Investigando la recuperación elástica (springback) en el doblado giratorio de aceros avanzados de alta resistencia (AHSS)

Dr. Partchapol Sartkulvanich [a], Angel González Zúñiga [b] y Dr. Taylan Altan [a]
[a]. Center for Precision Forming, The Ohio State University
[b]. Consultores en Conformado y Procesos de Manufactura S.A. de C.V.

El doblado es una de las operaciones más comunes en el estampado. Comparado con otras operaciones de formado, el doblado tiene un modo distinto de deformación y puede formar partes como pestañas o bisagras.

En el proceso de doblado, la deformación plástica de la lámina se concentra mayormente en el área de contacto del radio de la matriz con la platina y a lo largo de una pequeña línea de contacto, mientras que en el resto de la lámina se experimenta muy poca o nula deformación. En el área de doblado, los esfuerzos máximos de tensión ocurren en las fibras externas, mientras que los esfuerzos máximos a compresión ocurren en las fibras internas de la lámina doblada.

Un tipo de doblado, es el doblado giratorio y puede proveer dimensiones precisas y una recuperación elástica (springback) controlada después del formado. Dicho proceso utiliza un balancín que simultáneamente sujeta y dobla la lámina usando su movimiento rotacional (ver Figura 1). El balancín sujeta firmemente el blanco o silueta en su posición y después sobre-dobla para compensar la posible recuperación elástica.

El doblado giratorio puede realizar más de 90° de doblado y puede reducir significativamente las fuerzas de pisado y de formado proporcionadas por la prensa [1]. De acuerdo al fabricante, el diseño actual del herramental permite formar espesores de lámina de hasta 7 mm. y puede sobredoblarla hasta 120 grados [2].

Uno de los problemas más críticos en la práctica del doblado es la predicción del springback y su compensación para cumplir con el requerimiento de las tolerancias. El springback es un resultado de los esfuerzos residuales que permanecen en la lámina después del proceso de deformación. Este generalmente se incrementa al aumentar la resistencia del material y la razón radio de doblez - espesor de lámina (R/t). Como el esfuerzo de flujo del material se incrementa, los esfuerzos elásticos aumentan proporcionalmente.

Figura 1: En el doblado giratorio, el balancín sujeta el blanco y sobredobla la lámina para compensar el springback (Figura cortesía de Anchor Danly).

Los aceros al carbono tienen un esfuerzo de cedencia de 170 a 240 MPa, mientras que los aceros avanzados de alta resistencia (AHSS por sus siglas en inglés) tienen una resistencia de cedencia de 410 a 1200 MPa. Por lo tanto, el springback será mayor cuando se forma un AHSS que cuando se forma un acero al carbono y puede ser peor cuando este se forma en un troquel progresivo [1]. De acuerdo con la práctica del doblado giratorio [2], la compensación para un doblado de 90° es de 3 grados para un acero al carbono y de 10 grados para un AHSS.

Springback

El springback puede reducirse usando un radio menor de doblado (R) y/o usando un espesor más grueso de lámina (t). Sin embargo, este ajuste es limitado debido a la fractura ocasionada por el doblez, fenómeno crucial en el formado de AHSS.

Formado Virtual

Diversos estudios han mostrado que el acero al carbono puede ser doblado sin la presencia de fractura utilizando pequeños radios de doblez, sin embargo dicha práctica para el formado de AHSS no es posible. Por lo tanto la ventana de operación de estos aceros es más cerrada. El formado virtual usando el método de elemento finito (FEM por sus siglas en inglés) puede ayudar para encontrar esta ventana de operación experimentando computacionalmente con diferentes parámetros del proceso en vez de utilizar métodos de prueba y error.

En un esfuerzo colaborativo con la empresa Anchor Danly, experimentos y simulaciones FEM de doblado giratorio fueron realizados para un AHSS DP 1000 para entender el comportamiento del springback ante los efectos de la holgura entre el sujetador del balancín y la matriz (ver Figuras 2 y 3).

En el modelo computacional, el balancín tiene un movimiento de traslación y de rotación. La velocidad de traslación fue asumida como constante e igual a la velocidad del sujetador del balancín. La velocidad angular fue modelada como una función del ángulo recorrido del sujetador. La Figura 2 muestra la distribución del esfuerzo efectivo calculado mediante la simulación FEM en el estado de sobredoblado. Como era de esperarse, los esfuerzos localizados
se observan en el área de doblez.

Módulo de Elasticidad

Distintos estudios han demostrado que el módulo de elasticidad (E) de los aceros AHSS decrece significativamente, con un aumento en la deformación o predeformación, en el proceso de 3, 4 descarga . Este modulo puede disminuir de 210 a 150 Gigapascales (GPa) para una pre deformación 3 del 5 por ciento en una prueba de tensión [3].

Dos valores del módulo de elasticidad (150 y 210 GPa) fueron utilizados en las simulaciones FEM. Los resultados en la Figura 3 muestran que a una menor holgura vertical, la simulación FEM con E=150 GPa predice un resultado más cercano al resultado experimental que la simulación con E=210 GPa. Menores holguras indican un menor sobre-doblado y una mayor pre-deformación evidenciándose mediante el módulo de elasticidad. Por lo tanto, la reducción del modulo de elasticidad en función de la pre-deformación es crítica y tiene que ser considerada cuando se modela el doblado de AHSS.

Figura 2: El esfuerzo efectivo del doblado giratorio se muestra aquí en la posición de sobredoblado (se utilizó el software DEFORM TM -2D para las simulaciones).

Referencias:

[1] S. Keller and P. Ulintz, "Forming Higher-Strength Steels, "MetalForming, April 2009, pp.18-25.

[2] Anchor Danly (www.anchordanly.com), Accu-TM Bend catalog 2008.

[3] Zhu, H., Huang, L., and C. Wong, "Unloading Modulus on Springback in Steel" SAE Technical Paper 2004-01-1050, 2004.

[4] Levy, B., et al., "The Effective Unloading Modulus for Automotive Sheet Steels", SAE Technical Paper 2006-01-10146, 2006.

Predicción de la Formación de Pliegues en un Forjado en Caliente

DEFORM TM Aplicación #101

Las partes forjadas se utilizan típicamente para aplicaciones de servicio severo o critico. Tales componentes como conexiones de alta presión, componentes de la suspensión de automóviles, partes del tren automotriz, engranes, barras, sistema de tren de aterrizaje de aviones y discos de turbinas están sujetos a una vida ardua de servicio. Las expectativas del cliente para una parte forjada incluyen resistencia, tenacidad y geometría. Estas se establecen en base a especificaciones. Adicionalmente, los requerimientos del flujo de grano y sin defectos son comunes. Los defectos del forjado pueden ser pliegues, fallas de llenado, rechupes, bandas internas de corte, grano perpendicular a una concentrador de esfuerzos y fracturas. La causa raíz de estos defectos no es siempre aparente en la etapa de diseño. De hecho, muchos de los defectos no se observan o no aparecen sino hasta después de completar las pruebas para liberar
producción. El cliente final no esta frecuentemente en la posición de aceptar defectos comunes de forjado, de modo que la función del forjador es desarrollar procesos que estén libres de estas imperfecciones, sin importar la inevitable variación del proceso. La simulación de los procesos ha probado ser una poderosa herramienta para asistir al ingeniero de forja en el diseño de procesos para las preformas y la forja.

El Proceso:

En la forja en caliente, es común formar partes múltiples en una sola placa con rebaba. El forjado de conexiones T de acero inoxidable de la serie 300 fue analizado con y sin la operación de habilitado. Sin la operación de habilitado se
observa un pliegue forjado como se muestra en la figura siguiente

Figura 1. El proceso simulado utilizando un preformado y una operación de acabado muestra un pliegue en el forjado. El área plegada es resaltada con un circulo y las flechas representan el movimiento del material justo antes del cierre del pliegue. Este defecto se observo una vez que la pieza fue fabricada.

El Análisis:

Se utilizo DEFORMTM-3D en estas simulaciones para analizar y comprender el proceso. Los resultados se correlacionaron bien con la experiencia actual en producción. Al añadir una operación de habilitado se elimino el defecto como resultado de una mejor distribución del volumen hacia la operación de preformado como se muestra. La simulación de procesos se puede utilizar para comprender la influencia de la distribución de volumen tanto en la formación de
defectos como el costo del producto. Una zona de rebaba que es ancha en una región y angosta en otra indica un diseño de preforma menos que óptimo.

La Oportunidad:

La simulación de proceso se utiliza rutinariamente para optimizar la distribución del volumen, lo que da como resultado una mejor calidad, y un menor costo del proceso sin defectos. El costo del desarrollo de los procesos tradicionales es alto. El desarrollo de un proceso puede tomar días o lo semanas de tiempo ingenieril. Construir un juego de dados a escala real y prepararlos para realizar pruebas involucra costos de miles de dólares.

Realizar las pruebas puede tomar horas e incluso días del tiempo de producción. Los costos de las pruebas pueden estimarse cuando se consideran todos los componentes. Aun peor el tiempo de entrega de las pruebas rara vez cumple con los requerimientos y expectativas de los clientes. DEFORM TM es una herramienta moderna para la simulación de procesos que es más rápida, menos costosa y provee mucha más información acerca de los procesos propuestos que las pruebas de piloto.

Figura 2. Se muestra la figura simulada con una operación de habilitado/ preformado/ acabado. No se espera un pliegue en este proceso. La práctica actual de manufactura corrobora resultado

Figura 3: Fotografía de un forjado actual. Observe otografía como la rebaba de la figura concuerda con la predicción de la simulación.

Reduciendo distorsiones en los productos fabricados por inyección de plástico

Dr. Victor Hiram Vazquez Lasso

Resumen industrial

Las condiciones actuales del mercado requieren de la producción de componentes de plástico de alta calidad a costos razonables. Para poder lograr este objetivo es necesario desarrollar procesos robustos que permitan la fabricación de productos libres de defectos. Por lo tanto es necesario anticipar posibles problemas de producción desde las primeras etapas del diseño del producto.

La tecnología de simulación de procesos además de proporcionar una estimación de las condiciones de llenado del producto, también puede proporcionar una idea de la contracción y posible distorsión de los productos de plástico.

El proceso

La distorsión de productos inyectados es más pronunciada para componentes de paredes largas y delgadas como la caja con compartimentos que se muestra en la Figura 1. Este producto por sus dimensiones se debe inyectar utilizando 4 puntos de inyección (ver Figura 2). La simulación del llenado con el programa Cadmould nos indica que la parte llenará completamente con un requerimiento de presión debajo de la capacidad límite de la inyectora. La mayoría de los análisis del proceso se detienen en esta etapa para dar lugar a la fabricación del molde. Sin embargo para productos con las características de esta caja es prematuro tomar la decisión de fabricación sin antes revisar la posible distorsión del producto debido al enfriamiento dentro y fuera del molde.

Fig. 1: Vista superior de caja con compartimentos

El análisis de distorsión del producto se muestra en la Figura 3. Podemos observar que la caja sufre una deformación de 0.77 mm en la zona próxima a las
asas del producto. En la unión entre las asas y las paredes de la caja existe una concentración de masa que tarda más en enfriarse que el resto de las partes de la caja. Esto ocasiona que la contracción no uniforme contribuya a la distorsión del producto.

Fig. 2: Puntos de inyección en el posterior de la caja

Fig. 3: Distorsión de caja con el diseño original de asa

El cambio en el diseño

La Figura 4 muestra un detalle del asa diseñada originalmente. La figura 5 muestra una propuesta de diseño para reducir la distorsión del producto. En la nueva propuesta se aumento la relación entre el área superficial y el volumen del asa para aumentar el enfriamiento de esta zona. Sin embargo el área de la sección transversal del asa se mantuvo constante para asegurar un desempeño correcto del producto.

Fig. 4: Diseño de asa original

Fig. 5: Diseño de asa modificada
Resultados

Para evaluar la viabilidad de esta propuesta fue necesario realizar una nueva simulación de llenado y distorsión del producto. Podemos observar en la figura 6 que la distorsión del producto se redujo a 0.34 mm y cambió de forma. Si la distorsión de la parte no es aceptable para el cliente, entonces sería necesario buscar una alternativa para resolver este problema. Sin embargo la simulación nos da una idea clara que el asa óptima debe de tener unas dimensiones intermedias entre el diseño original y el propuesto. Acercándose más a las dimensiones del diseño propuesto.

El tiempo total de simulación con el programa Cadmould para cada uno de los diseños fue de 8 horas aproximadamente de los cuáles el 20% corresponde a la simulación de llenado y el 80% a la simulación de distorsión. La modificación del diseño fue realizada en aproximadamente 3 horas desde el desarrollo del concepto hasta que el cambio fue realizado y aprobado. Basado en este análisis
podemos decir que hemos encontrado la dirección hacia donde debe orientarse la modificación del producto para reducir la distorsión a un mínimo aceptable.

Fig. 6: Resultados de distorsión con cambio de diseño

Conclusiones

Podemos concluir que la simulación de procesos en combinación con la simulación de enfriamiento del producto puede ayudarnos a diseñar productos y
procesos libres de defectos o problemas aún antes de que se fabrique el primer componente del molde.

*Las simulaciones de este artículo fueron desarrolladas con el programa Cadmould. Cadmould es una marca registrada de Simcon GMBH

Simulación de temple por inducción

DEFORM TM Aplicación #502

Antecedentes:

Para los componentes de la ingeniería se confía en sus buenas propiedades mecánicas para que su funcionamiento sea el adecuado en el servicio. El tratamiento térmico es un método utilizado para impartir estas propiedades mecánicas. El temple por inducción es un método popular y eficiente para el calentamiento rápido y enfriamiento de la superficie de la pieza de trabajo para lograr la microestructura y las propiedades mecánicas deseadas. El endurecimiento superficial de productos largo y delgados tales como ejes y flechas se puede hacer convenientemente pasando la flecha a través de una unidad de temple por inducción, esta incluye una bobina de calentamiento de inducción y una unidad de templado de cortina de agua. El control preciso de las
condiciones de proceso es importante para que no resulten problemas tales como una penetración de temple insuficiente. Además, la transformación de fases que involucra este proceso resulta inevitablemente en un aumento de volumen y distorsión de la parte. Aún más, un balance insuficiente entre el proceso de enfriamiento y calentamiento puede causar que la superficie martensítica que ya ha sido templada se reblandezca por el efecto de revenido del núcleo de la pieza que todavía esté caliente.

Análisis:

Un eje de acero SAE-1055 fue analizado en DEFORM -HT con una bobina de inducción de cobre con dos vueltas y una anillo de templado. Todos los componentes eran simétricos con respecto al eje, por lo tanto el análisis se realizó en 2D.

Tanto la pieza de trabajo como la bobina contienen una malla de FEM, el anillo de enfriamiento la definió el usuario con una ventana de transferencia de calor y el método de elementos frontera (Boundary Element Method ó BEM) fue acoplado con el método de elementos finitos (Finite Element Method ó FEM) para permitir el movimiento entre la bobina y la pieza de trabajo. Los datos de material requeridos consisten de las propiedades elásticas, plásticas, térmicas y electromagnéticas para cada fase de la pieza de trabajo: también se especificaron propiedades electromagnéticas para la bobina de cobre. Las características de la cinética de transformación fueron usados para describir el comportamiento de la transformación de fase entre las fases metálicas. La ecuación de Johnson-Mehl fue usada para la las transformaciones del tipo de difusión con un diagrama de tipo (TTT):

Equipo industrial del endurecimiento de inducción de la exploración. La inducción de cobre se encuentra sobre el apagado y la unidad traslada sobre el eje de rotación.

Adicionalmente, una relación martensítico fue usada para la de transformación del tipo no-difusión.

15kW de potencia se aplicaron para calentar la pieza de trabajo, a una frecuencia de 20kHz, para concentrar el calentamiento en la capa superficial. La ventana de
transferencia de calor que representaba en anillo de templado se le especificó una temperatura de 20° y un coeficiente de convención de 20kW/ (m2 K), representativo del temple en agua. El campo de transferencia de calor para la temperatura fue gobernado por la ecuación de Laplace:

Las ecuaciones gobernantes que deben resolverse para el campo electromagnético, incluyen la permeabilidad magnética, la conductividad eléctrica, fuente de densidad de corriente y potencial de vectores magnéticos se muestran a continuación:

Aplicando las condiciones de fronteras para sujetar un extremo del eje y dejando el otro libre para moverse facilitó la predicción de la dilatación axial.

Dilatación axial del extremo libre de la pieza de trabajo.

La profundidad efectiva del temple, definida como la región con 50% o más de fracción de volumen de la martensita, fue determinada por la sección radial simulada del eje. Estas predicciones fueron comparadas después del enfriamiento de pieza de trabajo a temperatura ambiente.

Volumen simulado de fracción de martensita contra profundidad a partir de la superficie.

Aplicaciones:

Las predicciones con DEFORM -HT TM puede proveer diseñadores y metalurgistas con información valiosa en el proceso de temple de inducción por barrido. La temperatura del eje, la profundidad del temple, las tensiones residuales y la geometría resultante debida a la distorsión son solo algunos de los resultados disponibles a partir de la simulación. Además, el diseño de la bobina de inducción puede facilitarse con los sistemas DEFORM -HT TM. El proceso de simulación de ejes, masas, engranajes y rodamientos los cuales son endurecidos por el método de barrido por inducción permitirán a los especialistas de la industria automotriz, aeroespacial y petrolera analizar el proceso en al computadora y reducir los procedimientos de prueba y error en el taller de tratamientos térmicos.

Consideraciones de diseño para la forja cerrada con rebaba

Dr. Victor Hiram Vazquez Lasso

Resumen Industrial

Un diseño apropiado puede hacer la diferencia entre un componente económicamente exitoso y otro que falle rotundamente. Aunque no hay un substituto para la asesoría con detallada con su proveedor de forjas, aquí hay unas guías prácticas sobre el diseño de forjas.

Consideraciones

Los métodos principales para formar acero por procesos de trabajo en caliente son forja en martillos, forja en prensas, laminado y extrusión. El trabajo llevado a cabo por los dos primeros métodos se llama forja. La forja involucra el formado de partes calientes a través de deformación plástica, generalmente con los golpes de un martillo de potencia o una prensa. En el proceso, la estructura de grano se altera y se refina y se mejoran las propiedades mecánicas del material. Aparte de las operaciones de flujo de metal en caliente, el proveedor de forjas puede realizar operaciones adicionales de formado en frío. El doblado, la torsión y el acuñado son operaciones típicas para los componentes forjados en caliente.

Las forjas comerciales pueden ser tratadas térmicamente y su superficie puede ser tratada químicamente por el proveedor. La operación de la forja típicamente es seguida de una serie de operaciones de mecanizado.

El control de la estructura de grano es uno de los beneficios que distingue al proceso de forjado. Con un diseño apropiado es posible alinear la orientación de los granos con la dirección de los esfuerzos principales que ocurrirán cuando la parte sea cargada en el servicio. Para el ciclo de vida de los componentes forjados en al construcción de vehículos, el límite de fatigsa es de importancia crítica.

Las impresiones de las cavidades se realizan con inclinaciones de manera que las forjas puedan ser removidas de los dados. Esta inclinación, llamada ángulo de salida, también promueve el flujo en cavidades profundas.

Forma y economía.

Al darle forma a un componente de ingeniería, la solución óptima es aquella que garantiza un funcionamiento sin fallas en el servicio y también hace posible una fabricación económica. El estado del arte actual ofrece al diseñador una multitud de opciones. La viabilidad económica debe ser el punto focal de todas las consideraciones, porque el costo total de la parte terminada es crítico.
Con esto en perspectiva, se deben seguir una serie de reglas cuando se diseñan componentes forjados. La elección del proceso de forjado está restringido a que la manufactura sea rentable para la cantidad de partes requeridas y a la adaptación de la forma de la forja a los contornos de la instalación del componente listo para ensamble.

La elección entre los variados tipos de procesos de forjado está acotada por el tamaño del componente, las cantidades a producir y la forma del componente. Las siguientes recomendaciones aplican generalmente:

- Para el caso en el que sea necesario cumplir con una orden de compra de piezas únicas, prototipos, o un número pequeño de piezas idénticas que solo pueden ser fabricadas por medio de una gran cantidad de mecanizado de barras o lingotes sólidos, entonces la forja abierta puede ser más económica. La forja abierta también es la elección más adecuada cuando las forjas son muy grandes o cuando los tiempos de entrega son cortos. Las forjas abiertas se producen con la ayuda de herramentales simples y solo se acercan burdamente a la forma final.

- Cuando las formas se vuelven más complejas y las cantidades a producir aumentan, la forja cerrada es el proceso a elegir, siempre y cuando el tamaño no exceda las capacidades del proceso de forja cerrada. Los componentes tienen una forma más cercana a la forma final de la pieza terminada. Se requiere una inversión mayor en herramentales que con el proceso de forja abierta. Para encontrar una solución económicamente aceptable para fabricar forjas cerradas, se tienen que considerar una serie de variables del proceso que en ocasiones se contraponen diametralmente. Entre estas variables están por ejemplo, exactitud
(tolerancia) requerida, material elegido, costo de manufactura, costo de herramental y procesamiento subsecuente, adicional a la cantidad requerida.

Cuando se selecciona el proceso de forja cerrada se pueden considerar procesos en frío, tibio y caliente. La Tabla 1 da un panorama amplio de las recomendaciones para elegir entre los tres procesos. Observe que la forja en frío y tibio se pueden utilizar en combinación.

Tabla 1. Preselección de proceso de forja cerrada para aceros
1 Excluyendo los costos de automatización 2 A menudo en combinación con el formado en frío [3]

Cuando se elige la forja cerrada en caliente hay cuatro opciones disponibles; Forjas burdas (previas), forjas terminadas, forjas casi netas y forjas netas. Estas se ilustran en la Figura 1.

Figura 1: a)Forja burda, b)forja terminada, c) forja casi neta y d) forja neta [3]

Las forjas burdas son generalmente forjadas en un dado de una sola cavidad con generosos sobre materiales para maquinado. Este proceso es adecuado para cantidades de producción moderadas. Una regla de dedo es dejar al menos un excedente para mecanizado final de 5mm de espesor por cada 300mm de longitud para las forjas de acero. Para el aluminio el excedente puede ser menor, y debe ser entre 25% a 50% más para aleaciones de alta temperatura.

Las forjas terminadas son adecuadas para cantidades de producción mayores. Estas se fabrican con mucho menor excedente que las forjas burdas. Las guías típicas de la FIA son 1.25 a 2.5mm más el ángulo de salida, que varía de 3° a 7°.

Las forjas casi netas se forjan lo más cercanas posibles a las dimensiones requeridas de la parte terminada de manera que las superficies requieran poco o casi nada de mecanizado. Son similares a las forjas terminadas excepto que están más cercanas a las dimensiones finales.

Figura 2: Las cantidades del lote de producción pueden afectar la economía de la forja casi neta Diseño para el flujo de material y la distribución de herramentales [2]

Las forjas con formas netas, a menudo se llaman forjas de precisión, se forjan en uno o más lados a la forma neta requerida de manera que no se requiere mecanizado en por lo menos uno de los lados. Por ejemplo, las formas de dientes en engranes de hasta 125mm de diámetro se están forjando en tolerancias de ±0.10mm, lo cual es a menudo suficiente para eliminar las operaciones de corte de engrane o para permitir el rectificado final. El agujero y la cara posterior todavía se terminan por mecanizado.

En algunos casos, los factores de producto dominan la elección del proceso de forjado. Por ejemplo:

- Aumentar la precisión del producto forjado tiende a aumentar el costo de las operaciones de forjado y usualmente reduce el costo del mecanizado final. Al aumentar las cantidades de producción la reducción en el costo de mecanizado es factor fuerte para compensar los mayores costos de herramental y procesamiento.

- Un material muy caro que es difícil de mecanizar sugerirá un proceso libre de generación de virutas y puede que sea mejor forjar cantidades pequeñas de producción cerca de la forma neta. Si el material es barato y con buena maquinabilidad entonces para cantidades pequeñas la forja abierta sería el proceso de elección.

- Anillos medianos o pequeños se pueden hacer ya sea por forja abierta o por laminado de anillos. Las cantidades de producción dominan la selección del proceso. Forja abierta es adecuada para cantidades pequeñas, el laminado de anillos es más adecuado cuando aumentan las cantidades.

- Los componentes que tienen características que se construyen con sólidos de revolución (simetría axial) como las flechas estriadas pueden ser candidatas para la forja fría, tibia o caliente dependiendo de la complejidad y tamaño.

La Figura 2, muestra esquemáticamente como el costo total de la parte terminada como función de la cantidad requerida se reduce aunque el costo de la parte en bruto aumenta debido a que hay un mejor ajuste entre la parte forjada y el producto terminado.

La consideración principal es disminuir la resistencia a la deformación evitando las orillas filosas, cambios abruptos en la sección transversal, costillas y patines (material entre costillas) muy delgados (corresponden a cavidades angostas y profundas en el dado), por lo tanto disminuir la probabilidad de defectos de forja (grietas y pliegues). Las bases y las paredes deben de ser lo suficientemente gruesas para evitar el enfriamiento muy rápido. La correspondencia entre la barra inicial o preforma y la forja final debe ser lo más cercana posible para asegurar un flujo de grano deseable en el producto final. Las guías para el espesor de pared mínimo, radios adecuados y ángulos de salida para remover con
facilidad la forja del dado se presentan en la Tabla 2. Las consideraciones del ángulo de salida deseable y el radio de transición nos llevan a una forma de sección transversal recomendada para facilitar el flujo de material como se muestra en al Figura 3.

Tabla 2: Valores típicos para ángulos de salida, radios de transición, espesor mínimo de pared para partes forjadas de acero, aleaciones ligeras, cobre y aleaciones de cobre. [1]

Figura 3. Secciones transversales de las partes forjadas en dado para condiciones óptimas de flujo de material y condiciones en el dado. [1]

La forma de seleccionar la línea de partición está influenciada en las siguientes variables.

• El proceso de forja y el tipo y tamaño de la máquina;
• El número, tamaño y costo de los herramentales de formado
• Los ángulos laterales de la parte forjada
• Chaflanes y redondeos de las orillas
• La masa del componente forjado

En la forja cerrada, la pieza de trabajo debe dividirse entre al menos dos herramientas (dados). La posición correcta de la línea de partición es extremadamente importante y requiere experiencia, especialmente para partes con geometría compleja. Se tienen que cumplir cuatro reglas básicas.

1. La línea de partición (línea de rebaba) debe dividir la forja – si es posible en todas sus secciones- en dos partes de igual profundidad. El requerimiento de material para un ángulo de salida dado se minimiza. La rebaba no debe de ponerse en la orilla de la forja, debido a que esto aumenta las dificultades durante el recorte y hace que sea más difícil corregir el alineamiento.

2. La línea de partición se debe de localizar en un plano siempre que esto sea posible. Este corresponde a la altura más pequeña del bloque del dado y facilita el mecanizado tanto de las superficies internas como externas.

3. La línea de partición (línea de rebaba) debe posicionarse de manera que facilite el flujo de material y reduzca en lo posible los defectos de forjado. A este respecto, una línea de partición con quiebres puede ser más adecuada que una
plana, como es el caso de secciones en forma de U y ángulos. Para forjas donde se deben de perforar rebabas internas y externas siempre es preferible una línea de partición con quiebres. Donde existe una línea de partición con quiebres como para una forja que no sea sólido de revolución, las componentes de deformación
intentan empujar las partes diferentes de los dados hacia lados opuestos. Para prevenir esto, la estampa se debe de cortar en el bloque del dado de manera que la línea de partición termina a la misma altura y en el mismo plano que el plano de forjado perpendicular a la dirección de deformación. Donde sea necesario, el ángulo de salida debe tomar en cuenta diferencias locales de pendiente entre la línea de partición y el plano de forjado (Figura 4). La compensación de la fuerza también se puede lograr al proveer una cavidad de retención o forjando en pares de manera que la simetría permita equilibrar las fuerzas.

4. Una línea de partición (línea de rebaba) debe posicionarse para facilitar la sujeción del material durante el mecanizado subsecuente. Las superficies que se van a mecanizar y aquellas que se usan para la sujeción así como las superficies protuberantes no deben de estar en los lados con pendientes y se deben de mantener libres de rebaba siempre que sea posible.

Tomando en cuenta todas las variables importantes que influencian un buen diseño de forja, la línea de partición siempre debe ser elegida con la cooperación de un especialista en forja con experiencia en diseño. Frecuentemente es posible modificar lo que originalmente era una línea de partición desplazada en un plano de partición nivelado a través de cambios menores en el diseño. (Ver Figura 5-b2 y 5-c2.) En ciertas ocasiones se ha probado que es ventajoso forjar con un plano de partición desplazado y para doblar ciertas partes del componente a la forma
deseada, esto es comúnmente realizado con un brazo de control de un automóvil, como se muestra esquemáticamente en la Figura 6.

Figura 4: Reglas básicas para escoger la posición de la línea de partición [1]

Figura 5: Posibilidades de línea de partición: (a) nivelada, (b1) doblez simétrico, (b2) doblez nivelado simétricamente, (c1) doblez no simétrico, (c2) nivelado, parte con doblez no simétrica. [2]

Figura 6: Partición de los dados para brazos de control automotrices: (a) plano horizontal de partición, (b1) plano de partición doblado; (b2) componente forjado después de doblar la palanca. [2]

Diseño para mecanizado

Los excedentes para mecanizado dependen menos del acabado superficial del dado de forja que la decarburización de la superficie y las fisuras superficiales (en el caso de materiales difíciles de forjar). Con el acero se recomienda dejar un excedente mínimo de 1,5mm. Con forjas largas, los muñones circulares y las levas se forjan ovaladas a menudo para compensar la contracción. La superficies más adecuadas para localizar y sujetar la forja durante la primera operación de mecanizado son aquellas donde los dados están menos sujetos al desgaste y a la deformación permanente. Las superficies a taladrarse deben de ser perpendiculares a la dirección de taladrado.

El diseño de herramentales, ya sea para el uso en una prensa o en un martillo es una ciencia muy especializada basada en tanto en experiencia práctica y conocimiento diligente de la tecnología aplicable. El pensamiento de diseño es variado e independiente debido a que muchos factores influencian las decisiones. Factores típicos incluyen:

• Cantidad de componentes requerida
• Grado del material a forjar
• Forma (complejidad) de la parte a ser forjada;
• Tipo de maquinaria disponible en la planta;
• Experiencia en el taller particular.

Jornadas de producción grandes permiten mejor diseño para reducir costos de producción a través de ahorrar material o tiempo de forjado. Materiales difíciles de forjar, tales como el acero inoxidable y las aleaciones de alta temperatura pueden requerir operaciones de forjado adicionales para producir una parte específica.
Con respecto al aseguramiento de calidad los siguientes requerimientos no deben pasarse por alto.

• Planeación de la calidad
• Vigilancia de la calidad
• Documentación de la calidad

Figura 7: Diseño de partes de forja para facilitar el mecanizado. (a) diseño de agujeros, (b) sujeción de partes delgadas, (c) centrado de proyección en lapalanca doblada, (d) diseño para facilitar taladrado. [1]

Las forjas ofrecen muchas ventajas sobre las partes producidas por otros procesos: mejor relación resistencia peso, integridad interna, propiedades direccionales mejoradas y una amplia selección de materiales. Los factores de la tabla 3 deben tomarse en cuenta en el diseño de forjas cerradas: flujo de material, diseño de herramienta, exactitud dimensional y facilidad para el mecanizado subsecuente.

Tabla 3: Lista de verificación para conferencias sobre el diseño de forjas [3]

La información siguiente debe ser intercambiada entre el comprador y el forjador durante las conferencias previas al diseño final y especificación de la parte forjada. Esta información es clave para identificar las formas de mejorar el desempeño de la parte y reducir los costos.

Identificación
Nombre del componente
Número del dibujo
Número de parte
Nombre de la compañía y dirección
Nombre de la persona iniciando el requerimiento u orden
Uso final

Dibujos de Ingeniería – Dibujo de la forja y dibujos de mecanizado
Nombre del componente
Número del dibujo
Posición de los puntos de localización o mamelones de
sujeción para operaciones de mecanizado subsecuentes
Superficies a maquinar y excedente de material
deseable para el acabado
Tipo de operación de acabado a usar
Localización y naturaleza de los números de parte,
marcas registradas y códigos de rastreabilidad (números
y letras en bajo y alto relieve)
Identificación del estatus de revisión del dibujo
Localización de la probeta de ensayo o prolongación,
análisis y número de especificación
Tratamiento térmico (si es requerido)

Cantidad y peso de la parte
Cantidad total de piezas/peso requeridas (en partes)
para las ordenes iniciales
Numero de partes por liberación (si está sujeto a
liberación)
Estimado de requerimientos anuales
Limitaciones en la aplicación de tolerancias para las
cantidades solicitadas.

Itinerario de entregas
Fecha inicial de entrega y número de partes
Itinerario subsecuente (requerimientos diarios,
semanales, mensuales o anuales)
Fecha en la que se debe de completar la orden

Mecanizado y opciones
Especificar si la entrega es: tal como es forjada, forjada
y granallada, con mecanizado de desbaste o con
mecanizado de acabado y lista para instalarse
Especificar requerimientos de sub-ensamble.

Datos de servicio
Esfuerzo máximo de diseño
Descripción del esfuerzo en el servicio (impacto, cíclico,
cargas o presiones)
Naturaleza del desgaste y abrasión que se encontrará el
componente
Ambiente de operación (agentes corrosivos,
temperaturas de servicio máximas)

Condiciones de la superficie
Superficies a mecanizarse marcadas en los dibujos
Naturaleza del acabado (pulido, cromado, pintado, otros)
Verificar si es necesaria una cotización alterna que
incluya mecanizado y otras operaciones.

Composición de material y calidad
Metal por nombre, composición y especificación
Materiales alternos permitidos

Propiedades
Especificación y norma que aplica (requerimientos
adicionales y excepciones)
Resistencia a la tensión mínima
Dureza (lugares para máximo y mínimo especificado)
Otras propiedades aplicables

Tratamiento térmico
Naturaleza del tratamiento térmico
Niveles de propiedades requeridos
Sistema de identificación del tratamiento
Código de colada

Tolerancias dimensionales
Guías de tolerancias FIA, DIN, etc.
Dimensiones críticas donde se aplican tolerancias
especiales.
Requerimientos de inspección especiales
Métodos de inspección requeridos (líquidos penetrantes,
partículas magnéticas, ultrasonido)
Inspección de recibo del cliente (completa, 100%,
estadística: nivel de calidad promedio u otro)
Inspección por agencia del gobierno
Muestras requeridas para la inspección de primera pieza

Envío
Especificaciones especiales de embalaje
Tipo y nombre de transportista preferido

Rastreabilidad
Código de lote
Identificación de herramienta
Código de colada
Código de lote de tratamiento térmico

Ensayo e inspección


Referencias

[1] Lange, K. 1985 Handbook of Metal Forming, Mc GrawHill,
[2] Jeine, H. J, 1996, Design Considerations for Impresión Die Forgings, 1991
[3] 1995, Product Design Guide for Forging, FIA

Análisis de Factura de Punzón para Forja en Frío de Planetario

DEFORM TM Aplicación #203

Análisis de Factura de Punzón

Hay cuatro tipos principales de fallas en los dados de formado. Estos son: 1) fractura catastrófica, 2) deformación plástica, 3) falla por fatiga de bajos ciclos (LCF) y 4) desgaste. Estos tipos generales de fallas pueden detectarse por una gran variedad de síntomas. Se ha encontrado que la simulación de procesos es una herramienta efectiva para el diseño y la detección de problemas en los dados para los diferentes tipos de fallas por deformación plástica y LFC. La simulación también ha mostrado ser efectiva para minimizar el desgaste a través de la reducción de la fuerza de formado.

Las fallas de LCF ocurren típicamente entre 1,000 y 1,000,000 de ciclos en aplicaciones de dados para el formado de metales. Hay cuatro etapas en las fallas de fatiga. Estas son: 1) inicio de la grieta; 2) crecimiento microscópico de la grieta; 3) crecimiento macroscópico de la grieta, y 4) falla catastrófica debido al crecimiento rápido repentino de la grieta. El inicio de la grieta siempre ocurre en una región con esfuerzo principal máximo positivo (en tensión). Generalmente, el nivel de esfuerzo esta por arriba de la resistencia de flexión. No es raro que una grieta inicie en una marca de esmerilado, en una inclusión metálica u otro defecto.

El Problema:

Un punzón utilizado en el formado en frío de engranes cónicos (planetario) se fracturo debido a una falla de fatiga. El dado empezó a fallar después de poco más de mil piezas. La imagen del punzón muestra claramente la fractura clásica asociada con una falla LCF.

El Análisis:

La deformación y los esfuerzos del dado fueron TM analizados utilizando DEFORM . Durante el análisis de deformación, la pieza de trabajo fue tratada como un cuerpo plástico con herramientas rígidas. Durante el análisis de esfuerzos del dado, los dados fueron analizados como cuerpos elásticos utilizando una combinación de carga de las superficies de contacto de la pieza de trabajo y las condiciones especificadas por el usuario.

Punzón con Fractura.

El tipo de análisis fue apropiado para este caso, aunque se pueden realizar simulaciones más sofisticadas. La causa raíz de este problema era una falla de fatiga de bajo ciclo (LCF). Un esfuerzo efectivo de más de 300 ksi se observó en el área de la fractura. El esfuerzo máximo principal indicó una componente de tensión muy grande.

El objetivo de este análisis era identificar la causa raíz de la falla del dado y proveer información para rediseñar inteligentemente el dado o el proceso de manera que se pudiera extender la vida útil de dado. El primer paso es identificar el área de esfuerzo más alto. Si el área de esfuerzo coincide con la fractura, se deben revisar los componentes del esfuerzo y las distribuciones de presión. Los contribuyentes a la falla incluyeron una carga alta, ya que el formado se lleva acabo a temperatura ambiente. Adicionalmente, el hombro plano conduce a un efecto de “articulación elástica”, debido al doblado localizado.

Una gran variedad de nuevos diseños de punzones fueron considerados y analizados. Entre los cambios se contempló el cambiar la cara plana del punzón con una cara angular cónica a 6 grados. El ángulo del cono se cambio de 30 grados a 33.46 grados. El radio del hombro se cambio de 3.0mm a 4.5mm. El nuevo diseño contaba con un hombro plano más pequeño.

Resultados:

El dado rediseñado resultó en una fuerza de formado menor. El nuevo diseño del punzón mostró un nivel de esfuerzo significativamente más bajo, especialmente el esfuerzo efectivo fue menor a través de la base del dado con la menor carga y un rediseño en el área del reborde.
Este diseño de dado fue muy exitoso, con un incremento de vida de servicio en más de un orden de magnitud.

Tres imagines de información de formado

Se muestra el punzón original del lado izquierdo y el diseño modificado a la derecha. El contorno muestra el esfuerzo principal máximo. El área clara es un valor negativo (compresión) y el área oscura es positive (tensión). Note como el esfuerzo de tensión se reduce en al área de fractura.

Información adicional

Este trabajo fue originalmente publicado por Lange, Hetting y Knoerr (Elsevier, Journal of Materials Mater Processing Technology, 1992) cortesía de The Ohio State University – Engineering Research Center for Net Shape Manufacturing.

Diseño de Troqueles Progresivos

Por.- Michael Konelli , Bestech Tool Corporation info@bestechtool.com, http://www.bestechtool.com

La decisión de producir una parte en un herramental progresivo generalmente se determina basado en dos factores: el volumen de producción y la complejidad de la parte. Estos dos factores son fundamentales en el diseño y construcción de la herramienta. Es importante abordar todos los factores que pueden contribuir al nivel de calidad de la parte, mantenimiento y vida de la herramienta. La ponderación de los factores será necesaria para poder llegar a la mayoría de las decisiones finales y éstas afectarán el costo de la herramienta.

Orientación de la parte

El proceso comienza determinando la posición con la que la parte será corrida dentro del troquel. Esto es dominado por las características de la parte y de las posiciones de planos de referencia y tolerancias critica. Entonces el compromiso comienza.

Para optimizar el uso del material puede ser necesario girar la parte en la tira, esto cambiará la dirección del grano y puede afectar la resistencia de cualquier forma en la parte. Formado con el grano puede causar un rompimiento y fatiga del metal y será más difícil mantener consistentemente el formando ángulos. Por esto la forma será mucho más susceptible a problemas asociados con la composición química de cada una de las bobinas que se corran en el troquel.


Figura 1. Esta parte se giró en la tira para mantener una mejo tolerancia crítica.

Por ejemplo en Figura 1 muestra una parte para la industria de la computación que fue girada en la tira para protegerla en contra el formado inconsistente de ángulos que pudiera ser causada por diferencias entre las bobinas. La parte contiene dimensiones críticas con tolerancias de .025mm que dependen de las formas. Girar la tira para asegurar figuras más consistentes no resulta en el uso más eficiente del material. Sin embargo en este caso, las tolerancias de la parte ganaron a la sobre optimización del uso del material.

La configuración de la parte puede proporcionar una segunda motivación para girar la parte en la tira. Si se requiere formado o perforado para producir la parte progresivamente, girar la parte puede se lo mejor y a veces es la única opción ya que la leva y el seguidor puede tomar una cantidad importante del espacio. La parte típicamente se gira para que el funcionamiento de las levas sea perpendicular a la bobina. Esto provee la condición más fácil y accesible para la levas.

Usualmente, un compromiso entre girar una parte para optimizar el uso del material y girar las levas para mantenerlas afuera de la bobina, es el resultado final. Esto puede aumentar el costo por pieza y los costos de herramienta. Sin embargo para producir la parte progresivamente dicho compromiso puede ser
necesario.

Una tercera consideración que puede requerir girar la parte en la tira es la cantidad de la elevación que es necesitaría para transportar la tira por el dado. La necesidad de elevar la tira se puede eliminar o reducir completamente al girar la parte apropiadamente.

Si todas las formas de la parte están en la misma dirección, el levantamiento se puede eliminar formando hacia arriba. Esto usualmente aumenta el costo del dado. Cuando la parte tiene formas en la dirección opuesta, se debe lograr un compromiso entre la elevación excesiva, uso de material óptimo, la complejidad de la herramienta y costo de la herramienta.

Tal compromiso se muestra en la Figura 2. La parte se transporta con un esqueleto tipo escalera, que agrega material al ancho de la bobina porque solo 2 pequeñas aéreas están disponibles para cargar la parte. También debido a la forma y longitud de las características, es necesario un aumento significativo en la elevación. Los elevadores de tira externos para transportar la tira tipo escalera trabajan bien en situaciones que requieren mucha altura.

Figura 2: Compromiso entre una elevación excesiva, el uso de material, y costo de herramienta y complejidad fueron necesarios para formar esta parte.

La última consideración para orientar la parte dentro de la tira es girarla para que la alimentación sea tan corta como sea posible. Esto es especialmente importante para materiales más pesados y bobinas más estrechas. El corte longitudinal con cuchillas redondas puede causar una torcedura lateral (camber) en las bobinas que puede ser difícil de alimentar. Una progresión corta corre rápidamente y tiene menos oportunidad para causar problemas de alimentación. Cuando existe una diferencia substancial entre la longitud y el ancho de la parte, es usualmente más rentable para construir la herramienta con la menor alimentación (menor dimensión). .

Transportando la parte:

Como las partes son transportadas en la tira afecta la alimentación del dado, la habilidad para elevar la tira para alimentar y la habilidad de producir las partes con una calidad consistente. Tres opciones básicas están disponibles para transportar la parte, aunque se pueden usar muchas variaciones de cada una de éstas. En el método más directo, las partes son transportadas por el desperdicio entre ellas. El material excedente necesario que debe dejarse por lado para después ser recortado es igual a uno a dos de espesores de la lámina. Este método produce típicamente un mínimo de desperdicio.

Se requieren ciertas configuraciones en la parte para poder usar este método. Al girar y acomodar las partes de extremo a extremo, éstas deben tener suficiente área usable tanto en el borde delantero como en el borde trasero de la progresión. (ver Figura 3)

Figure 3: Uno lado de la tira se usa para transportar la parte a través del dado progresivo.

La segunda opción básica de tira, es aquella en la que la parte se transportada por un lado de la tira, esto se muestra en la Figura 3. Este estilo es adecuado para partes que requieren una gran demanda de formado en hasta tres lados. Esto también mejora la accesibilidad si se requiere se recorte o formado con levas.

Elevar la tira a por arriba del dado de la leva se vuelve más difícil, cuando se usa esta opción de transporte. Un elevador de material en la orilla de la tira no es
suficiente, se requieren elevadores en el centro de la tira para balancear o cuando alimentar la tira a través del dado puede ser un problema. Lograr una elevación apropiada que puede ser difícil cuando se tienen que formar dobleces grandes hacia abajo o se tienen que formar muchos dobleces.

Figura4: Las partes mostradas aquí se transportan por el desperdicio entre ellos, que también sirve para estirar redes para el embutido central.

Este tipo de transportador puede causar otro problema de alimentación. El recorte de una gran cantidad de material de un lado de la bobina puede causar una deformación lateral (camber) en la tira cuando se libera los esfuerzos residuales del acero. Entre más progresiones tiene un dado aumentará el riesgo de problemas de alimentación y alineación de pilotos debidos a la deformación lateral de la tira (camber).

La configuración de la parte, el grosor del material y que tan estrecho debe ser el transportador son todos los factores que determinarán si la deformación lateral será un problema o no. Para prevenir la deformación lateral, Se debe aumentar el ancho de la bobina de manera que se pueda recortar el lado del esqueleto de la bobina. El recorte adicional libera tensiones desde el lado opuesto de la bobina y el equilibra la tira. Aun con éste corte adicional transportar la parte por un lado de la tira puede ser el método más efectivo para fabricar la parte desde punto de vista de aprovechamiento de material.

La tercera opción de transporte es la tira tipo escalera. Algunas de las ventajas del transporte tipo escalera que se discutieron anteriormente. Estos transportadores funcionan de manera correcta con partes complejas y con aquellas que requieren elevaciones significativas. Debido a que este método permite que la tira se alimente fácilmente, a menudo se utiliza para aplicaciones en los cuales se necesitan altas velocidades de alimentación.

El transportador de escalera usa mas material por parte. Sin embargo, a menudo la parte no puede producirse progresivamente por medio de otro método. Si el
volumen de producción están en el límite en términos de la justificación de la herramienta progresiva, el costo adicional del herramental y el desperdicio adicional de material, es posible que sea una mejor opción fabricar el componente en herramientas individuales con transporte manual o automático.

Registro en pilotos

Decisiones sobre la orientación de la parte y el tipo de transporte deben ser concurrentes tomando en cuenta una tercera consideración, el registro en los pilotos. El tipo, lugar, y número de pilotos afectan la progresión, la bobina y el tipo de transporte. La selección de pilotos comienza con el análisis de la configuración de la parte y las tolerancias requeridas. ¿Es posible o aceptable registrar los pilotos en agujeros dentro de la parte? Si una parte contiene agujeros, estos deben ser suficientemente para poderse usar con pilotos. Los agujeros de pilotos deben estar lo más apartados entre sí para que sea posible aumentar la exactitud de registro, adicionalmente éstos deben estar en el lugar
más apropiado si van a ser usados para estabilizar la tira y ayudar en el formado que se realiza en el troquel.

La tolerancias de los agujeros de piloto propuestos deben ser consideradas. Si la tolerancia del diámetro del agujero es muy cerrada, aun con un leve alargamiento causado durante el formado esto puede producir partes defectuosas. El alargamiento puede ser causada por algo muy simple como un viejo alimentador o uno que está un poco desajustado. Si un piloto se encuentra en
una parte que se recortará o en el esqueleto, un leve alargamiento es aceptable, siempre y cuando las dimensiones de la pieza de la parte se mantengan dentro de las tolerancias.

A veces, dos sistemas diferentes de pilotos pueden ser requeridos. En estas aplicaciones, ambos conjuntos deben ser perforados al mismo tiempo para poder
proveer transiciones exactas desde el primer conjunto de pilotos al segundo. Cuando está implicada una cantidad significativa de la carrera del botador pueden ocurrir problemas. Los pilotos pueden tocar el material al mismo tiempo que se alinea la tira. Si se requiere una carrera considerable de botador, los pilotos rozarán los agujeros del piloto por la distancia completa de carrera.
Esto que puede causar rebabas en el agujero y conducir al rayado de los pilotos. La mejor solución es guiar el botador y colocar los pilotos en el botador.

Salida del troquel

A menudo se pasa por alto la manera que la parte saldrá de un troquel hasta que se llega el final del diseño. Esto es a veces, el factor determinante para el diseño de un troquel. Remover la parte del dado puede requerir girar la parte, usar un tipo diferente de transportador, o cambiar la secuencia de operaciones dentro del dado.

Las posiciones de las formas en la parte y su relación para donde la parte es transportada, tienen un efecto directo en donde o en cómo sacar la parte del dado. Una tira tipo escalera provee el método más fácil para remover la parte del dado. Generalmente, la parte puede ser cortada y se le puede hacer un corte de
silueta a través del dado.

Se deben considerar varios factores cuando un dado se diseña para que las partes puedan ser cortadas y se les pueda permitir caer en el extremo. Por ejemplo, el peso de la parte debe ser suficientemente des balanceada para permitir que caiga fuera del bloque del dado. Un perno de recorte puede ser agregado al pisador superior para asegurar que la parte salga del dado.
Si se forman orillas o bridas bajo la parte se deben agregar claros. Si esto no es posible, puede ser necesario rediseñar el dado para asegurar la salida de la parte. Si se forman orillas hacia arriba son formados para arriba, el avance de la tira a veces va a botar la parte del dado.

Determinando el número de progresiones:

Una vez que el diseño es determinado, el número exacto de estaciones necesarias pueden ser evaluados. Es importante mantener la construcción del dado en
mente cuando se finaliza la el diseño de la tira.

Usualmente, se deben incluir estaciones vacías para prevenir el debilitamiento del dado si se requirieran otras modificaciones. Además, la facilidad de mantenimiento de una herramienta se debe siempre tener en cuenta.

Mientras aumenta la complejidad de la herramienta, el grado de confianza en el diseño también juega un rol al decidir cuantas estaciones deben ser incluidas. Si
surgen dudas ya sea sobre si la parte esta propiamente dibujada o si la forma saldrá de la manera deseada, se deben agregar uno o más estaciones vacías, entre mayor es la incertidumbres, mayor es el e números de estaciones vacías que deben agregarse.

Si se construye el dado sin estaciones vacías y se tienen que agregar operaciones adicionales, las opciones son pocas. El casi todos estos casos la integridad del dado puede ser comprometida para acomodar la modificación. A menudo, se tiene que construir condiciones de mantenimiento no deseadas en el troquel. Cualquiera de estas situaciones puede producir un dado que se rompe repetidamente y es costoso para mantener.

Conclusión:

Lograr mantener los fundamentos es clave para producir calidad, dado y partes rentables. Entre más complejo sea el dado, más importante son las decisiones sobre los fundamentos. Con una evaluación apropiada y compromisos apropiados, se puede determinar la mejor opción. Esto producirá un troquel fuerte con buena alimentación y de fácil mantenimiento. El dado pude producir una calidad constante de la partes para imprimir. La decisión propia debe proveer el mejor valor para la herramienta.

Traducido por Samantha Vazquez Vázquez
Revisión Técnica: Dr. Víctor Hiram Vazquez Lasso