Resumen

En el trabajo se estudia el estado de tensiones y deformaciones que se forman en un tocho al batanearlo en una herramienta con elementos móviles. Se ha determinado que en la herramienta estudiada prevalecen las tensiones de compresión, que mejoran la calidad de los tochos procesados. Incluso las tensiones normales principales máximas tienen características de compresión con tensiones de tracción ligeras. El estado de tensión y tracción se estudió utilizando el método de simulación por ordenador que se realizó en el software DEFORM 3D. Los resultados obtenidos confirman la eficacia de la nueva herramienta en el procesamiento de tochos cilíndricos.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de métodos que ahorren recursos para obtener materiales con propiedades que combinen simultáneamente una alta durabilidad y plasticidad en condiciones de uso de dispositivos bastante sencillos y baratos que permitan emplear el mínimo tiempo posible al procesar los productos es de gran actualidad. Una gran parte de los productos fabricados con metales ferrosos consiste en tochos cilíndricos. Sin embargo, la especificidad del procesamiento de tochos cilíndricos consiste en la aparición de tensiones de tracción en las capas centrales de un tocho directamente al llevar a cabo operaciones tecnológicas.

El estado de tensión y el carácter de la corriente metálica al forjar se definen por la combinación del factor de forma, la temperatura y los factores cinemáticos. Además, el tamaño y la forma del tocho final en los procesos de forja abierta y cerrada dependen en primer lugar de los parámetros de la velocidad de las matrices de trabajo, la temperatura de las matrices y del tocho, la velocidad de deformación, etc. [1, 2]. La realización del proceso de forja favorece el aumento de los indicadores de durabilidad en el nivel suficiente de plasticidad. En este proceso se produce el aplastamiento efectivo del grano y de las fases eutécticas [3]. Se utiliza mucho la forja con compactación de los materiales en polvo [4]. Sin embargo, en la forja abierta se observa una heterogeneidad del estado de tensión y deformación. Las condiciones más severas son características de las zonas extremas del tocho.

El principal inconveniente de los procesos tradicionales de forja, laminado y prensado es la considerable irregularidad de la distribución de tensiones y deformaciones, así como un alto nivel de utilización del recurso de la plasticidad del material directamente durante el procesamiento [5]. A la hora de seleccionar el esquema de deformación destacan los esquemas que realizan deformaciones por cizallamiento [6, 7].

Al realizar la forja cerrada integral, la uniformidad de la estructura se consigue llevando a cabo un gran número de ciclos de deformación [8].  En este aumento de los ciclos de deformación promueve el crecimiento del límite de fluidez, resistencia y alargamiento relativo.

• Materias:Tensión-deformación Materiales ferrosos Elementos finitos
• Subjects:Stress-strain Ferrous materials Finite elements
• Palabras claves:Materiales ferrosos; Herramienta; Estrés; Deformación; FES
• Keywords:Ferrous materials; Tool; Stress; Strain; FES