teoria

Introducción

El embutido es una operación de formado de láminas metálicas que se usa para hacer piezas de forma acopada, de caja y otras formas huecas más complejas, en nuestro caso la pieza a realizar será una lata de atún.
Para dicho embutido se coloca un disco de aluminio sobre la cavidad de un dado y empujando el metal hacia la cavidad de éste con un punzón. La forma debe aplanarsecontra el dado por un sujetador de formas.



Descripción de la pieza:

Las dimensiones de la lata a utilizar son las siguientes; diámetro (dp) 83mm., altura (h) 33mm y espesor (t) 1mm.
El material de la chapa es aluminio. Mecánicamente es un material blando y maleable. Su resistencia a la tensión TS es de 17 kg/mm2. Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos yláminas delgadas, pero no como elemento estructural. Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja, así como la extrusión del material. También de esta forma se utiliza como soldadura.


1. Cálculo del blanko por el método analítico:

Como el volumen del producto final es el mismo que el de la pieza metálica inicial, eldiámetro del disco inicial puede calcularse si establecemos que el volumen inicial del disco es igual al volumen final del producto, y resolvemos para el diámetro Db. Para facilitar los cálculos, generalmente se asume que el adelgazamiento de las paredes es nulo.

VI=VF

t(πDb 2 / 4)=t((πDP2/ 4)+(πDPh))

Simplificando y despejando se obtiene Db;

Db =(DP2 + 4 DP h)1/2

Db = (832 +(4x83x33))1/2

Db =133,5mm.





2. Cálculo de la presión del prensa chapa y de la fuerza de embutido. Relación entre las mismas.



Una medida de la severidad de una operación de embutido profundo es la
relación de embutido DR. Ésta se define más fácilmente para una forma cilíndrica como la relación entre el diámetro del disco inicial Db y diámetro del punzón Dp. En forma de ecuación:La relación de embutido proporciona un indicativo, aunque crudo, de la severidad de una determinada operación de embutido. A mayor relación, mayor severidad de la operación. Un límite superior aproximado de la relación de embutido es un valor de 2.0. El valor limitante real para una operación depende del radio de las equinas en el punzón y el dado (Rp y Rd), de las condiciones de fricción, de laprofundidad de embutido y de las características de la lámina de metal (por ejemplo, ductilidad y grado de direccionalidad de las propiedades de resistencia en el metal). Otra forma de caracterizar una operación dada de embutido es por la reducción r, donde:



El valor de r está vinculado muy estrechamente con la relación de embutido. Consistente con el límite previo de DR, el valor de lareducción r debe ser menor que 0.50.

La fuerza de embutido requerida para realizar una operación dada se puede estimar aproximadamente mediante la fórmula:



Donde:

F= fuerza de embutido
= diámetro punzón
t= espesor
TS= resistencia aluminio



Para la presión del prensa chapa para cuerpos cilíndricos se tiene:

Pp= 0.785 * (Db2- DP2)* p

Dónde:

P= presión especifica delmaterial del prensa chapa.

Resolución:

Relación de embutido:

DR== 1.60

Este valor es menor que 2, por lo tanto el embutido se realizará en un solo paso.



Este valor es menor que 0.5.


Fuerza de embutido:


F=π(83mm)(1mm)(17Kg/mm2)()

F= 4000.19 kg

Presión del prensa chapa:


Pp= (0.785) ((13.35cm)2- (8.3cm)2) (10Kg/cm2)

Pp=858.26 Kg




3. Explicación delfuncionamiento de la matriz


Se embute un disco de diámetro Db dentro de un dado por medio de un punzón de diámetro Dp. El punzón y el dado deben tener un radio en las esquinas determinado por Rp y Rd. Si el punzón y el dado tienen esquinas agudas (Rp y Rd = 0), se realizará una operación de perforado de un agujero en lugar de una operación de embutido.
Los lados del punzón y del dado...