Estirado

Capitulo III 3.2.4. ESTIRADO DE ALAMBRES Y BARRAS

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En el contexto de los procesos de deformación volumétrica, el estirado es una operación donde la sección transversal de una barra, varilla o alambre se reduce al tirar del material a través de la abertura de un dado como se muestra en la figura 3.46. Las características generales del proceso son similares a la extrusión, la diferencia esque en el estirado el material de trabajo se jala a través del dado, mientras que en la extrusión se empuja a través del dado. Aunque la presencia de esfuerzos de tensión es obvia en el estirado, la compresión también juega un papel importante ya que el metal se comprime al pasar a través de la abertura del dado. Por esta razón, la deformación que ocurre en estirado se llama algunas vecescompresión indirecta.

FIGURA 3.46 Estirado de barras, varillas o alambre.

La diferencia básica entre el estirado de barras y el estirado de alambre es el diámetro del material que se procesa. El estirado de barras se refiere al material de diámetro grande, mientras que el estirado de alambre se aplica al material de diámetro pequeño. En el proceso de estirado de alambres se pueden alcanzardiámetros hasta de 0.03 mm. Aunque la mecánica del proceso es la misma para los dos casos, el equipo y la terminología son de alguna manera diferentes. El estirado de barras se realiza generalmente como una operación de estirado simple, en la cual el material se jala a través de la abertura del dado. Debido a que el material inicial tiene un diámetro grande, su forma es más bien una pieza recta queenrollada. Esto limita la longitud del trabajo que puede procesarse y es necesaria una operación tipo lote, Por el contrario, el alambre se estira a partir de rollos de alambre que miden varios cientos (o miles) de metros de longitud y pasa a través de una serie de dados de estirado. El número de dados varía entre cuatro y doce. El término estirado continuo (en inglés, continuous drawing) se usa paradescribir este tipo de operación, debido a las grandes corridas de producción que pueden realizarse con los rollos de alambre, ya que pueden soldarse a tope con el siguiente rollo para hacer la operación verdaderamente continua. En una operación de estirado, la modificación en el diámetro del material de trabajo se da generalmente por la reducción de área definida como sigue:

r=

Ao − A f Ao(3.33)

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología

Ing. Mecánica – Tecnología Mecánica II

Capitulo III
Donde r = reducción de área en el estirado Ao = área original del trabajo, (mm ) Af = área final, (mm ). La reducción de área se expresa frecuentemente como un porcentaje.
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En el estirado de barras, estirado de varillas y en el estirado de alambre de diámetro grande paraoperaciones de recalcado y forjado de cabezas se usa el término draft para denotar la diferencia de tamaños antes y después de procesar el material de trabajo, El draft es simplemente la diferencia entre el diámetro original y final del material:

d = Do − D f
Donde d = draft, (mm) Do = diámetro original del trabajo. (mm) Df = diámetro final del trabajo, (mm). 3.2.4.1. Análisis del estirado(3.34)

En esta sección revisaremos la mecánica del estirado de alambres y barras, y el cálculo de esfuerzos y fuerzas en el proceso. Consideraremos también la posibilidad de grandes reducciones en las operaciones de estirado. Mecánica del estirado Si no ocurre fricción o trabajo redundante en el estirado la deformación real puede determinarse como sigue:

ε = ln

Ao 1 = ln Af 1− r

(3.35)Donde Ao y Af son las áreas original y final de la sección transversal del material de trabajo, como se definieron previamente; y r = reducción del estirado, definida en la ecuación 3.33. El esfuerzo que resulta de esta deformación ideal está dado por:

σ = Y f ε = Y f ln
Donde

Ao Af

(3.36)

Yf = esfuerzo de fluencia promedio, basado en el valor de la deformación de la ecuación 3.35...