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MEJÍA UMAÑA

REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN No. 56, DICIEMBRE DE 2004. 7 - 13

Modelamiento por elementos finitos de procesos de
manufactura por deformación plástica*
Finite element modelling of manufacturing processes
for plastic deformation
Fernando Mejía Umaña1
RESUMEN

La línea de profundización en mecánica computacional de sólidos del Departamento de Ingeniería Mecánica yMecatrónica tiene como objetivo ofrecer a la industria soluciones a problemas que requieran del conocimiento
profundo de la mecánica de sólidos y de su modelamiento numérico. El artículo presenta de una manera resumida
los fundamentos del modelamiento del fenómeno de deformación plástica, junto con los resultados obtenidos en
la fase experimental y de modelamiento de dos aplicaciones de procesosde deformación plástica, estudiadas a
través de proyectos de grado de estudiantes de ingeniería mecánica.
PALABRAS CLAVE: deformación plástica, embutición, modelamiento por elementos finitos, mecánica computacional de sólidos,
plasticidad.
ABSTRACT

The object of the Mechanical and Electrical Engineering Department’s computational mechanics of solids section
is to offer industry solutions toproblems requiring deeper knowledge regarding the mechanics of solids and how
they can be numerically modelled. This article summarises the foundations of plastic deformation, together with the
results obtained during the experimental phase and from modelling two applications of plastic deformation processes
being studied as part of mechanical engineering students’ undergraduate projects.
KEYWORDS: plastic deformation, finite element modelling, computational mechanics of solids, plasticity.
Recibido:
Aceptado:

Septiembre 29 de 2004
Noviembre 24 de 2004

I. Introducción
Las nuevas exigencias comerciales producidas por el alto
grado de globalización de la economía y los nuevos tratados internacionales de libre comercio (ALCA, TLC, etc.),
obligan a la industria a desarrollarnuevos productos y
procesos de acuerdo con los estándares internacionales
de calidad para lograr competitividad en el nuevo entorno industrial.
Uno de los elementos fundamentales para tener éxito
en el diseño de productos y procesos es el uso de nuevas tecnologías de diseño y fabricación que proporcionan la agilidad y confiabilidad necesarias para responder
a las exigencias cambiantes delmercado.
Los procesos de manufactura basados en la deformación
plástica del material son utilizados en la fabricación de
un alto porcentaje de productos metalmecánicos, por su

eficiencia, altas tasas de producción, baja generación de
piezas rechazadas, buenos terminados superficiales, mejora de las propiedades mecánicas del material, etc.

II. Diseño de piezas y procesos de
manufacturaPara dar una respuesta a estas necesidades, el Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica ha venido
desarrollando desde hace varios años numerosos trabajos
de modelamiento por el método de los elementos finitos
del comportamiento mecánico de diferentes tipos de
materiales, para proporcionar al sector industrial información y capacitación en el uso de herramientas confiables
y productivaspara el diseño de piezas y procesos. Como
resultado, se creó la línea de profundización en Mecánica computacional de sólidos en la que estudiantes de pre
y posgrado realizan estudios e investigación del comportamiento mecánico de los materiales, por medio del

1 Profesor titular de la Universidad Nacional de Colombia - Esp. diseño y análisis numérico, U. Politécnica de Cataluña.fmejiau@unal.edu.co.
* Maestría en ingeniería - materiales y procesos de manufactura,Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica.
Universidad Nacional de Colombia - sede bogotá.
REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN No. 56, DICIEMBRE DE 2004

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MODELAMIENTO POR ELEMENTOS FINITOS DE PROCESOS DE MANUFACTURA POR DEFORMACIÓN PLÁSTICA

modelamiento numérico y su posterior validación experimental....