Definición
La formabilidad del acero es la capacidad de un material de deformarse sin romperse, mediante procesos como flexión, laminación o embutición profunda. La capacidad de deformación del acero aumenta cuanto menor sea su límite elástico y cuanto mayor sea su ductilidad.
El campo de esfuerzos y deformaciones varía durante el proceso de formado, por lo que es necesario realizar varios ensayos para predecir la formabilidad de los materiales.
La deformación de un material metálico durante el proceso de formado es multidireccional, es decir, el material se estira en todas las direcciones a la vez, aunque en diferentes grados. Por lo tanto, la deformación del material durante el proceso de estampado es más compleja que la que se produce durante las pruebas de tensión, las cuales se realizan en una sola dirección.
Formabilidad
- Capacidad de deformación al acero por flexión, laminación o embutición profunda.
- Proceso: Estiramiento del acero en direcciones simultaneas.
- Operaciones básicas de formado: Doblado, Estirado Baxial, Troquelado, Estirado Plano y Desdoblado.
- Variables para el formado: Láminas de acero y lubricante.
- Tipos de prueba de formabilidad: Intrínsecas y Simuladas.
Proceso de formado
La mayoría de las operaciones de formado o de formabilidad del acero, son complejas y consisten en combinaciones o secuencias de operaciones básicas, como doblado, estirado biaxial, troquelado, estirado plano y desdoblado.
La formabilidad de un acero depende de varios factores mecánicos, como el diseño del dado, la lubricación y la velocidad de la prensa. Por eso, la formabilidad de un acero no se puede expresar en una sola propiedad, sino en una combinación de varias propiedades. Además, la formabilidad puede variar de una parte a otra y de una operación a otra.
Variables principales de la formabilidad del acero
Lámina de acero
Valor n
Hace referencia a la habilidad para deformarse bajo endurecimiento, una medida de la capacidad de estiramiento del material.
Valor r
Se trata de la resistencia al adelgazamiento, una medida de la capacidad de la profundidad de troquelado del material.
Otras variables a tener en cuenta son, por ejemplo, la anisotropía, factor en el plano de la lámina (valores r0, r45, r90), la uniformidad del espesor, la sensibilidad de la presión y de la temperatura.
Tipos de pruebas de formabilidad del acero
Intrínsecas
Estas pruebas miden las propiedades básicas de los materiales que pueden influir en su formabilidad. Son insensibles al espesor y a la condición de la superficie del material. Las pruebas intrínsecas más comunes son las pruebas de tensión uniaxial.
Las simuladas
Estas pruebas proporcionan datos limitados y específicos que pueden verse afectados por el espesor, el lubricante, la condición de la superficie, la geometría y el tipo de herramental. Están relacionados con una sola operación de deformación.
Existen muchas pruebas simuladas, como las pruebas de copa Olsen y Swift, que se han utilizado durante muchos años con una buena correlación con la producción en casos específicos.
Diagramas de límite de formado
El diagrama de límite de formado o conformado permite definir los principales componentes de deformación en el plano de la chapa: la deformación mayor y la deformación menor. La gráfica se divide en dos regiones: la región segura, que se encuentra en la zona inferior, y la región de fallo, que se encuentra en la zona superior.
Ambas regiones están separadas por la curva límite de formado. La curva indica el límite de deformación que puede soportar la chapa antes de fallar.
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