El conformado por cizallamiento , también conocido como hilado por cizallamiento , es similar al hilado de metales . En el hilado por cizallamiento, el área de la pieza final es aproximadamente igual a la de la chapa plana en bruto. El espesor de la pared se mantiene controlando el espacio entre el rodillo y el mandril. En el conformado por cizallamiento se produce una reducción del espesor de la pared.
Antes de los años 50, el hilado se realizaba en un torno sencillo . Cuando se introdujeron nuevas tecnologías en el campo del hilado de metales y se dispuso de máquinas de hilar especiales motorizadas, el conformado por cizallamiento comenzó a desarrollarse en Suecia.
La figura 2 muestra el esquema de un proceso de conformado por cizallamiento.
1. Se coloca una chapa de metal entre el mandril y el mandril de la máquina de hilar. El mandril tiene la forma interior del componente final deseado.
2. Un rodillo hace que la chapa envuelva el mandril para que tome su forma.
Como se puede observar, s1, que es el espesor de pared inicial de la pieza de trabajo, se reduce a s0.
En el conformado por cizallamiento, la pieza inicial puede tener secciones transversales circulares o rectangulares. Por otro lado, la forma del perfil del componente final puede ser cóncava, convexa o una combinación de ambas.
Una máquina formadora de cizalla se parece mucho a una máquina de hilar convencional, excepto que tiene que ser mucho más robusta para soportar las mayores fuerzas necesarias para realizar la operación de cizallamiento.
El diseño del rodillo debe considerarse cuidadosamente, ya que afecta la forma del componente, el espesor de la pared y la precisión dimensional. Cuanto menor sea el radio de la punta de la herramienta, mayores serán las tensiones y peor será la uniformidad del espesor lograda.
La capacidad de hilado , a veces denominada capacidad de hilado por cizallamiento , se puede definir como la capacidad de un metal de sufrir una deformación por hilado por cizallamiento sin exceder su resistencia a la tracción y al desgarro. Los trabajos publicados sobre capacidad de hilado están disponibles a través de los autores Kegg y Kalpakcioglu.
Kegg predijo que para los materiales con una reducción de tracción del 80%, la reducción de hilado límite será igual o mayor que el 80%. Kalpakciouglu concluyó que para los metales con una deformación de fractura real de 0,5 o mayor, existe un límite máximo para la reducción de formación por cizallamiento. Para los materiales con una deformación real por debajo de 0,5, la capacidad de hilado depende de la ductilidad del material.
Los materiales altamente hilables incluyen materiales dúctiles como el aluminio y ciertas aleaciones de acero.
El conformado por cizallamiento y el hilado convencional se utilizan menos que otros procesos de fabricación, como la embutición profunda y el planchado . Dado que se pueden obtener piezas de sección delgada de casi cualquier forma, el conformado por cizallamiento es un proceso versátil que se utiliza ampliamente en la producción de artículos livianos. Otras ventajas del hilado por cizallamiento incluyen las buenas propiedades mecánicas del artículo final y un acabado superficial muy bueno.
Los componentes típicos producidos por máquinas de hilar accionadas mecánicamente incluyen conos de nariz de cohetes, piezas de motores de turbinas de gas y antenas parabólicas.
El conformado por flujo es una técnica de conformado incremental de metales en la que se forma un disco o tubo de metal sobre un mandril mediante uno o más rodillos que ejercen una enorme presión. El rodillo deforma la pieza de trabajo, presionándola contra el mandril, alargándola axialmente y adelgazándola radialmente. [1] Dado que la presión ejercida por el rodillo está muy localizada y el material se forma de forma incremental, a menudo hay un ahorro neto de energía en el conformado sobre los procesos de estirado o planchado. Sin embargo, estos ahorros a menudo no se materializan debido a las dificultades inherentes a predecir la deformación resultante para una trayectoria de rodillo determinada. El conformado por flujo somete la pieza de trabajo a una gran cantidad de fricción y deformación. Estos dos factores pueden calentar la pieza de trabajo a varios cientos de grados si no se utiliza el fluido de refrigeración adecuado.
El conformado por flujo se utiliza a menudo para fabricar ruedas de automóviles y se puede utilizar para estirar una rueda hasta el ancho neto a partir de una pieza bruta mecanizada. [2]
Durante el conformado por flujo, la pieza de trabajo se trabaja en frío , lo que cambia sus propiedades mecánicas , por lo que su resistencia se vuelve similar a la del metal forjado.
3. https://www.pmfind.com/benefits/flowforming-process-benefits-process