PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO 1725 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA METALÚRGICA. 7o. NÚMERO DE HORAS/SEMANA Teoría 3 Práctica 2 CRÉDITOS 8

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1 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO 1725 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA METALÚRGICA UBICACIÓN SEMESTRE 7o. TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA NÚMERO DE HORAS/SEMANA Teoría 3 Práctica 2 CRÉDITOS 8 INTRODUCCIÓN. La importancia tecnológica de los metales se debe en gran parte a la facilidad que tienen para ser trabajados mecánicamente para fabricar piezas útiles como por ejemplo: tubos, láminas, perfiles, alambres, etc. En este curso se estudia los principales procesos de conformado determinando las fuerzas requeridas para producir una cierta deformación así como el control de las propiedades mecánicas del producto final. Se realizan las variables más importantes de los procesos de conformado y su control, tanto para fines operativos como para determinar las propiedades mecánicas del producto final. En muchos productos las propiedades mecánicas dependían del control del endurecimiento de deformación, mientras que en otros será preciso controlar la deformación la velocidad de deformación y la temperatura con el fin de obtener la microestructura y las propiedades mecánicas deseadas. Objetivos Generales de Aprendizaje. Al finalizar el curso, los alumnos: Evaluarán los principales métodos utilizados para el cálculo de las fuerzas requeridas para conformar mecánicamente un metal. Diferenciarán a los diversos procesos de conformado en base a su aplicabilidad y a las variables principales que presentan. Apreciarán la influencia que tienen la deformación, la velocidad de deformación y la temperatura sobre cada proceso así como sobre las propiedades mecánicas del producto final.

2 UNIDAD 1.- CONCEPTOS GENERALES DE LOS PROCESOS DE CONFORMADO. 3 h. Identificarán las diferentes áreas de que consta un proceso de conformado de metales. Aplicarán los conceptos del comportamiento mecánico elemental para conocer los estados de tensión y deformación que se presentan comúnmente en conformado de metales. Reconocerán los diversos tipos de operaciones de conformado que se aplican industrialmente. Contrastarán las diferencias entre un proceso de conformado en frío y uno en caliente. Áreas en los problemas de conformado de metales, comportamiento mecánico elemental; estados de tensión y deformación, Trabajo en frío y en caliente, calentamiento adiabático, generalidades sobre laminación, forja, extrusión, trefilado, manufactura de tubos y conformado de hoja metálica. UNIDAD 2.- DEFORMACIÓN HOMOGÉNEA Y HETEROGÉNEA. 9 h. Diferenciarán los efectos que contribuyen a la fuerza necesaria para obtener una deformación en los procesos reales de conformado. Método de trabajo ideal, contribución de la fricción, trabajo redundante, eficiencia mecánica, fricción, condiciones de fricción, método de bosques, trefilado de placa, comparación entre método de bosques y método de trabajo ideal.

3 UNIDAD 3.- DETERMINACIÓN DE CARGAS Y ESFUERZOS PARA EL CONFORMADO. 12 h. Compararán las estimaciones de fuerzas requeridas para el conformado obtenidas por los diferentes métodos estudiados. Evaluarán estos métodos en base a los parámetros involucrados, la información obtenida y la aplicabilidad de resultados en condiciones reales de conformado. Parámetros involucrados en la estimación de cargas por los métodos de límite superior y de campos de líneas de deslizamiento. Método de límite superior, disipación de energía en un plano de corte discreto, extensión con deformación plana (sin fricción). Compresión con deformación plana y fricción adherente, trefilado de placa, trefilado axisimétrico de barra. Teoría de campos de líneas de deslizamiento, ecuaciones gobernantes, condiciones límite, velocidades en un campo de líneas de deslizamiento, extrusión por deformación plana, disipación de energía en un campo de líneas de deslizamiento, distorsión del metal, variación de carga y formación de cavidades internas durante la extrusión. UNIDAD 4.- L A M I N A C I Ó N. 12 h. Analizarán las principales teorías de laminación a fin de seleccionar el método más adecuado para la solución de problemas particulares. Fuerzas y relaciones geométricas en laminación. Análisis simplificado de la carga de laminación (Browan). Teorías de laminación en caliente, variables principales de laminación y su control. Estimación de fuerza separatríz entre rodillos.

4 UNIDAD 5.- E X T R U S I Ó N Y T R E F I L A D O. 6 h. Analizarán los principios teóricos en que se basan los procesos de extrusión y trefilado con el fin de solucionar problemas típicamente presentes en estos procesos. Extrusión en caliente, deformación, lubricación y defectos en extrusión. Análisis del proceso de extrusión, estimación de la presión de extrusión. Extrusión en frío, extensión hidroestática, extensión de tubos. Análisis del proceso trefilado. Trefilado de barras y alambre. Trefilado de tubo, tensiones residuales. UNIDAD 6.- F O R J A. 6 h. Analizarán los fundamentos teóricos en que se basa el proceso de forma con el fin de solucionar problemas específicos. Forja con deformación plana, Forja abierta, Forja cerrada. Cálculo de cargas en un proceso de forja cerrado. Defectos en forja. Tensiones residuales en forja.

5 BIBLIOGRAFÍA. HOSFORD, W.T. "Metal Forming: Mechanics and Analysis". CADELL, R.M. Ed. Prentice Hall, 1983, U.S.A. AVIZUR, B. "Metal Forming: Processess and Analysis: Ed. Mc. Graw Hill, DIETER, G.E. "Mechanical Metallurgy". Ed. Mc. Graw Hill, 1986, 3a. edición. METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA. Se utilizará la técnica didáctica de exposición oral con preguntas, además, se realizarán series de problemas extraclase. EVALUACIÓN. La evaluación del curso estará dada por la calificación de tres exámenes parciales, que contarán cada uno el 30% del resultado final y la realización de las series de problemas extraclase, contará el 30% del resultado final. REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO. Comportamiento mecánico de metales.