Trabajo De Investigaci N FLD

Diagrama de límite de conformado FLD
Fabián Correa, Felipe Olcese, José Oviedo, Darío Sandoval, Oziel Trujillo
Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Concepción, Concepción. Chile
Abstracto
El concepto de los Diagramas de Límites de Conformado, FLD por sus siglas en inglés, fue enunciado por
Keeler (1964) y Goodwin (1968). Estos diagramas representan en forma gráfica los estados dedeformación
aceptables para el material, en un proceso de conformado de placa. Estos diagramas aportan una valiosa
información para la predicción de posibles problemas o fallas, al establecer un límite entre la zona segura y la
zona de falla. En el presente documento se expone acerca de las influencias de los parámetros del material en el
FLD, su determinación experimental, modelos para lapredicción de un FLD, software que permiten incluir el
FLD en sus cálculos y algunas aplicaciones. La información presentada permite finalmente validar el uso del
diagrama de límite de conformado, o FLD, como una herramienta confiable a la hora de diseñar un proceso de
conformado.
1. Introducción
1.1 Definición de FLD
El diagrama límite de conformado (FLD) es un
diagrama que contiene los puntos que indicanlas
deformaciones máximas y mínimas, de esta forma
permite hacer la distinción entre los puntos
favorables y los puntos de estricción o de rotura. La
frontera que define estos puntos se define a través
de la curva límite de conformado (CLC).
Las curvas del límite de conformado se determinan
para cada material específico, para así establecer el
nivel de deformación que se puede alcanzar a travésde un proceso de deformación plástica (embutido,
estiramiento, etc.).
Para obtener el FLD es necesario realizar ensayos
para los distintos tipos de deformación al que es
sometida la plancha, esto se puede conseguir
variando la geometría de las probetas, estos ensayos
se explicaran en detalle en la sección 2 de este
informe.
En la Fig. 1 se puede apreciar las distintas formas de
deformación.
Tomandocomo referencia que la deformación
principal ε1 es aquella en que la deformación es
mayor, se tiene que todo punto del diagrama de
deformaciones debe estar a la izquierda de la
diagonal del primer cuadrante β ≤ 1 definiéndose el
parámetro β=dε2/ dε1. El segundo límite se establece
considerando que en un proceso de conformado
deben aparecer esfuerzos provenientes de la
tracción. En el caso limitese obtendrá σ1=0 por lo

que σ2 ≤ 0, caso en el que se obtendría un valor de
β=- 2. Por lo que los límites del diagrama quedan
establecidos entre -2 ≤ β ≤ 1.
Según los distintos valores que asuma β se tendrán
los distintos modos de deformación de la placa,
como pueden ser:
 Tensión biaxial (β = 1): En este caso los
esfuerzos σ1, σ2, son iguales, por lo que el
círculo inicial se expandiráobteniéndose
otro circulo de mayores dimensiones.
 Deformación Plana (β = 0): En este caso, el
material en el plano de la placa se deforma
en
una
única
dirección
(dε2=0),
manteniéndose prácticamente nula en la otra
dirección.
 Tracción uniaxial (β =-1/2): En este caso la
deformación ocurre con σ2=0.
Dependiendo del tipo de fallo se puede distinguir
entre la CLC en el inicio de la estricción localizada(CLCE) y la CLC al principio de la fractura dúctil
(CLCF). La Fig. 2 muestra la evolución típica de las
CLCE y CLCF que se observan en los
experimentos. Como puede apreciarse, la CLCE
normalmente presenta una curva en forma de V,
decreciente en el lado de la izquierda (β=dε2/ dε1 <
0) y creciente en el lado de la derecha (β ≥ 0).

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Fig. 1. Diagrama de Deformaciones principales con
diferentesmodos de deformación [1].
Como criterio práctico se utiliza que, bajo la CLC
es una región segura para deformar la plancha y
sobre la CLC se producen fallas; entre las dos hay
una franja ambivalente.
1.2 Usos Del FLD
Los procesos de conformado de metal son
ampliamente utilizados en la producción industrial
de diversos ámbitos como pueden ser la industria
automotriz, refinerías de petróleo,...