consiste en un dado impresor que está montado
directamente sobre el émbolo. La presión ejercida por el émbolo se aplica en
sentido contrario al flujo del material. El tocho se coloca en el fondo del dado
contenedor.