Procesos de manufactura 04.pdf
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Ing. Mg. Jaime Salazar Montenegro
Mdulo:II Unidad:III Semana:IV
PROCESOS DE MANUFACTURA
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TRANSFORMACION EN CALIENTE
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Para que usted pueda lograr los objetivos de
cada semana ponga en practica las
siguientes recomendaciones:
1.Estudiar las ayudas que el profesor entrega.
2.Realizar las actividades que al final se
sugiere.
3.Cualquier duda consulte, no se la guarde.
ORIENTACIONES
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CONTENIDOS TEMTICOS
1.- Principales mtodos de trabajo de transformacin en caliente. 1.1 Laminacin en Caliente 1.2 Forjado
1.3 Forjado con estampa
1.4 Forja con rodillos
1.5 Recalcado 1.6 Fabricacin de tubos en caliente 1.7 Embutido en caliente
1.8 Rechazado en caliente 1.9 Extruccin en caliente
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1.- Principales mtodos de trabajo de transformacin en caliente 1.1 Laminacin en Caliente: el acero se somete a temperaturas promedio de 1160C en un horno galopante,
durante aproximadamente dos horas, posteriormente sufre
reducciones sucesivas en un tren de laminacin continuo,
como resultado de pasar a travs de las cajas compuestas
por cilindros de laminacin.
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El laminado en caliente se usa por lo general para
obtener una barra de material com forma y
dimensiones particulares .
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Los trenes de Laminacin pueden ser
De acero forjado
De acero fundido
De fundicin semidura
De fundicin casi suave
De fundicin de superficies
endurecidas.
De fundicin indefinida.
De fundicin nodular
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1.2 Forjado :Consiste en dar forma determinada
en caliente, mediante golpe de martillo, a un
tocho o lingote de metal.
Las herramientas que se utilizan para esta
operacin son :
Yunque
Tenazas
Martillo
Fragua
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FORJADO
Forja: Conformado en caliente mediante la aplicacin de grandes presiones:
intermitentemente (golpes) o
e forma continua (prensado).
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FORJADO
1.Forja de herrero o con martillo
2.Forja con martinete
3.Forja horizontal
4.Forja con prensa
5.Forja de laminado.
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FORJADO
1.Forja de herrero o con martillo
No se obtienen tolerancias cerradas
No formas complicadas
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FORJADO
1.Forja de herrero o con martillo
No se obtienen tolerancias cerradas
No formas complicadas
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FORJADO
2.Forja con martinete
Este es el equivalente moderno del forjado de herrero en donde la fuerza limitada del
herrero ha sido reemplazada por un martillo
mecnico o de vapor. El proceso puede
llevarse a cabo en forjado abierto donde el
martillo es reemplazado por un mazo y el
metal es manipulado manualmente sobre
un yunque.
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FORJADO 2.Forja con martinete
Figura 9. Martillo para forja por cada libre.
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FORJADO
2.Forja con martinete
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FORJADO
3.Forja horizontal
No hay choque o vibracin en la mquina
Igualmente en ambos lados
Menos tiempo de contacto entre el material y el dado
se requiere menos energa que con otros procesos de forja
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FORJADO
3.Forja horizontal
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FORJADO
3.Forja horizontal
El penetrado progresivo
Los dados no se limitan al
recalcado, pueden usarse tambin
para penetrado, punzonado,
recorte o extrusin.
Puede alimentar barra de acero
calentada por induccin a la
cavidad del dado
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FORJADO 4.Forja con prensa
Emplean una accin lenta de compresin deformando el metal plstico, contrariamente al
rpido impacto del golpe del martillo.
Pueden ser operadas ya sea mecnica o hidrulicamente.
pueden ejercer una fuerza de 4 a 90 MN
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FORJADO
4.Forja con prensa
Forjas de ms de 100 ton de peso pueden ser movidas fcilmente en
estas prensas forjadoras y los
productos de ms alta calidad son
manufacturados por esta tcnica.
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FORJADO
5.Forja de laminado La forja por laminado se usa en una amplia
variedad de piezas, incluyendo ejes, barras para propulsores de avin, palancas, hojas de cuchillos, cinceles, estrechado de tubos y extremos de muelles. Las piezas hechas de este modo tienen muy buen terminado de superficie y las tolerancias son iguales a otros procesos de forja. El metal es trabajado completamente en caliente y tiene buenas propiedades fsicas.
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FORJADO
5.Forja de laminado
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FORJADO
5.Forja de laminado
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FORJADO
5.Forja de laminado
Laminado de anillos
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FORJADO
5.Forja de laminado
Laminado de anillos
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FORJADO
5.Forja de laminado
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FORJADO
5.Forja de laminado
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FORJADO
5.Forja de laminado
Laminado de cuerdas
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1.3 Forjado con estampa:
Se da forma al metal mediante golpe de martillo y el metal
toma la forma de determinadas estampas o matrices, este procedimiento se utiliza para la fabricacin de piezas de forma complicada y de gran resistencia tales como engranajes para avin, bielas.
Tipos de estampa:
a)Abiertos
b)Cerrados
c)Doble
d)Recta
e)Quebrada
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1.4 Forja con rodillos: Los rodillos de la mquina se ranuran de acuerdo con la forma que se quiera producir a medida que los
rodillos giran la barra es aprisionada por las ranuras dndole la forma deseada.
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1.5 Recalcado: Consiste en sujetar la barra de seccin uniforme, en estampas y la aplicacin de presin sobre un extremo caliente, ocasionando que este se recalque o tome una
forma.
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1.6 Fabricacin de tubos en caliente: con soldadura a tope y penetrado.
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1.7 Embutido en caliente:
Consiste en calentar un material hasta la temperatura de forjado y con un punzn perforador operado en una prensa vertical se
forma la pieza hueca.
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EMBUTIDO
Para productos sin costura que no pueden hacerse con equipo
convencional de rolado.
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EMBUTIDO
Se calienta una lupia a temperatura de forja y
con un punzn de
penetracin operado
con una prensa
vertical, la lupia se
forma por forja dentro
de un extremo hueco
cerrado.
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EMBUTIDO
Se calienta una lupia a temperatura de forja y
con un punzn de
penetracin operado
con una prensa
vertical, la lupia se
forma por forja dentro
de un extremo hueco
cerrado.
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EMBUTIDO
Para cilindros largos o tubos de pared
delgada, pueden
requerirse
calentamientos y
embutidos repetidos.
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EMBUTIDO
Para cilindros largos o tubos de pared
delgada, pueden
requerirse
calentamientos y
embutidos repetidos.
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EMBUTIDO
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EMBUTIDO
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1.8 Rechazado en caliente:
Se usa para cambiar o
conformar placas circulares
pesados en determinado
perfil sobre un modelo rotatorio, as como para hacerle cuello o cerrarles los
extremos o los tubos.
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RECHAZADO EN CALIENTE
En ambos casos una especie de torno se usa para
hacer girar la pieza rpidamente. El formado se hace
con una herramienta de presin roma o rodillo que
entra en contacto con la superficie de la pieza en
rotacin y provoca el flujo del metal y que ste se
conforme a un mandril de la forma deseada. Una vez
que la operacin se desarrolla, se genera un
considerable calor por rozamiento el cual ayuda a
mantener al metal en estado plstico.
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1.9 Extruccin en caliente: Consiste en impeler fuera a viva fuerza de la matriz
de una estampa, el metal. Previamente introducido a
fin de obtener un objeto de forma sencilla. Ejemplo:
un tubo, casquillo.
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EXTRUSION
Los metales que pueden trabajarse en caliente pueden extruirse con
formas de seccin transversal
uniforme con ayuda de presin.
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EXTRUSION
El principio de extrusin, similar a la accin del chorro de la pasta de
dientes de un tubo, ha sido muy
usado para procesos en serie
desde la produccin de ladrillos,
tubo de desage, tubo de drenaje,
hasta la manufactura de
macarrones.
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EXTRUSION
Algunos metales como el plomo, estao y aluminio pueden extruirse en fro.
Consiste en forzar al metal (confinado en una cmara de presin) a salir a travs de dados especialmente formados.
Varillas, tubos, guarniciones moldeadas, formas estructurales, cartuchos de bronce, y cables forrados con plomo son productos caractersticos de metales extruidos.
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EXTRUSION
Las velocidades de operacin dependen sobre todo de la
temperatura y material, varan de
unos cuantos metros sobre minuto
hasta 275 m/min.
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EXTRUSION
Temperaturas de varios metales en la extrusin
en caliente
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EXTRUSION
Aluminium hot extrusion die
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EXTRUSION
Ventajas de la extrusin:
facilidad de producir una variedad de formas de alta resistencia, buena exactitud
y terminado de superficie a altas
velocidades de produccin, y relativamente
con un bajo costo de los dados.
Longitudes casi ilimitadas.
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EXTRUSION
Existen muchas variantes de este proceso.
Extrusin Directa
Extrusin Indirecta
Extrusin por Impacto
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EXTRUSION
Extrusin Directa
El metal es extruido a travs del dado abrindolo hasta que slo
queda una pequea cantidad
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EXTRUSION
Extrusin Indirecta
parte extruida es forzada a travs del vstago apisonador
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EXTRUSION
Extrusin Indirecta
Se requiere menos fuerza por este mtodo, debido a que no existe
fuerza de rozamiento entre el tocho y
la pared continente.
El debilitamiento del apisonador cuando es hueco y la imposibilidad
de proveer soporte adecuado para la
parte extruida constituyen las
restricciones de este proceso.
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EXTRUSION
Extrusin por Impacto:
Un punzn es dirigido al pedazo de metal con una fuerza tal que ste es
levantado a su alrededor.
La mayora de las operaciones de extrusin por impacto, tales como la
manufactura de tubos plegables, son
trabajadas en fro.
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EXTRUSION
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Ventajas del trabajo en caliente
Las fuerzas requeridas para deformarlos son menores.
El material tiene buena soldabilidad y maquiabilidad.
Se elimina la porosidad del metal.
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Desventajas del trabajo en caliente
Existe una rpida oxidacin o escamado de la superficie por lo que no es posible
manejar tolerancias estrechas.
Se produce un alto consumo de energia.
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CONCLUSIONES Y/O ACTIVIDADES DE
INVESTIGACIN SUGERIDAS
El trabajo en caliente es bueno para algunos
materiales ya que nos permite que nosotros le
demos la forma que queremos al material y darle
mayor ductilidad y dureza.
Tambin con este proceso nos hemos dado cuenta
de que le podemos quitar toda porosidad que le
presenta el metal, pero lo malo es que se oxida
mas rapidamente. .
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GRACIAS