Publicación: Análisis comparativo del comportamiento de aceros de muy alta resistencia (dual-phase) en procesos de embutición de chapa de piezas sin simetría de revolución
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Fecha
2016-03-14
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Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación
Resumen
Históricamente la industria y la actividad investigadora ligada a los procesos de embutición profunda han prestado especial atención a la embutición de geometrías con simetría de revolución, pero la búsqueda de nuevas aplicaciones ha llevado a diseñar piezas con otras formas, menos conocidas y analizadas en profundidad, que han supuesto a corto plazo un gran reto para la ingeniería de fabricación. En la misma línea, la introducción de nuevos aceros con mejores propiedades mecánicas, como los aceros de doble fase (DP), ha permitido reducir el peso de los vehículos, mejorando ostensiblemente su comportamiento en cuanto a la cantidad de emisiones y seguridad, pero han supuesto un notable reto para los estampadores y fabricantes de matrices, debido principalmente a su reciente desarrollo. Considerando estos dos aspectos novedosos, embutición profunda de piezas sin simetría de revolución y aceros de doble fase (DP), la presente tesis doctoral persigue ser un documento de referencia que permita diseñar y fabricar piezas embutidas de sección rectangular evitando aquellas configuraciones más desfavorables, con el consiguiente ahorro de tiempo al reducir el número de pruebas físicas necesarias durante la construcción del utillaje. Para ello y a través de un modelo de elementos finitos debidamente validado, se han diseñado diversas variantes en las que se analiza el efecto de los principales parámetros geométricos de las herramientas que participan en un proceso de embutición profunda sin simetría de revolución: la altura de embutición S, el radio de matriz Rd, el radio de esquina del punzón Rpc y la relación entre el largo y el ancho del punzón LD; así como de los principales parámetros relacionados con la chapa a transformar o formato: la calidad del acero y su espesor. De los resultados obtenidos en forma de desplazamientos del formato en diversas direcciones y de la reducción de espesor en la diagonal de la geometría, se analizan en profundidad los valores de reducción de espesor obtenidos, determinando el espesor mínimo alcanzado al ser uno de los requerimientos principales exigidos en la fabricación de este tipo de piezas para considerarlas aptas de cara a su comportamiento en servicio. Para ello se utiliza como herramienta el diseño de experimentos (DOE) y la superficie de respuesta. En cuanto a la calidad de la pieza obtenida, en cada uno de los casos estudiados se analiza el factor de daño FD basado en tres criterios ampliamente contrastados y aceptados por la sociedad científica, siendo el más restrictivo de los tres, de acuerdo con los resultados obtenidos y la bibliografía consultada, el criterio de Cockcroft y Latham (1968). Partiendo de los resultados arrojados por este análisis y del porcentaje de reducción de espesor p_t ("A;) calculado en cada caso, se extraen una serie de recomendaciones prácticas de aplicación industrial para los aceros estudiados: DP450, DP600, DP780 y DP1000.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
Citación
Centro
Facultades y escuelas::E.T.S. de Ingenieros Industriales