Este documento describe varios procesos de deformación plástica en frio como laminado, forja, troquelado, doblado y embutido. Explica que durante el trabajo en frio, el metal se deforma a temperatura ambiente o menor aplicando fuerzas mayores que su límite de fluencia original, lo que mejora su resistencia y exactitud dimensional. También cubre los efectos del trabajo en frio como la fragmentación y distorsión del grano metálico, y cómo la ductilidad de un metal determina cuánto puede deformarse en frio.

1. Procesos de deformación plásticas
(trabajo en frió)
Participantes:
Alejandro Marcano CI: 24954437
Cesar Martínez CI:25681816
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR PARA
LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN C.O.L. - CABIMAS

2.  Procesos de formado en frío:
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 rolado, extruido o estirado a una temperatura
debajo de la re cristalización 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 frió laminas mas delgadas y
hojalatas pueden laminarse mejor que par el trabaja en caliente.

3.  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.

4.  La cantidad de trabajo en frío:
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.

5.  Laminación:
Planchas, flejes, barras y varillas son laminados en frío para
obtener productos de superficies pulidas y de dimensiones
exactas.
Estos procedimientos se emplean para hacer láminas finas de
los materiales más blandos. La mayor parte del laminado se
realiza en laminadoras de cuatro rodillos, y de racimo o de
planetario.
El laminado en frío de planchas y flejes se clasifica en:
 Laminado de superficie.
 Laminado un cuarto endurecido.
 Laminado semiduro.
 Laminado duro completo.

6.  Forja
Estos términos se refieren a los métodos de trabajo en frío
por una naturaleza de compresión o impacto que causa que
el material fluya de alguna forma determinada con el diseño
de los dados.
El calibrado, la forma más simple de forja en frío es una
ligera operación de compresión de una pieza forjada,
moldeada o montaje de acero para obtener tolerancias
cerradas y superficies planas. El metal es confinado solo en
dirección vertical. Pequeños piñones, menores de una
pulgada de diámetro, se extruyen en frío. Estampado
rotatorio es un medio de reducir los extremos de barras y
tubos por dados rotatubos.
El cabeceado en frío o recalcado de pernos, remaches y otras
piezas similares hechas en una maquina de cabeceado en frío
es otra forma de estampado.

7.  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 Limite de
Fluencia Fluencia
Aumenta Disminuye
Ductilidad Ductilidad
Disminuye Aumenta

8.  Clasificación de los procesos de conformado:

9. Donde V es la velocidad y F es la fuerza de la cuchilla
 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.

10.  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.
Los bordes de herramientas desafilados contribuyen también a la
formación de rebabas, que disminuye si se aumenta la velocidad del
punzón.

11.  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.

12.  Tipos de doblado:
 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.

13.  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°.

14.  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.

15.  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.

16.  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.

17.  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.

18.  Ventajas:
Mayores precisiones, tolerancias más estrechas.
• Mejor acabado superficial.
• Incrementa la resistencia y la dureza.
• Direccionalidad de las propiedades mecánicas.
• Se logran mayores velocidades de producción.
 Desventajas:
• Se requiere aplicar precisiones mayores que en el trabajo en
caliente.
• Se requiere mayor potencia y por consiguiente equipos más
grandes.
• Mientras más dúctil sea el metal, menos podrá trabajarse en frío.
• Se deben verificar las superficies de los metales que estén libres
de suciedad antes de comenzar el trabajo en frío.