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TECNOLOGIA MECANICA II PROCESO DE FABRICACION DE UN MARTILLO OBJETIVO GENERAL.Diseñar, analizar el proceso de fabricación de un martillo destinada a aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos críticos. OBJETIVO ESPECIFICO.    

Diseño del martillo en Solidworks. Determinación del material adecuado a usar para la fabricación del martillo. Determinación del equipo y maquinas de forja requerido para la forjado del material base. Construir los planos de los matrices o dados de forja para la fabricación de las piezas. Determinación de los procesos de acabado superficial.

FUNDAMENTO TEORICO.El martillo es una herramienta de percusión utilizada para golpear directa o indirectamente 1 una pieza, causando su desplazamiento o deformación. El uso más común es para clavar (incrustar un clavo de acero en madera u otro material), calzar partes (por la acción de la fuerza aplicada en el golpe que la pieza recibe) o romper una pieza. Los martillos son a menudo diseñados para un propósito especial, por lo que sus diseños son muy variados. Un tipo de martillo tiene una cuña abierta en la parte trasera para la remoción de clavos.

 PROCESO DE FABRICACION. El proceso iniciacon una gruesa barra de acero un sistema automático la carga en un horno de inducción a más de 1000 °C el intenso calor hace que el acero sea maleable, luego con el martillo de forjar se golpea el acero caliente creando una serie de moldes con forma de martillo luego se lleva a una cortadora de punsonado donde se corta los bordes del acero forjado, los recortes caen a un contenedor para su reciclado, continuando se pone la pieza en una prensa para perfeccionar la forma para después poner el martillo en un bastidor giratorio para que enfrié luego se los pone en un tambor con pequeños trozos de acero, tan pequeños que es difícil verlos cuyo efecto es frotar las escamas y desechos para una limpieza absoluta, se sujeta el martillo en un dispositivo con cintas abrasivas para contornear la pieza, la rueda de corte dentada forma surcos en la cabeza del martillo con el mismo dispositivo se mueve la pieza para así formar una cuadricula creando una superficie que es difícil que se deslice al momento de golpear, luego empieza el proceso de templado donde se sumergen los martillos en un líquido a alta temperatura y en una aceite que enfría el metal tan rápidamente que lo endurece, es el momento de pulirlo nuevamente. Para el mango se pueden seguir dos procedimientos:

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TECNOLOGIA MECANICA II 1.- Se ensamblan anillos de cuero en una bandeja 25 en cada uno, se ponen anillos de plástico en los extremos para mejorar la apariencia luego se refuerzan con un disco de metal con punta, la bandeja se desliza a un compartimento se inserta el martillo en los anillos y con la ayuda de una herramienta hidráulica se lo presiona para envolver el mango en una envoltura cómoda para agarrar, se fija el extremo del martillo en una abrazadera luego una herramienta giratoria aplana las puntas que sobresalen de la placa de metal remachándola a la envoltura de cuero luego se usa una serie de cintas de lijado para alisar y mantener una superficie sin irregularidades, en un tanque de laqueado se sumergen los mangos varias veces al secarse dan una terminación dura y lisa para que el cuero parezca una sola pieza en vez de varias. 2.- Se vierte vinilo liquido en un molde del mango del martillo, el vinilo se adhiere al martillo a medida que se endurece, el molde deja una superficie con hoyuelos para que sea más fácil agarrar el martillo, se esmerila el vinilo endurecido y se contornea y bordea el mango, el vinilo es un material con protección anti golpes. Pistolas de pintura rocían el acero con barniz antioxidante, los martillos avanzan a través de un horno que seca el barniz . En resumen para la fabricación del martillo se deben seguir cinco etapas: 1. Diseño del martillo 2. Selección del Material 3. Forjado 4. Acabado

 DISEÑO DEL MARTILO Para el diseño del del martillo se partió con la información de los datos que teníamos disponible, en el video e información adicional de algunos comercializadores de estas hachas como ser las dimensiones de longitud. Luego se procedió al diseño en un software de diseño como es “Solidworks”

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 SELECCIÓN DEL MATERIAL Para el diseño del martillo elegimos el acero 1045 por se adecua a las condiciones requeridas para el forjado en caliente. PROPIEDADES DEL ACERO SAE 1045 1. Descripción: es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro. Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado. Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada. Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria. 2. Normas involucradas: ASTM A108 3. Propiedades mecánicas: Dureza 163 HB (84 HRb) Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI) Esfuerzo máximo 565 MPa (81900 PSI) Elongación 16% (en 50 mm) Reducción de área (40%) Módulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI) Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%) PROPIEDADES MECANICAS PUNTO RESISTEN % DUREZ DE REDUCCI CIA A LA ELOGACI A CEDENC ON DE TENSION ON EN BRINE IA AREA (Kg/cm2) 50.8 m.m. LL (Kg/cm2) Estirado en frío7700 1"Ø Recocido (790ºC) 5600 1"Ø Normaliza do (900ºC) 1" Ø 2" Ø 6100 4" 6000 Ø 5900 3 | Pág.

5500

19

32

220

3375

30

54

160

3815 3750 3500

28 28 27

52 52 50

190 170 170

TECNOLOGIA MECANICA II Templado (840ºC) y Revenido (180ºC) 1" Ø 2" Ø 4" Ø

7670 7300 7225

5330 5210 4536

24 26 27

63 66 67

210 195 190

4. Propiedades físicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3) 5. Propiedades químicas: 0.43 – 0.50 % C 0.60 – 0.90 % Mn 0.04 % P máx 1.5 S máx 6. Tratamientos térmicos: se da normalizado a 900°C y recocido a 790°C Acero al carbón que sustituye al AISI 1018 en las aplicaciones donde se requiera mayor resistencia. El acero 1045 puede ser templado para obtener excelentes propiedades mecánicas. Puede surtirse en acabado en frío y en medidas grandes en maquinado o acabado en caliente. 7. Estructura cristalográfica: el comportamiento microestructural del acero AISI 1045 endurecido mediante la Deformación Plástica Superficial por rodillo, Se establece el mecanismo de endurecimiento del acero por el deslizamiento de los granos en la red cristalina y se demuestra el fenómeno de la acritud, la cual es producto del tensionamiento de los granos cuando el material es sometido al tensionamiento de su estructura cristalina. Se establece el procedimiento experimental realizado después que las probetas fueron sometidas al proceso de deformación.

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8. Usos: los usos principales para este acero es piñones, cuñas, ejes, tornillos, martillos, partes de maquinaria, herramientas agrícolas y remaches. PROVEEDORES DEL ACERO SAE 1045 Una vez visto las características del acero, ahora buscamos proveedores del material elegido para comprar el material.

 PREPARACION DEL MATERIAL PARA EL FORJADO CORTADO.Los tipos de corte son:     

Corte por agua Corte por agua más abrasivo Corte por láser Corte por plasma CORTE POR ABRASION

Hay máquinas especiales para el corte de acero, están destinadas al corte de acero macizo y también, dispone de modelos destinados para materiales no férricos. Las máquinas de corte destinadas al corte en acero macizo (redondo, rectangular, hexagonal, perfiles, etc.) emplean discos con plaquitas de metal duro y refrigerado por medio de aceite 5 | Pág.

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nebulizado, garantizando tiempos de corte mínimos dentro de una tolerancia de corte de ±0,05 mm. No obstante, estas mismas máquinas son capaces de cortar tubo de acero empleando discos de acero rápido HSS y utilizando el programa del software destinado a este tipo de aplicaciones. Elegimos este tipo de corte eligiendo la siguiente maquina:

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Características técnicas Serie PS, para el corte de lingotes y placas de acero o aluminio: La sierras de corte modelo PS son máquinas de corte de alta potencia, diseñadas para el corte de bloques, chapas o lingotes de acero o aluminio en producciones continuadas de 24 horas. Se basa en un diseño en el que el disco se desplaza por debajo del material a cortar, reduciendo considerablemente el espacio ocupado y volumen del cabezal, al cual se aplica también un sistema de guiado adecuado, ya que durante el proceso de corte, las fuerzas generadas, tienden a elevar el cabezal de corte del sistema de guiado. Para prevenir e impedir este efecto, MFL ha desarrollado un especial sistema de guiado. La principal ventaja de este sistema es la total garantía de un alto efecto de amortiguación, aportando estabilidad al sistema, así como la ausencia de vibraciones y averías en el cabezal de corte, punto vital de la máquina. El proceso de corte emplea 2 discos e corte, evitando la posible fisura del reborde de la chapa o posibles daños al disco por medio de un innovador sistema desarrollado por MFL. El sistema es capaz de procesar hasta 4 extremos en una misma pasada, garantizando un corte de precisión, gracias a la constante fijación del bloque o chapa en dos puntos. Las sierras de la serie PS ofrecen adicionalmente la posibilidad de diseñar la completa planta de acuerdo con las longitudes de chapa de entrada y producto acabado a medida del cliente. Las instalaciones de corte de la serie HK pueden ser equipadas con equipos periféricos tales como: • Cargadores automáticos de barras de diferentes tipologías. • Sistemas de posicionamiento del material, en función de la aplicación del cliente. • Equipos de descarga de pieza con células robotizadas, sistemas laterales, unión en línea con procesos posteriores, etc… •Dispositivos de pesado unitario y marcado identificativo de las piezas cortadas. • Integración de la instalación de corte a nivel software, con programas específicamente desarrollados por MFL, para la gestión de la producción, optimización del material, control de stock e inventario, programación de tareas de mantenimiento. 7 | Pág.

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CALENTAMIENTO POR INDUCCION El calentamiento por inducción es un proceso que se utiliza para endurecer, unir o ablandar metales u otros materiales conductivos. En procesos modernos de fabricación, el calentamiento por inducción ofrece una atractiva combinación de velocidad, consistencia, control y eficiencia energética. ¿Cómo trabaja el calentamiento por inducción? Cuando una corriente alterna se aplica al primario de un transformador, se genera un campo electromagnético. Según la Ley de Faraday, si el secundario del transformador se coloca dentro del campo magnético, se induce una corriente eléctrica. En una configuración básica de calentamiento por inducción, una fuente de alimentación genera una corriente alterna que atraviesa un inductor (normalmente una bobina de cobre) y la pieza a calentar se sitúa dentro de dicho inductor. El inductor actúa de primario del transformador y la pieza de circuito secundario. Cuando la pieza metálica es atravesada por el campo magnético, se inducen corrientes de Foucault en dicha pieza. Principios del calentamiento por inducción Las corrientes de Foucault fluyen contra la resistividad eléctrica del metal, generando un calor localizado y preciso sin ningún contacto directo entre la pieza y el inductor. Este calentamiento ocurre con piezas magnéticas y no-magnéticas, y a menudo se conoce como “Efecto Joule” que hace referencia a la primera ley de Joule (fórmula científica que expresa la relación entro calor producido y corriente eléctrica a través de un conductor).

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Beneficios del calentamiento por inducción     

Productividad máxima Eficiencia energética Control y automatización del proceso Calidad del producto Energía verde

Las ventajas principales del calentamiento por inducción se resumen en: •Ausencia de contacto físico •Generación del calentamiento en el lugar requerido •Ausencia de pérdidas en transferencias caloríficas •Rapidez y precisión •Fácil automatización y control del ciclo de trabajo Las aplicaciones más difundidas del calentamiento por inducción son las siguientes: •Tratamientos térmicos: recocido, templado, endurecido superficial •Fusión; Forjado en caliente • Soldaduras de: Bronce, termoplásticos •Expansión para embutido; Alivio de tensiones •Aplicación de revestimientos; Curado o Secado ¿Qué es la forja por inducción? La forja por inducción utiliza la inducción para calentar piezas metálicas antes de que estas sean conformadas o ’deformadas’ en prensas o martillos. ¿Cuáles son los beneficios? La forja por inducción tiene varias ventajas claves con respecto a la forja en horno. La velocidad y la facilidad de control de la inducción garantizan un alto rendimiento. La inducción también minimiza la oxidación y ayuda a mantener la integridad metalúrgica. Y la inducción ofrece un calentamiento localizado, preciso que produce un ahorro de energía. La consistencia y la repetitividad de la inducción la hacen ideal para su integración en líneas de producción automatizadas. ¿Dónde se utiliza? La forja por inducción se utiliza ampliamente en las industrias del metal y fundición para calentar palanquillas, barras y extremos de barras. Los metales comúnmente forjados con los sistemas EFD Inducción incluyen aluminio, latón cobre, acero y acero inoxidable.

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 FORJADO El forjado es un proceso de deformación en el cual se comprime el material de trabajo entre los dados, usando impacto o presión gradual para formar la parte; las operaciones de forjado producen partes discretas. Debido a que es posible controlar el flujo de metal en una matriz y la estructura de los granos del material, las partes, forjadas tienen buena resistencia y tenacidad y son muy confiables en aplicaciones críticas sujetas a grandes esfuerzos. En la actualidad el forjado es un proceso industrial importante, mediante el cual se hacen una variedad de componentes de alta resistencia para automóviles, vehículos aeroespaciales y otras aplicaciones. El forjado puede efectuarse a temperatura ambiente (forjado en frío) o a temperaturas elevadas (forjado a temperatura media o en caliente), dependiendo de la temperatura. El forjado en frío requiere fuerzas más grandes, debido a la mayor resistencia del material de la pieza de trabajo, y éste debe poseer suficiente ductilidad a temperatura ambiente para someterse a la deformación necesaria sin que se agriete. Las partes forjadas en frío tienen un buen acabado superficial y precisión dimensional. 10 | P á g .

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En cambio, el forjado en caliente requiere menores fuerzas, pero la precisión dimensional y el acabado superficial de las partes no son tan elevados como en el forjado en frío. o TIPOS DE FORJA

o ELECCION DEL TIPO DE FORJA Forjado con Dado Impresor El forjado con dado impresor, llamado algunas veces forjado en dado cerrado, se realiza con dados que tienen la forma inversa a la requerida para la parte. Este proceso se ilustra en una secuencia de tres pasos en la figura 3.20. La pieza de trabajo inicial se muestra como una parte cilíndrica. Al cerrarse el dado y llegar a su posición final, el metal fluye más allá de la cavidad del dado y forma una rebaba en la pequeña abertura entre las placas del dado. Aunque la rebaba se recorta posteriormente, tiene realmente una función importante en el forjado por impresión, ya que cuando ésta empieza a formarse, la fricción se opone a que el metal siga fluyendo hacia la abertura, y de esta manera fuerza al material de trabajo a permanecer en la cavidad, En el formado en caliente, la restricción del flujo de metal es mayor debido a que la rebaba delgada se enfría rápidamente contra las placas del dado, incrementando la resistencia a la deformación. La restricción del flujo de metal en la abertura hace que las presiones de compresión se incrementen significativamente, forzando al material a llenar los detalles algunas veces intrincados de la cavidad del dado, con esto se obtiene un producto de alta calidad.

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FIGURA 3.20 Secuencia en el forjado con dado impresor: (1) inmediatamente antes del contacto inicial con la pieza de trabajo en bruto, (2) compresión parcial y (3) cerradura final de los dados, ocasionando la formación de rebaba entre las placas del dado. Con frecuencia se requieren varios pasos de formado en el forjado con dado impresor para transformar la forma inicial en la forma final deseada. Para cada paso se necesitan cavidades separadas. Los pasos iníciales se diseñan para redistribuir el metal en la parte de trabajo y conseguir así una deformación uniforme y la estructura metálica requerida para las etapas siguientes, Los últimos pasos le dan el acabado final a la pieza. Además, cuando se usan martinetes; se pueden requerir varios golpes de martillo para cada paso. Cuando el forjado con martinete se hace a mano, como sucede a menudo, se requiere considerable habilidad del operador para lograr resultados consistentes en condiciones adversas. Debido a la formación de rebaba en el forjado con dado impresor y a las formas más complejas de las partes hechas con estos dados, las fuerzas en este proceso son considerablemente más grandes y más difíciles de analizar a diferencia del forjado con dado abierto. Con frecuencia se usan fórmulas y factores de diseño relativamente simples para estimar las fuerzas en el forjado con dado impresor. La fórmula de la fuerza es la misma de la ecuación 3.21 para el forjado en dado abierto, pero su interpretación es ligeramente diferente: F= AYfKf Donde F = fuerza máxima en la operación, (N); A = área proyectada de la parte, incluyendo la rebaba, (mm 2); Yf = esfuerzo de fluencia del materia (MPa); Kf = factor de forma del forjado; se obtiene de tablas Forma de la parte Forjado con dado impresor Formas simples con rebaba Formas complejas con rebaba Formas muy complejas con rebaba Forjado sin rebaba Acuñado (superficies superior e inferior) Formas complejas

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Kf 6.0 8.0 10,0 6.0 8.0

TECNOLOGIA MECANICA II o VARIABLES QUE AFECTAN EL PROCESO DE FORJADO Esfuerzo de fluencia La curva de fluencia describe la relación esfuerzo-deformación en la región donde tiene lugar el formado del metal. También indica el esfuerzo de fluencia del metal, la propiedad de resistencia que determina las fuerzas y la potencia requerida para realizar una operación particular de formado.

El esfuerzo de fluencia se define corno el valor instantáneo del esfuerzo requerido para continuar la deformación del material o mantener "fluyendo" al metal. Ésta es la resistencia a la fluencia del metal en función de la deformación, que puede expresarse como: Yf=Kε^n Donde Yf= esfuerzo de fluencia, (Mpa). Efecto de la temperatura de deformación La ventaja más significativa del trabajo en caliente es la capacidad de producir deformaciones plásticas sustanciales del metal, más de las que son posibles con el trabajo en frío o el trabajo que se lleva a cabo por debajo de la temperatura de recristalización. La razón principal es que la curva de fluencia del metal trabajado en caliente tiene un coeficiente de resistencia sustancialmente menor que a temperatura ambiente, el exponente de endurecimiento por deformación es cero (al menos teóricamente), y la ductilidad del metal se incrementa significativamente. La recristalización del metal en el trabajo en caliente involucra difusión atómica, proceso que depende del tiempo. Las operaciones de formado del metal se desempeñan frecuentemente a altas velocidades que no dejan tiempo suficiente para completar la recristalización de la estructura granular durante el ciclo de deformación. Sin embargo, debido a las altas temperaturas, la recristalización sólo ocurre eventualmente; ya sea inmediatamente después del proceso de formado o más tarde, al enfriarse la pieza de trabajo. Aun si la recristalización ocurre después de la verdadera deformación, su ocurrencia eventual junto con el suavizado sustancial del metal a altas temperaturas es la característica que distingue al trabajo en caliente del trabajo en tibio o en frío. 13 | P á g .

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Efecto de la velocidad de deformación En el trabajo en caliente, un metal se comporta teóricamente como un material perfectamente plástico, con un exponente de endurecimiento por deformación n = 0. Esto significa que una vez que se alcanza el nivel del esfuerzo de fluencia, el metal debe continuar fluyendo bajo el mismo nivel de esfuerzo. Sin embargo, un fenómeno adicional caracteriza el comportamiento de los metales durante su deformación, especialmente a las temperaturas elevadas del trabajo en caliente. Este fenómeno es la sensibilidad a la velocidad de deformación. En nuestra revisión, empezaremos por definir la velocidad de deformación, La rapidez a la que se deforma el metal en un proceso de formado se relaciona directamente con la velocidad de deformación v. En muchas operaciones de formado, la velocidad de deformación es igual a la velocidad del punzón o de cualquier otro elemento móvil del equipo. Esto se visualiza más fácilmente en un ensayo de tensión, como la velocidad del cabezal de la máquina con respecto al cabezal. Dada la rapidez de deformación, la velocidad de deformación se define: ε=v/h Donde: ε = velocidad de deformación real, (m/seg/m), o simplemente s-'; h = altura instantánea de la pieza de trabajo que se deforma, (m). Ya hemos observado que el esfuerzo de fluencia de un metal es una función de la temperatura. En las temperaturas del trabajo en caliente, el esfuerzo de fluencia depende de la velocidad de deformación. El efecto de la velocidad de deformación sobre las propiedades de resistencia se conoce como sensibilidad a la velocidad de deformación. El efecto se puede ver en la figura 3.4. Al aumentar la velocidad de deformación, se incrementa la resistencia a la deformación. Esto se representa usualmente como una línea aproximadamente recta en una gráfica log-log, lo cual conduce a la siguiente relación. Yf= Cε^m Dónde: C = es la constante de resistencia (similar pero no igual al coeficiente de resistencia en la ecuación 3.1 de la curva de fluencia) m = es el exponente de sensibilidad a la velocidad de deformación. El valor de C se determina a una velocidad de deformación de 1.0 y m es la pendiente de la curva en la figura 3.4 (b).

Fricción y lubricación En la presente sección nos enfocaremos a los efectos de la fricción en las operaciones de formado de metales y al uso de los lubricantes para mitigar estos efectos. 14 | P á g .

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1. Fricción en el formado de metales La fricción en el formado de metales es diferente a la que se encuentra en la mayoría de los sistemas mecánicos, como cajas de engranes, rodamientos y otros componentes que involucran un movimiento relativo entre las superficies. La fricción en el formado de metales surge debido al estrecho contacto entre las superficies de la herramienta y el material de trabajo, y a las altas presiones que soportan las superficies en estas operaciones. En la mayoría de los procesos de formado, la fricción es inconveniente por las siguientes razones: 1) retarda el flujo del metal en el trabajo, ocasionando esfuerzos residuales y algunas veces defectos del producto, 2) se incrementan las fuerzas y la potencia para desempeñar la operación, 3) ocurre un rápido desgaste de las herramientas. El desgaste de la herramienta puede conducir a la pérdida de la precisión dimensional, y por ende a la fabricación de piezas defectuosas y al reemplazo de las herramientas. Como las herramientas para formado de metales son generalmente costosas, esto tiene una mayor importancia. La fricción y el desgaste de las herramientas son más severos en el trabajo en caliente, debido a las condiciones más rudas. Si el coeficiente de fricción llega a ser lo suficientemente grande ocurre una condición conocida como adherencia. Los lubricantes usados para operaciones de trabajo en frío incluyen aceites minerales grasas y aceites grasos, emulsiones en agua, jabones y otros recubrimientos. El trabajo en caliente se realiza algunas veces en seco para ciertas operaciones y materiales (por ejemplo el laminado en caliente del acero y la extrusión de aluminio. Cuando los lubricantes se usan para trabajo en caliente incluyen aceites minerales, grafito y vidrio. El vidrio fundido se convierte en un lubricante efectivo para la extrusión de aleaciones de acero. El grafito contenido en agua o aceite mineral es un lubricante común para el forjado en caliente de varios materiales de trabajo. Diseño de los dados para el diseño de los dados influyen varios factores entre ellas: 

Propiedades del material cual está hecho el dado

• Resistencia y tenacidad a temperaturas elevadas. • Templabilidad y capacidad de endurecimiento uniforme. • Resistencia al impacto mecánico y térmico. • Resistencia al desgaste (en particular al abrasivo) debido a la presencia de cascarilla en el forjado en caliente. Los materiales comunes para matrices son los aceros para herramientas y matrices que contienen cromo, níquel, molibdeno y vanadio. Las matrices se producen de bloques de material, que a su vez se forjan a partir de fundiciones y después se maquinan y terminan con la forma y el acabado superficial deseado. 

Función que desempeña

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TECNOLOGIA MECANICA II De acuerdo a la función que desempeña el dado también depende su diseño, es decir esta en función a la sencillez y complejidad de la pieza a diseñar. 

Costos de las matrices.

El costo de una matriz depende en gran medida de su tamaño, complejidad de forma, aplicación y acabado superficial requeridos, así como de su material y manufactura, su tratamiento térmico y los métodos utilizados en el acabado. FALLAS EN LAS MATRICES. Por lo general, las fallas de las matrices en las operaciones de manufactura se deben a una o más de las siguientes causas: • Diseño inadecuado de la matriz. • Selección defectuosa o inapropiada del material de la matriz. • Manufactura y operaciones inadecuadas de tratamiento térmico y acabado. • Sobrecalentamiento y agrietamiento por calor. • Desgaste excesivo. • Sobrecarga (es decir, fuerza excesiva sobre la matriz). • Alineación inapropiada de los componentes de la matriz con respecto a sus movimientos. • Mal uso. • Manejo inapropiado de la matriz. o MAQUINAS UTILIZADAS PARA FORJAR EL MARTILLO Martillos. Los martillos obtienen su energía de la energía potencial del ariete, que se convierte en energía cinética, por lo que son de energía limitada. A diferencia de las prensas hidráulicas, los martillos (como se infiere de su nombre) operan a altas velocidades y el tiempo reducido de formado minimiza el enfriamiento de una forja en caliente. De esta manera, las bajas velocidades de enfriamiento permiten el forjado de formas complejas, en especial aquéllas con cavidades delgadas y profundas. Por lo general, para completar el forjado se realizan varios impactos sucesivos sobre la misma matriz. Hay martillos disponibles en una variedad de diseños y son el tipo más versátil y menos costoso de equipo de forjado. Prensas mecánicas. Estas prensas son básicamente de tipo manivela o excéntrica. La velocidad varía desde un máximo en el centro del recorrido, hasta cero en su parte inferior, por lo que son de recorrido o carrera limitada. La energía en una prensa mecánica se genera con un gran volantín accionado por un motor eléctrico. Un embrague acopla el volantín en un eje excéntrico. Una biela traduce el movimiento giratorio en movimiento lineal alternativo. Debido al diseño de la unión, se pueden aplicar fuerzas muy altas en este tipo de prensa. La fuerza disponible en una prensa mecánica depende de la posición del recorrido y se vuelve extremadamente alta en la parte inferior del centro “muerto”. Por lo tanto, una instalación 16 | P á g .

TECNOLOGIA MECANICA II adecuada es fundamental para evitar que se rompan las matrices o los componentes del equipo. Las prensas mecánicas tienen altas velocidades de producción, son más fáciles de automatizar y requieren menos habilidades del operador que otros tipos de máquinas. Las capacidades de la prensa van de 2.7 a 107 MN (300 a 12,000 toneladas cortas). Las prensas mecánicas son preferibles para el forjado de partes de alta precisión. o PROVEEDORRES DE LAS MAQUINAS ELEGIDAS Martillo de forjar

Características Hidráulica de forja martillo golpeando a partir de la energía en 16kj, 25kj, 31.5kj, 50kj, 63kj, 80kj, 100kj, 125kj 160kj y más adecuado para el troquelado de precisión de piezas forjadas, tales como piezas de la motocicleta, partes de automóviles, herramientas de mano, instrumental quirúrgico, utensilios de mesa... Etc. C92k hidráulica morir martillo es una de alta tecnología hidráulica de forja martillo, programable de golpear, de alta eficiencia de la producción, de precisión de piezas forjadas, ahorro de energía, la protección del medio ambiente y un rendimiento fiable son sus características. 1. programable de golpear; 2. golpear precisa de control de energía; 3. forja de alta precisión; 4. golpe alto las frecuencias; 5. simple y seguro de funcionamiento; 6. forja de baja vibración; 7. morir un óptimo y la vida de martillo de la barra de elevación.... Etc.

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TECNOLOGIA MECANICA II C92k hidráulica de forja martillo ampliamente utilizado en auto piezas forjadas, motocicleta piezas de forja, tubo hidráulico de montaje de piezas forjadas, el hardware y herramientas de mano, los aparatos médicos, vajilla de acero inoxidable, y de la aviación/de la industria de los vuelos espaciales, tales como la conexión de la barra, cigüeñales, el brazo del eje de balancín, muñón de la dirección del brazo, horcas/rastrillos de engranajes, de acero inoxidable tenedor y cuchillo, tijeras quirúrgicas& hellip; etc de alta precisión y de forma especial piezas forjadas. Prensa mecánica

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SIMULACION DEL PROCESO DE FORJADO El diseño de la pieza inicial de la que partimos es:

Ahora procederemos a definir el volumen del tocho:

Volumen = 561467.96 milímetros cúbicos

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En esta primera operación nos basamos en el concepto de cabeceado ya que requerimos un toche (pieza de trabajo) que tenga un cabeceado para que entre al molde y así facilitar la formación de martillo dentro el molde mediante proceso de forjado. El cabeceado, encabezado o cabeceo es esencialmente una operación de recalcado, que normalmente se hace en el extremo de una varilla o alambre redondos, para producir una sección transversal mayor

Entonces procedemos a diseñar los dados: Dado Superior:

Dado Inferior:

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Una vez mecanizado tendríamos que obtener una pieza así:

Entonces iniciamos la simulación:



Como paso siguiente llevamos al sistema internacional (m)

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Nombre de operaciones

Proceso de modo de cálculo de temperatura nodos

Este paso es para la posición de las piezas

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Tipo de Proceso

Proceso complejidad de

Este proceso es para El requerimiento de los dados

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PRIMERA OPERACIÓN: Importamos la geometría del tocho o pieza de trabajo.



También definimos el tipo de material de la pieza de trabajo y las condiciones de contorno, en este caso seleccionamos un AISI 1045 para trabajo en frio y posicionamos la pieza en el plano Y

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De la misma forma importamos la geometría del dado inferior

Así mismo se define la posición para el desplazamiento de dicho dado a una determinada velocidad.



De la misma forma importamos el dado superior.

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También posicionamos las piezas si es necesario

Seleccionamos el coeficiente de fricción para formado en frio q es 0.12. y el desplazamiento de los dados que es de 57.75 mm.

Seleccionamos los pasos para el control de la simulación, luego procedemos a generar la base de datos.

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Finalmente seleccionamos el interruptor de simulación.

Después de simular en los pasos seleccionados tenemos la primera operación con nuestra pieza de trabajo.

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TECNOLOGIA MECANICA II SEGUNDA OPERACIÓN: El tocho para la segunda operación será la pieza obtenida con el anterior trabajo:

Y luego procedemos al diseño de los dados: Dado Superior:

Dado Inferior:

El ensamble:

Procedemos a cargar nuestra pieza de trabajo realizado en operación

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la primera

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Luego importamos los dados y procedemos a realizar nuestra segunda simulación.

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Nuestro primer resultado no se asemeja al martillo que nosotros diseñamos porque el volumen del tocho no estuvo bien definido. FALLA: Muy poco material SOLUCION: Incrementar el volumen del tocho

SEGUNDO INTENTO: Para facilitar el proceso de mecanizado decidimos simular el forjado solo para la parte de la cabeza del martillo debido a la complejidad de la geometría.

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Como se hará un corte de la pieza en la parte inferior no será necesario aumentar material, por lo que procedemos a hacer la simulación.

PRIMERA OPERACIÓN: Tocho:

Dados:

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SEGUNDA OPERACIÓN Tocho: El tocho para la segunda operación será la pieza obtenida con el anterior trabajo:

Dado Superior:

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Dado Inferior:

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El ensamble:

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TERCERA OPERACIÓN: Utilizaremos los dados:

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CUARTA OPERACIÓN: Dado:

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QUINTA OPERACIÓN: Dados:

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 PROCESO DE ACABADO DEL MARTILLO

El proceso de acabado inicia con la eliminación de la rebaba:

Luego se lo deja enfriar:

Bastidor giratorio para Enfriamiento: Se enfría la pieza para un pulido posterior.

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Se pone los martillos en tambor pulidor con acero en polvo:

Se moldea la cabeza con cintas abrasivas:

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Luego se procede al temple y

revenido: TEMPLE: Alivia tensiones y endurece el acero

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Luego se afina la presentación con un Pulido:

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ARA EL MANGO: Vinilo Liquido

Maquinaria para la Inyección:

Esmerilado:

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Pisto de Barniz Antioxidante:

Horno de Secado:

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TECNOLOGIA MECANICA II CONCLUSIÓN En conclusión logramos diseñar el martillo por el proceso de forjado con las características requeridas con su respectivo plano de fabricación. BIBLIOGRAFIA Kalpakjian Serope,Manufactura-Ingenieria-y-Tecnologia-QUINTA ED; cap 14 ;pag 371-396 Francisco Anaya Texto base de tecnología mecanica 2 cap 3 Aceros Borroni | Productos Venta de Aleaciones Especiales y Aceros Industriales en Mexico Barras de aceros carbono aisi / sae 1045 Sae 1045 Barras Redondas De Acero, Encuentre lo Mejor Sae 1045 Barras Redondas De Acero en Alibaba.com Aluminios | Aceros Levinson acero 1045 - PROVEEDORES, FABRICANTES Y DISTRIBUIDORES | QuimiNet.com http://www.acerosotero.cl/pdf/catalogo_aceros_otero.pdf De alta calidad de acero sae 1045/de acero al carbono barra redonda 1045-Barras Cilíndricas Acero-Identificación del producto:1965102786-spanish.alibaba.com acero 1045 propiedades-Barras Cilíndricas Acero-Identificación del producto:300000568679spanish.alibaba.com 1045/c45/s45c/45 sae 1045 barras redondas de acero-Barras Cilíndricas Acero-Identificación del producto:1849848317-spanish.alibaba.com de acero sae 1045-Barras Cilíndricas Acero-Identificación del producto:1185463932spanish.alibaba.com Propiedades del acero 1045 | eHow en Español molibdeno en povo importadoras - fabricantes de productos de molibdeno en povo importadoras en spanish.alibaba.com–Página1 NIQUEL importadoras - fabricantes de productos de NIQUEL importadoras en spanish.alibaba.com–Página1 polvo de níquel-Níquel-Identificación del producto:300000191152-spanish.alibaba.com el cromo-Otros Metales y Productos Metálicos-Identificación del producto:300000929790spanish.alibaba.com cromo fabricantes - fabricantes de productos de cromo fabricantes en spanish.alibaba.com– Página1

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TECNOLOGIA MECANICA II http://www.efd-induction.com/es/ TIH030M 230V SKF | Calentador de rodamientos por inducción | 497-9584 | Calentadores SKF de inducción para el montaje y desmontaje de los rodamientos Equipo de Calentamiento por Inducci�n, Equipo de Tratamiento T�rmico y Servicio para Equipo de Calentamiento por Inducci�n por Inductoheat, Inc. Ajax Tocco Mexico calentador de agua por induccion, calentador de agua por induccion populares en spanish.alibaba.com calentador por induccion - fabricantes de productos de calentador por induccion en spanish.alibaba.com–Página1 Máquina de calentamiento por inducción-El otro metal y maquinaria de la metalurgiaIdentificación del producto:300000237500-spanish.alibaba.com Sobre calentamiento por inducción Caso de inducción en máquina herramienta http://www.aluar.com.ar/attach/ca/catalogo.pdf Forja con calentamiento por inducción Sierras de disco MFL fotos de corte - DK Bosmar - Álbumes web de Picasa Extruídos Aluminio | Distribución y Soluciones en Metales no Ferrosos

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