Este documento describe diferentes procesos de conformado de materiales, tanto en caliente como en frío. Explica que los procesos de conformado incluyen cizallado, troquelado, doblado, embutido, laminado, forjado y extrusión. También describe cómo la temperatura afecta las propiedades del material y cómo los procesos de conformado en caliente y frío cambian la estructura de grano del material.

1. Republica bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación
superior
I.U.P «Santiago Mariño»
Omarianlys vallejo
C.I 26.056.242
Ing. Industrial
Procesos de Conformación de
Materiales en Caliente y en Frio

2. Definición
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.

3. Propiedades metálicas en los procesos de
conformado
Al abordar los procesos de conformado es
necesario estudiar una serie de
propiedades metálicas influenciadas por la
temperatura, dado que estos procesos
pueden realizarse mediante un trabajo en
frio, como mediante un trabajo en caliente.
Límite de Fluencia
Aumenta
Ductilidad
Disminuye
Límite de Fluencia
Disminuye
Ductilidad
Aumenta

4. Clasificación
• PROCESO DE CIZALLADO
El proceso de cizallado es una 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.
• PROCESO DE TROQUELADO
El proceso de troquelado es una operación
en la cual 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.

5. • Proceso 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.

6. • 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.
• 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°.

7. • PROCESO DE EMBUTIDO
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.
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 chapa. Es decir, cuanto más
complicadas las formas y más profundidad
sea necesaria, tanto más etapas serán
incluidas en dicho proceso.

8. • PROCESO DE 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.
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.

9. • 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

10. 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).

11. Proceso de formado en caliente
Una de las propiedades más importantes de los metales es su maleabilidad, este término, indica la
propiedad de un metal para ser deformado mecánicamente por encima de su límite elástico, sin
deformarse y sin incremento considerable en la resistencia a la deformación.
La materia prima (para los procesos de formado) es el acero en lingote, este, con su estructura
cristalina típica gruesa y dendrítica, no es útil para las aplicaciones en las que se requiera resistencia
mecánica. Las partes fabricadas directamente del acero en lingote pueden estrellarse al recibir
fuerzas de trabajo y cargas de impacto. Los granos dendríticos que contiene un lingote vaciado
deben recristalizarse para dar al acero la resistencia necesaria esto se logra mediante procesos de
trabajo en caliente como forjado o laminación.
Los factores que influyen en el tamaño de grano que se obtiene con la deformación en caliente son:
 Temperatura final del proceso.
 Velocidad de enfriamiento.
 Tamaño inicial del grano.
Cantidad de la deformación.
Como el metal se encuentra a alta temperatura, los cristales reformados comienzan a crecer
nuevamente, pero estos no son tan grandes e irregulares como antes. AI avanzar el trabajo en
caliente y enfriarse el metal, cada deformación genera cristales mas pequeños, uniformes y hasta
cierto grado aplanados, lo cual da al metal una condición a la que se llama anisotropía u orientación
de grano o fibra, es decir, el metal es mas dúctil y deformable en la dirección de un eje que en la del
otro.

12. Procesos de formado en frío
Cuando un metal es 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 menar en el trabaja en frio
laminas mas delgadas y hojalatas pueden laminarse mejor que par el trabaja en caliente.
Efectos del trabajo en frío
La diferencia principal del trabajo en caliente y enfrío 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 mas 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 mas
dúctil sea 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.