Embutido
Introducción
La embutición es un proceso tecnológico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es una técnica de gran aplicación en todos los campos de la industria.
En la embutición de una pieza se parte de una porción de chapa que descansa sobre la matriz, mientras el pisador la mantiene sobre esta y el punzón ejerce la presión necesaria para conformar la pieza provocando la fluencia del material a través de la cavidad abierta en la matriz. La pieza va a conformarse en función de la forma de la abertura de la matriz y la forma del punzón, mientras que el pisador va a evitar el pandeo del material al tratarse de formas generalmente no desarrollables.
Fases del proceso
El flujo de material en piezas con forma irregular es muy complejo, por este motivo se expone el caso más fácil y sencillo : el embutido del vaso o embutido cilíndrico. La chapa inicial para embutir un vaso cilíndrico es de geometría circular y durante el proceso de embutido esta silueta circular fluye hacia el centro de la matriz a medida que el punzón desciende y obliga al material a pasar por la abertura de dicha matriz. Durante este proceso las diferentes zonas de la chapa o pieza se van a ver sometidas a diversos esfuerzos y tensiones. El proceso sigue las siguientes fases:.
(1) Se coloca una silueta circular con espesor t y diámetro D sobre la superficie de la matriz que tiene una abertura con el diámetro d. Normalmente, en la arista "Arista (geometría)") de la abertura de la matriz está aplicado un radio r (figura a).
(2) El pisador pisa la chapa y se inserta el punzón con el diámetro d en la dirección del eje. El extremo del punzón tiene el radio r. Este mismo radio queda como el radio del fondo del vaso embutido (figura b).
(3) Conforme el punzón se introduce en la matriz, se embute la parte central de la silueta progresivamente mientras el perímetro de la silueta se desliza sobre la superficie de la matriz y se traslada hacia el interior de la misma (figura c).
(4) Al encoger la circunferencia de la silueta se generan esfuerzos de compresión en la dirección circunferencial de la chapa, los cuales pueden provocar el pandeo y producir arrugas. Para evitar este fenómeno se sujeta la silueta con el pisador (figura c).
(5) En el momento en que se embute la chapa, se comprime en la dirección circunferencial y se dobla recibiendo la tensión en la dirección radial simultáneamente en la boca de la abertura de la matriz. De igual manera la parte que tiene contacto con la cabeza del punzón recibe la tensión, sobre todo las zonas de los radios de matriz y punzón son la que recibe la mayor tensión del doblado. La zona cilíndrica entre r y r, la cual corresponde a la pared lateral del recipiente, se estira verticalmente (figura d).