Extensive analysis of the ETP grade copper wire drawing force parameters in correlation with the length of the elastic deformation region

Análisis exhaustivo de los parámetros de la fuerza de trefilado del alambre de cobre de grado ETP en correlación con la longitud de la región de deformación elástica

El proceso de trefilado de alambre es generalmente conocido como el proceso de conformado de metales más reconocido, sin embargo, las deformaciones elásticas presentes durante el proceso antes de entrar en la matriz de trefilado se omiten en la mayoría de los casos. Por este motivo, se ha llevado a cabo un amplio estudio experimental del proceso utilizando matrices de trefilado de distintas geometrías. Ello permitió definir la longitud de la región de deformación elástica y su influencia en los parámetros de fuerza de embutición registrados, que están estrechamente relacionados con las tensiones de embutición y, por tanto, con el factor de seguridad del proceso.

INTRODUCCIÓN

El proceso de trefilado, y especialmente el proceso de trefilado axi-simétrico, es un proceso de conformado de metales comúnmente conocido tanto teórica como tecnológicamente. Numerosas fórmulas bien conocidas han permitido calcular con bastante precisión las fuerzas de trefilado, el coeficiente de fricción, las tensiones residuales, los valores de la presión unitaria, la tensión de retroceso, etc. [1 - 3]. El proceso en sí puede describirse fácilmente debido a su estacionariedad, que macroscópicamente puede definirse por las fuerzas de embutición constantes presentes durante el proceso [4]. A lo largo de los años ha habido muchos intentos de reducir estas fuerzas utilizando, por ejemplo, varias geometrías de soporte de la matriz [5 - 6], trefilado asistido por electro pulsación [7 - 8], trefilado angular acumulado (AAD), que prueba la influencia de la linealidad de las matrices a lo largo del proceso, trefilado con el uso de ultrasonidos o trefilado con una temperatura elevada de la matriz [9]. Todos estos trabajos de investigación tienen algo en común, el intento de disminuir las fuerzas de embutición que se producen y, por tanto, las tensiones de embutición durante el proceso, ya que las tensiones son, entre otras, las responsables de las roturas durante los procesos industriales El modelo clásico de formación de defectos por estallido central de Avitzur se basa en un modelo de cuerpo rígido-plástico, mientras que, de hecho, en la zona observada donde se forman las fracturas, el material se encuentra probablemente en un estado elástico. [10]. Aunque existen muchos trabajos de investigación relativos a la fuerza de trefilado en sí, sólo hay unos pocos que relacionen estas fuerzas no sólo con la deformación plástica, sino también con la región de deformación elástica [11], especialmente antes de entrar en la matriz de trefilado, lo cual puede ser de mucha importancia para la continuidad del proceso de trefilado.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La hipótesis planteada es que el proceso de trefilado es estacionario y el resultado macroscópico de tal estacionariedad es una fuerza de trefilado constante necesaria para el proceso.