Embutido

8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA
Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007

EMBUTIDO DE PRODUCTOS RECTANGULARES EMPLEANDO EL
CONCEPTO DE DIÁMETRO EQUIVALENTE
(Deep Drawing rectangular parts evaluation using the equivalent diameter concept)
Pedro de Jesús García Zugasti *, Piotr Rusek Piela**, Eduardo Aguilera Gómez°, Arturo Mendoza Razo*
* Instituto Tecnológico de San Luis PotosíAv. Tecnológico S/N, S. de G. S., San Luis Potosí, C.P. 78437
** Universidad de Ciencia y Tecnologia - AGH, Cracovia, Polonia
ºFacultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica, Universidad de Guanajuato
Av. Tampico No. 912, Salamanca, Gto. C.P. 36730
*e-mail: pdgarcia@itslp.edu.mx, amrazo@uaslp.edu.mx
** e-mail: ewapedro@yahoo.com.mx
°e-mail: eag@salamanca.ugto.mx

RESUMEN
Elconformado de lámina empleando el proceso de embutido de partes de forma compleja, ha aumentado
recientemente en las aplicaciones para la industria automotriz y la de enseres mayores. Los métodos experimentales
de prueba y error que se utilizan en la definición de estos componentes resultan en costos más altos y tiempos de
desarrollo más largos. El presente artículo presenta una técnica novedosaque incorpora el concepto de “diámetro
equivalente” para el cálculo del embutido de partes rectangulares, basado en la teoría para el cálculo de partes
cilíndricas. Usando las expresiones teóricas y experimentales derivadas inicialmente para el cálculo del embutido de
partes cilíndricas, se obtiene expresiones matemáticas para el cálculo del embutido de partes rectangulares usando el
conceptode diámetro equivalente. Estas expresiones matemáticas son de utilidad a nivel del taller de fabricación
para el desarrollo y diseño de nuevos productos o modificaciones necesarias a los ya existentes, sin olvidar las
limitaciones que se presentan al calcular el embutido de las formas rectangulares partiendo de las expresiones
matemáticas para las formas cilíndricas. Para conocer y establecerlos límites de aplicación de las expresiones
obtenidas en función del diámetro equivalente, se comparan los resultados encontrados al aplicarlas a un grupo de
partes tomadas de un proceso de fabricación con los obtenidos al emplear el análisis y simulación por el método del
elemento finito (MEF).
PALABRAS CLAVE: Formado de metal (Metal –forming), Embutido de lámina (deep drawing sheet metalforming process), Diámetro equivalente (equivalent Diameter), Análisis y simulación por elemento finito (finite
element analysis and simulation method).

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INTRODUCCIÓN
La manufactura de partes empleando el proceso de embutido ha probado ser un método económicamente efectivo ya
que elimina operaciones costosas como lo son el maquinado y la soldadura. Los costos tienden a reducirse debidoa
que las partes pueden obtenerse en pocas operaciones a tasas elevadas de producción. El material de lámina tiene una
razón alta de resistencia/peso lo que permite la producción de partes ligeras y fuertes. La intercambiabilidad de las
partes está asegurada debido a que el herramental y los troqueles (dados) usados para embutir producen virtualmente
partes idénticas. Las partes embutidaspueden fabricarse en una gran variedad de metales y aleaciones.
En el desarrollo de los procesos de embutido para partes cilíndricas las variables y sus interacciones se pueden
identificar y controlar de manera consistente con base en cálculos analíticos, datos empíricos y ensayos de
laboratorio. En el caso del embutido de piezas no-cilíndricas, entre las que se incluyen las piezas rectangulares,las
técnicas y procedimientos son limitados y hacen uso con frecuencia de los métodos experimentales, lo cual
incrementa su tiempo de preparación y fabricación haciéndolas más costosas.
El presente trabajo forma parte de un proyecto de investigación en el área del formado de metales (metal-forming)
con el fin de establecer un procedimiento mediante el cual se logre reducir o eliminar los...