Procesos de deformación de metales: estirado, doblado, forjado y extrusión

Estirado de Metales: Proceso y Ventajas

El estirado es una operación en la que la sección transversal de una barra, varilla o alambre se reduce al tirar del material a través de la abertura de una placa matriz. En el estirado, el material es sometido a esfuerzos de tensión y compresión.

El material de partida suele ser de mayor diámetro y viene en forma de barras. El alambre se estira a partir de rollos o a través de una serie de placas matriz. Este proceso se realiza generalmente en frío y está destinado a producir secciones redondas, aunque también es posible obtener formas cuadradas y otras.

Ventajas del Estirado:

• Control dimensional preciso.
• Buen acabado superficial.
• Propiedades mecánicas mejoradas.
• Adaptabilidad para la producción.

El estirado también se utiliza para reducir el diámetro o el espesor de la pared de tubos.

Doblado de Metales: Conceptos y Operaciones

El doblado es la deformación del material alrededor de un eje recto, donde el material se deforma plásticamente.

Tipos Comunes de Doblado:

Los dos tipos más comunes de doblado que utilizan punzones y matrices (o sufrideras) son el doblado en V y el doblado de bordes.

• Doblado en V: El material se dobla entre un punzón y una matriz, ambos con forma de V. El radio del ángulo final queda determinado por el radio del punzón.

Es importante considerar que el material, después de doblarlo, tiende a recuperarse elásticamente (efecto de recuperación elástica).

Otras Operaciones Relacionadas con el Doblado:

• Refuerzo
• Doblez
• Engrapado
• Rebordeado

Forjado de Metales: Matrices y Conceptos Clave

El diseño de la matriz es primordial para obtener buenos resultados en el proceso de forjado.

Conceptos Fundamentales en Matrices de Forjado:

• Línea de Separación: Es el plano que divide la estampa superior de la inferior, también conocida como línea de rebaba.
• Ángulo de Salida: Es la inclinación que se requiere en los lados de la pieza para facilitar la extracción de las estampas.
• Membranas y Costillas: Son partes delgadas del forjado, paralelas a la línea de separación.
• Filetes y Radios de las Esquinas: Los radios tienden a limitar el flujo del metal e incrementar la resistencia en las superficies de la estampa.
• Rebaba: Causa acumulación de presión dentro de la estampa, dificultando el llenado de material.

Tipos de Forjado y sus Ventajas:

Forjado de Matriz Abierta:

Se caracteriza por el uso de estampas convexas, cóncavas y por secciones.

Ventajas del Forjado de Matriz Cerrada:

• Velocidades de producción altas.
• Menor desperdicio de material.
• Mayor resistencia y orientación de la fibra.

Otros Procesos de Conformado de Metales

Ventajas del Laminado de Anillos:

• Ahorro de material.
• Correcta orientación de la fibra.
• Endurecimiento con trabajo en frío.

Ventajas del Laminado de Roscas:

• No hay desperdicio de material.
• Roscas fuertes.
• Superficies lisas.
• Mayor resistencia a la fatiga.

Ventajas de la Extrusión:

• Permite extruir un gran número de piezas.
• Realizado en frío o caliente, aumenta la estructura fibrosa y la resistencia.
• Tolerancias bajas.
• No genera desperdicio de material.