La determinación de las dimensiones de la chapa de
la que ha de salir el objeto embutido se basa en la igualdad de los volúmenes
de material del trozo de chapa inicial y el de la pieza embutida. La
importancia de la determinación del desarrollo se basa en tres necesidades:
1. Economía del material
2. Facilidad de embutición
3. Reducción del número de útiles.
Los cálculos que se describen en los numerales
siguientes son aplicables a cuerpos huecos que tengan forma geométrica regular
y con sección circular. Para cuerpos irregulares no siempre se puede realizar
un cálculo exacto.
Haciendo la aproximación de que el espesor no varía
durante la embutición, será suficiente con encontrar la igualdad entre la
superficie de la embutición y la de corte.
La
determinación del número de operaciones, junto a la del diámetro del disco
inicial son dos de las cuestiones más importantes de los procesos de
embutición. La necesidad de realizar el embutido en dos o más pasadas viene
determinada por la imposibilidad de que el material pueda resistir la elevada
tensión radial a que se le somete durante el proceso de embutición debido a la
relación existente entre el diámetro inicial del disco y el diámetro del
recipiente a embutir.
Las
piezas embutidas de gran profundidad, o de forma complicada no pueden ser
obtenidas en una sola operación. Estas deben ser deformadas en varias etapas y
en matrices diferentes, acercándose progresivamente a la forma
definitiva.Cuanto mas pequeño es el diámetro del punzón respecto al disco a
embutir tanto mayor sera la presion necesaria para el embutido. Para que esta presión no provoque la rotura de la chapa, esta no debe superar los limites de
resistencia del material. Los factores mas importantes que influencian la
calidad y la dificultad de las embuticiones son:
1. Características del material: propiedades, tamaño de grano.
2. Espesor
del material.
3. Tipo de
embuticion: simple doble o triple efecto.
4. Grado
de reducciones.
5. Geometría de la
embuticion.
Para la determinación de las operaciones por el método de coeficientes de reducción, se
parte del calculo de la chapa plana y se procede a multiplicar cada nuevo diámetro por un factor dependiente del tipo de chapa hasta alcanzar el valor
deseado.
En la
siguiente figura se ilustra el proceso donde D es el diámetro de desarrollo, d1 el diámetro de la primera embuticion, d2 el de la segunda etc. Se
tiene en consecuencia lo siguiente:
d1 =
K1 x D
d2 =
K2 x d1
d3 =
K2x d2
las ventajas de la embuticion En plegados y soldaduras, tener acabados adicionales de reprocesado, tipo limados o desbarbados, es habitual. Esto aumenta los costes. También las capacidades estructurales de piezas embutidas pueden ser mayores. Se debe a tener el conformado estirado del material, que lo ha endurecido, siendo más alto su límite a la rotura
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