1.- En qué propiedades se basa la embutición. Diferencias principales con los utillajes de corte
– El procedimiento de embutición trata de obtener formas recipientes únicamente por deformación del material y no por estirado del mismo. De este modo, se puede afirmar que la embutición ideal es aquella en la cual la chapa es capaz de conservar su espesor inicial o de formato, una vez que ha sido sometida a la deformación propia del proceso.
– La principal diferencia que existe radica en la forma redondeada y perfectamente pulida de las aristas de los elementos activos, cuya finalidad es facilitar el deslizamiento del material entre ambos elementos.
2.- Qué hay que analizar en embutición para saber si se puede actuar sin sujetachapas
Para conocer con anterioridad a la ejecución de un proyecto de embutición si resultará viable sin llevar a cabo el pisado de la chapa, es suficiente con observar que se cumple la siguiente relación:
Siendo (d) el diámetro de la pieza embutida obtenido sobre su fibra neutra, y (D) el diámetro del desarrollo o formato inicial, ambos términos expresados en mm.
3.- Qué fenómenos se producen en las piezas por la embutición de la chapa. Consecuencias
– La formación de una serie de pliegues o arrugas es el primer fenómeno que se produce en los procesos de conformado, como consecuencia de la reducción del diámetro del formato al diámetro de la pieza a embutir.
– Como es obvio, la formación de arrugas será más o menos acusada en función de la reducción del diámetro.
– Por término medio, y dependiendo de las carácterísticas de la chapa a embutir, se estima que el formato inicial puede ser reducido en un 40 % de su diámetro, en una primera operación.
4.- Factores que influyen en las variaciones de espesor en embutición. Explicar
– Las carácterísticas del material, entre las cuales cabe destacar su índice de acritud, su
espesor y su rugosidad superficial.
– Las carácterísticas de los elementos activos del utillaje, tales como la forma del punzón, el valor del radio de la matriz y la rugosidad de las superficies de trabajo de ambos elementos.
– Las carácterísticas de la pieza a embutir, entre ellas, la relación entre el diámetro del formato, el diámetro de la pieza y su espesor, la formación de volúMenes embutidos de
distinto diámetro, el conformado de aristas y los va lores de los radios en la pieza.
– Las condiciones de trabajo: el desarrollo del proceso en una o varias fases, la ausencia
o la presencia de pisado de la chapa, la fuerza realizada en dicha operación, la superficie pisada y, por último, la lubricación de la chapa. En determinados procesos de embutición de piezas de gran tamaño, habrá que tener en cuenta, incluso, la cadencia de trabajo del utillaje. El calor originado por la fricción entre los elementos activos y la chapa deformada durante el proceso, es la causa de dilataciones nada despreciables en punzones y matrices, lo cual disminuye la holgura entre ambos elementos, con el consecuente aumento de estirado de la chapa.
5.- Qué sucede si el radio de embutición es muy pequeño o demasiado grande
– El mecanizado de un radio de arista de la matriz demasiado pequeño provoca el agarre del material, impidiendo su deslizamiento y causando, primero, el estirado de la chapa y, posteriormente, la rotura del fondo de la pieza antes de que sea conformada.
También existe la posibilidad de arranque de pequeñas partículas de material, que podrían ser causa de gripajes en las herramientas.
La ejecución de un radio de arista demasiado grande favorece la formación de arrugas desde un principio, por cuanto a que el material no queda sujeto por el pisador desde el
inicio del conformado. Dichas arrugas se convierten en pliegues de difícil eliminación conforme avanza el proceso.
6.- De qué depende la fuerza de embutición
El esfuerzo necesario para la embutición de la chapa depende, entre otros factores, de la clase de material, de su índice de acritud y de su espesor, de la profundidad del conformado, de los radios del punzón y de la matriz, de su pulido impecable y del uso de lubricación durante el desarrollo del proceso.
7.- Qué supone una fuerza de pisado excesiva o insuficiente en embutición
– Un exceso de presión de pisado supondría el estiramiento de la chapa, con el consecuente adelgazamiento y su posible rotura.
– Una fuerza de pisado insuficiente favorece, cuando menos, la formación de arrugas, lo que significa una fluencia defectuosa del material entre los elementos de conformado y, definitivamente, la producción de piezas de dudosa o de mala calidad.
8.- Qué supone una holgura excesiva o insuficiente entre punzón y matriz en embutido
Para obtener superficies embutidas perfectamente lisas es necesario calcular el espacio
que hay que dejar entre el punzón y la matriz de un utillaje:
– Un espacio demasiado holgado entre los elementos activos de un útil permite la formación de arrugas y pliegues de difícil eliminación.
– Por el contrario, el espacio insuficiente entre dichos elementos genera un efecto de laminación sobre el material, que acaba provocando el adelgazamiento de la chapa. Dicho adelgazamiento suele concluir con la rotura del material, porque la solicitud puntual de los esfuerzos producidos es superior a la resistencia del mismo material.
9.- Por qué es importante la lubricación en los procesos de embutido
Los lubricantes son materiales en estado sólido o líquida que se utilizan en la mayoría
de los procesos de conformado en frío, con objeto de reducir la fricción entre la chapa a
transformar y los elementos activos del utillaje.
11.- Los lubricantes empleados en embutición en qué dos grupos se pueden dividir y carácterística principal
– De los lubricantes empleados actualmente en los procesos de deformación en frío de la
chapa, una primera clasificación podría dividirlos en lubricantes emulsionables (solubles en agua)
y lubricantes no emulsionables.
a) La carácterística de los lubricantes emulsionables reside ensu facilidad de disipación de calor y se utilizan en aplicaciones generales de estampación, en la embutición de geometrías simples en aluminio y aceros de baja aleación, y también en laembutición de chapa fina a elevadas cadencias de trabajo.
b) En cambio, la cualidad que mejor representa a los productos no emulsionables es su capacidad de lubricación. Doblado, embutición, esta mpación profunda y extrusión en frío son algunos de los procesos en los cuales se aplican este tipo de lubricantes.
12.- Formas de lubricación en los procesos de embutición. Indicar
Las principales formas de lubricación utilizadas en los procesos de embutición de la chapa son llevadas a cabo mediante:
a) La aplicación directa por parte del operario de la sustancia lubricante, con la ayuda de una brocha o pincel, sobre la matriz de embutir.
B) Inmersión de la pieza en un baño de lubricante
C) Pulverización sobre la zona en donde se desarrolla el proceso
D) Rodillos de engrase
E) Circuito de refrigeración y lubricación por flujo continuo
15.- Dentro de los defectos del material a conformar en embutición; cual es la solución si se produce un laminado excesivo; se marcan ralladuras y pequeñas grietas en el sentido de fluencia del material por un índice de acritud excesivo o por recocido defectuoso.
Aparte de respetar la relación de embutición (d/D), se recomienda consultar las carácterísticas del material, sustituyéndolo si es necesario por otro que posea un mayor límite elástico.
16.- Dentro de los defectos del material a conformar en embutición; cual es la solución si aparecen diferencias de espesor en la chapa o pisado irregular que puedan generar pestañas desiguales y grietas en el borde de las piezas.
La prevención de este defecto pasará por la prescripción de unas tolerancias más finas, si cabe, o por una aplicación más rigurosa de las ya establecidas.
17.- Dentro de los defectos en el diseño y en la construcción de utillajes en embutición; cual es la solución si se rompe el fondo de la pieza cuando la relación d/D es muy pequeña.
Para solucionar este defecto, se recomienda el uso de chapas de elevado límite elástico, aparte de calcular de nuevo las reducciones para las sucesivas fases proyectadas.
22.- Como se centra un troquel de embutir
El mejor procedimiento de centraje de las herramientas pasa por llevar a cabo la embutición de una pieza sin anclar la parte fija del utillaje sobre la máquina. De ese modo, conforme la prensa va bajando, la parte fija del utillaje se auto-centra respecto de la parte móvil.
23.- Qué sucede en embutición cuando el punzón está inclinado con respecto a la matriz y como se sabe. Qué sucede si la inclinación es excesiva.
a) Cuando esto ocurre existe cierta posibilidad de pandeo o de rotura del punzón, particularmente si es de sección pequeña con relación a su recorrido.
b) Si la inclinación es muy acentuada, se produce la rotura de la pieza, porque localmente, el material queda estrangulado entre el punzón y la matriz, resultando cada vez más difícil su fluencia entre dichos elementos.
24.- En embutición qué puede generar el aire entre punzón y matriz. Que puede suceder si además hay restos de lubricantes. Cuáles son las soluciones a estos defectos.
Para prevenir estas imperfecciones en las piezas, deberán practicarse una serie de taladros sobre los punzones, en función de su tamaño, para mejorar la evacuación del aire enrarecido que pudiera quedar entre la chapa y estos últimos.
En el caso de formación de ampollas, habrá que revisar la cantidad de lubricante empleada en el proceso y la optimización en su modo de distribución.
25.- Qué sucede en embuticiones sucesivas al aumentar la profundidad de embutición. A qué tiende la chapa
– La embutición de la chapa es un proceso de deformación donde se generan grandes desplazamientos moleculares. Dichos desplazamientos moleculares son tanto mayores en cuanto aumenta la profundidad de la embutición (h), y también en cuanto aumenta la diferencia entre el diámetro de la pieza embutida (d) y el diámetro del formato inicial (D).
Modifica la estructura moléculas, cuya compactación se traduce, principalmente, en un efecto de laminación. De ese modo, se produce un in cremento de la acritud del material y, por lo tanto, también se incrementan su límite elástico y su resistencia a la rotura (el material es más duro, aunque más frágil).
28.- Qué es una prensa de producción o prensa transfer. Qué elementos especiales pueden tener. Como se suelen ejecutar las piezas en este tipo de prensas.
– Un caso aparte lo forman las prensas transfer, que permiten la fabricación continua de piezas de forma totalmente automática, sin la necesidad de utilización de mano de obra.
– Están dotadas de un transfer electrónico que desplaza las piezas de una estación a la siguiente, realizando las sucesivas operaciones para el conformado de las piezas.
– Estas instalaciones pueden estar alimentadas por formatos o directamente desde las bobinas de chapa, a través de una línea de alimentación.
30.- El radio de conformado es factor más relevante en una matriz de embutición. Explicar. Qué sucede si la chapa desliza mal o muy fácil.
– El valor del radio de con formado es uno de los factores que mayor relevancia tiene a efectos de que el proceso se desarrolle correctamente y sin ningún tipo de problemas. El deslizamiento de la chapa entre el punzón y la matriz debe realizarse de manera gradual, tanto si el radio de embutición es de valor fijo como variable, evitando que la chapa se estire por falta de deslizamiento o bien que fluya con demasiada facilidad debido a un defecto en su pisado.
– Cuando la chapa fluye con excesiva facilidad entre los elementos activos sin opción a ser conformada, existe un síntoma claro de que en esa zona van a producirse arrugas.
32.- Como se desmontan los pasadores en un troquel de embutir, con qué y por qué
Pueden ser desmontados fácilmente con la ayuda de un botador. Hay que vigilar siempre que sea posible que la extracción del pasador se efectúe en la dirección contraria a la de su fijación, para evitar el desbocado del agujero.
33.- Qué es un testigo de embutición en un troquel de embutir. Por qué son necesarios
– Los testigos de embutición son unos elementos de control prácticamente exclusivos de las herramientas empleadas en troquelería pesada, más concretamente en los útiles de estampación. Estos testigos consisten en unos pequeños troqueles que son insertados sobre la superficie activa del troquel.
– Convenientemente situados, y una vez realizada la operación, nos permitirán saber si la pieza ha sido correctamente embutida y estampada, es decir, si la herramienta ha llegado al tope de su recorrido. Este detalle es muy importante, porque, en las piezas estampadas resulta difícil la verificación a simple vista de la forma definitiva de la pieza.
35.- Qué es el abocardado. Para que se usa
– Consiste en la embutición de la chapa circundante a un agujero, formando una especie de cuello o pestaña, mediante punzón y matriz.
– La deformación obtenida es muy útil en piezas de mediano y de reducido espesor para ensamblar otras piezas por ajuste forzado, por roscado o por remachado.
36.- Qué es el abombado. Por qué se utilizan punzones huecos
– El abombado consiste en el ensanchamiento del diámetro de un tubo o de una pieza previamente embutida. Dicho ensanchamiento puede ser realizado sobre la pared o bien sobre el borde de la pieza.
– Por su mayor capacidad de expansión. La aplicación de una varilla o perno de guía mejorará sustancialmente el rendimiento del punzón, más si la superficie de sus bases se mecaniza en forma de cono.
38.- Ventajas del hydroforming con respecto a un conformado convencional:
Las principales ventajas de un proceso genérico de hidroconformado frente a un proceso de conformado convencional se traducen en:
– La mejora de la resistencia mecánica y la rigidez de las piezas fabricadas.
– Una reducción del peso de las piezas fabricadas, a consecuencia de la optimización y eficiencia en el diseño de secciones.
– La reducción de costes de los utillajes, gracias a su propia simplificación y también a la reducción del número de etapas necesarias para desarrollar el proceso.
– La obtención de valores de tolerancia muy ajustados y, más aún, por el bajo índice de recuperación elástica (springback) experimentado en la pieza.
– Una menor cantidad de recorte o material excedente de la operación.