Los procesos de conformados de materiales mecánicos Claudia Vallenilla

1. Universidad Politécnica Territorial
“José Antonio Anzoátegui”
El Tigre, Estado Anzoátegui
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Politécnica Territorial José Antonio Anzoátegui
El Tigre- Estado Anzoátegui
Los pr ocesos de
conf or ma do de
ma t er ia l es
met á l icos.
Profesor(a): Estudiantes:
Betancourt Lennys Vallenilla Claudia
v- 30.629.260
T-II Fase-I
Sección: MM-01
El Tigre, junio de 2021

2. El conformado de metales es un término colectivo para todos los procedimientos que permiten una deformación plástica
de metales y aleaciones metálicas a base de cobre, aluminio o latón mediante presión y a veces en combinación con altas
temperaturas.
Durante este procedimiento no se modifica ni el
volumen, ni el peso ni otras propiedades esenciales
del material. Las aplicaciones principales son el
laminado, la extrusión, el estirado y el calibrado.
De esta manera se fabrican productos tan variados como tubos, barras, alambres, clavos y tornillos. Además, se producen
también componentes de metal para el hogar, por ejemplo listones, asas, bisagras y materiales de unión
Debido a que los metales deben ser
conformados en la zona de
comportamiento plástico es
necesario superar el límite de
fluencia para que la deformación
sea permanente. Por el cual, el
material es sometido a esfuerzo
superiores a sus límites elásticos,
estos límites se elevan consumiendo
así la ductilidad.
En el conformado de metales se
deben tener en cuenta ciertas
propiedades, tales como un bajo
límite de fluencia y una alta
ductilidad. Estas propiedades son
influenciadas por la temperatura:
cuando la temperatura aumenta, el
límite de fluencia disminuye
mientras que la ductilidad aumenta.

3. Procesos conformado de
materiales
Los procesos de conformado de
metales comprenden un amplio
grupo de procesos de
manufactura, en los cuales se usa
la deformación plástica para
cambiar las formas de las piezas
metálicas
El formado de partes
con la aplicación de
fuerza mecánica, se
considera uno de los
procesos de formación
más importantes, en
términos del valor de la
producción y del
método de producción.
En los procesos de
conformado, las
herramientas, usualmente
dados de conformación,
ejercen esfuerzos sobre la
pieza de trabajo que las
obligan a tomar la forma
de la geometría del dado.
Los procesos de conformado
de metales comprenden un
amplio grupo de procesos
de manufactura, en los
cuales se usa la deformación
plástica para cambiar las
formas de las piezas
metálicas.
El formado de partes se puede
efectuar con el material
formado en frío o con material
formado en caliente. Las
fuerzas utilizadas para formar
las partes pueden ser de tipo
flexión, compresión o
cizallado y tensión.

4. Trabajo en frio y caliente
El conformado en frio es el que se realiza a
temperatura inferior a la de recristalizacion.
No quiere decir, por tanto, que no se pueda
utilizar energía térmica junto con la
mecánica: basta con que su efecto no
provoque cambios esenciales en la estructura
cristalina.
Conformado en caliente se realiza operando a
temperaturas superiores a la de recristalizacion.
Conforme se eleva la temperatura de un metal ,
deformándolo a la vez aumenta la agitación térmica
y disminuye la tensión critica de cizallamiento,
aumentando así la capacidad de deformación.

5. Operaciones de formado o
preformado del metal
Las operaciones de preformado incluyen los
procesos de doblado, embutido y corte que a su
vez incluye el cizallado y troquelado. Y las
operaciones de deformación volumétrica
incluyen los procesos de laminado, forjado y
extrusión
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.
Los procesos de conformado se pueden
clasificar como: operaciones de formado o
preformado y operaciones de deformación
volumétrica.
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.
Los procesos de conformado de metales
comprenden un amplio grupo de procesos de
manufactura, en los cuales se usa la
deformación plástica para cambiar las formas
de las piezas metálicas. En los procesos de
conformado, las herramientas, usualmente
dados de conformación, ejercen esfuerzos
sobre la pieza de trabajo que las obligan a
tomar la forma de la geometría del dado.
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.

6. Operaciones de corte
La operación de corte incluye el proceso de
cizallado que es un proceso de separación
de material en el cual se hace pasar a
presión una o dos cuchillas a través de una
parte fija. El resultado del laminado
puede ser la pieza terminada (por
ejemplo, el papel aluminio utilizado para
la envoltura de alimentos y cigarrillos), y
en otras, es la materia prima de procesos
posteriores, como el troquelado, el
doblado y la embutición.
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 mas comunes de corte son cizallado y
troquelado.
Operaciones de 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.
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.
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. Esta propiedad no
sólo se observa en láminas y placas planas, sino
también en varillas, alambres y barras con
cualquier perfil transversal.

7. Proceso de embutido
El número de etapas de embutición
depende de la relación que exista entre la
magnitud del disco y de las dimensiones
de la pieza embutida, de la facilidad de
embutición, del material y del espesor de
la chapa1. Es decir, cuanto más
complicadas las formas y más profundidad
sea necesaria, tanto más etapas serán
incluidas en dicho proceso.
El embutido se realiza para la fabricación
de elementos huecos a partir de planchas
de acero u otros metales. La embutición es
una operación mecánica mediante la cuál
se transforma una superficie plana en un
pieza cóncava a través de la
deformaciónplástica de un material.
El embutido es una operación compleja, y
pueden presentarse numerosos defectos en
un producto. *Desgarrado *Ralladuras
*Atascamiento.
El embutido profundo es una extensión del
prensado en la que a un tejo de metal, se le
da una tercera dimensión considerable
después de fluir a través de un dado. El
prensado simple se lleva a cabo
presionando un trozo de metal entre un
punzón y una matriz, así como al indentar
un blanco y dar al producto una medida
rígida. Latas para alimentos y botes para
bebidas, son los ejemplos más comunes.
El proceso de 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.

8. Los procesos de deformación volumétrica
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.
Proceso de deformación volumétrica en el
que se reduce el espesor inicial del material
trabajado mediante las fuerzas de
compresión que ejercen dos rodillos sobre la
pieza.

9. 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.
Es un proceso de forja continua que
consiste en modificar una masa metálica
haciéndola pasar entre rodillos
superpuestos, que giran en sentido
inverso. La laminación se efectúa
normalmente en caliente, sin embargo,
existe la laminación en frío: Los metales
laminados en frío adquieren acritud y
deben someterse al recocido final de la
operación, e incluso en una tapa
intermedia.
El laminado puede ser en frío o en
caliente. El laminado en caliente es
el que se realiza con una temperatura
bastante mayor a la de la
recristalización que tiene el metal.
La forma actual del laminado en
caliente deriva del proceso patentado
por el británico Henry Cort en 1783,
que es popularmente conocido como
«el padre de la laminación» debido
al gran impacto de dicho proceso en
la industria metalúrgica.
La laminación se puede realizar
en caliente, principalmente para
conformar el material, y en frío,
normalmente para afinar las
tolerancias de fabricación. Los
productos laminados más
habituales son chapas y
perfiles, aunque también se usa
para lograr formas
complicadas, como roscas.
Se conoce como laminación o
laminado al proceso industrial por
medio del cual se reduce el espesor
de una lámina de metal o de
materiales semejantes con la
aplicación de presión mediante el
uso de distintos procesos, como la
laminación de anillos o el laminado
de perfiles. Por tanto, este proceso
se aplica sobre materiales con un
buen nivel de maleabilidad. La
máquina que realiza este proceso se
le conoce como laminador.
El resultado del laminado puede ser
la pieza terminada (por ejemplo, el
papel aluminio utilizado para la
envoltura de alimentos y cigarrillos),
y en otras, es la materia prima de
procesos posteriores, como el
troquelado, el doblado y la
embutición.

10. Extrusión
La extrusión puede llevarse a cabo, ya sea
en caliente o en frío, pero es
predominantemente un proceso de trabajo
en caliente
La única excepción a esto es la extrusión
por impacto, en la cual el aluminio o trozos
de plomo son extruidos por un rápido golpe
para obtener productos como los tubos de
pasta de dientes. En todos los procesos de
extrusión hay una relación crítica entre las
dimensiones del cilindro y las de la cavidad
del contenedor, especialmente en la sección
transversal.
El tornillo o tornillos como en el caso de
extrusión de doble husillo, forza el paso de
la resina a través del dado, logrando que la
resina tome la forma deseada. El material
extruido se enfría y se solidifica a medida
que es jalado a través del dado o en un baño
de agua
La extrusión no es sólo para las resinas
plásticas, otros materiales comunmente
extruidos son metales, polímeros, cerámica,
cemento, plastilina y productos
alimenticios. Los productos de extrusión
son generalmente llamados “extruidos”.
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

11. 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; este involucra la aplicación de esfuerzos
de compresión que exceden la resistencia de fluencia del metal.
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.
En el caso más simple, el metal es comprimido entre martillo y un yunque y la forma final se obtiene girando y
moviendo la pieza de trabajo entre golpe y golpe. Para producción en masa y el formado de secciones grandes, el
martillo es sustituido por un martinete o dado deslizante en un bastidor e impulsado por una potencia mecánica,
hidráulica o vapor
Operaciones de forjado

12. Fundición
La fundición de metales pesados no
férricos es más difícil que la de los
metales ligeros. La viscosidad y
capacidad de conducción del calor
son menores, el enfriamiento es más
rápido que en el metal ligero. La
disminución del efecto del
enfriamiento, se controla mediante el
revestimiento del molde.
Para llevar a cabo este proceso se
utiliza un punzón y una matriz. Estos
elementos son normalmente
fabricados con fundición gris o con
acero al carbono. Para aplicar la
fuerza necesaria para producir la
deformación se requiere una prensa
hidráulica.
El moldeado o fundición es un
procedimiento basado en la fusión de
los metales y sus aleaciones. Consiste
en la preparación de un molde o
hueco, con arena, metal u otros
materiales, que reproduce la forma de
la pieza
Tras el proceso de fundición del
acero, se obtiene la palanquilla, de
sección cuadrada, después por
laminación en caliente se obtienen los
rollos de alambrón con cascarilla.
Este sufre un tratamiento térmico de
austempering o patentado durante el
cual, la austenita se transforma en
perlita fina

13. Trefilado
El trefilado es la elaboración de alambre
mediante el estiramiento de una barra en
frío. Los materiales más comunes en el
trefilado son el acero, el aluminio y el
cobre. Sin embargo, el trefilado es
aplicable a cualquier metal o aleación
dúctil; es decir, que sea capaz de
deformarse sin romperse bajo la acción
de una fuerza.
Los materiales más empleados para su
conformación mediante trefilado son el
acero, el cobre, el aluminio y los latones,
aunque puede aplicarse a cualquier metal
o aleación dúctil.
Las trefiladoras pueden ser: a) de
acumulación, en las que no hay un
control de velocidad estricto entre pasos,
o b) con palpadores, en las que sí se
controla la velocidad al mantener el
palpador en una tensión constante.
Las máquinas utilizadas para realizar este
proceso se denominan trefiladoras. En
ellas se hace pasar el alambre a través de
las hileras, como se ha descrito
anteriormente. Para lograrlo el alambre
se enrolla en unos tambores o bobinas de
tracción que fuerzan el paso del alambre
por las hileras.
Se entiende por trefilar a la operación de
conformación en la reducción de sección
de un alambre o varilla haciéndolo pasar
a través de un orificio cónico practicado
en una herramienta llamada hilera o
mandril
El trefilado consiste en el alargamiento
del alambre mientras esta frío. Además
de disminuir el diámetro de la varilla y
aumentar la longitud de la misma, esta
proceso igualmente mejora las
características mecánicas del material.
El proceso varía según las dimensiones
de la barra metálica que será objeto del
trefilado. Sin embargo, grosso modo el
procedimiento consiste en la ejecución de
las siguientes fases: