INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA

MECANICA Y ELECTRICAUNIDAD AZCAPOTZALCO

CIZALLADOMATERIA:

INGENIERIA DE MANUFACTURA APLICADA

LABORATORIO: PROCESO DE MANUFACTURA

PROFESOR: TEC. CIFUENTES VALDES ANGEL

ALUMNA: REZAGO COLINA TANIA

GRUPO Y BOLETA: 4RM1

2011360539

EQUIPO: II

2012

FECHA DE REALIZACION: 13/03/2012FECHA DE ENTREGA: 20/03/2012

OBJETIVO:Al termino de esta practica el alumno conocerá los principios y funcionamiento del proceso de cizallado, obtendrá los conocimientos para resolver problemas de corte con distintos tipos de materiales.

INTRODUCCION:En la industria metalúrgica y dentro del ámbito de la deformación metálica, se utilizan varios tipos de máquinas, entre ellas las cizalladoras, que por su funcionamiento representan un riesgo para el operario encargado de su manejo.Entre estas cizalladoras podemos distinguir varios tipos:

Cizallas de guillotina. Cizallas de palanca. Cizallas de rodillos. Cizallas circulares.

El cizalladoEs la operación de corte de una lámina de metal a lo largo de una línea recta entre dos bordes de corte. El cizallado se usa típicamente para reducir grandes láminas a secciones mas pequeñas para operaciones posteriores de prensado. Se ejecuta en una máquina llamada cizalla de potencia o cizalla recta. La cuchilla superior de la cizalla de potencia está frecuentemente sesgada, para reducir la fuerza requerida de corte.

Características generales

Las cizallas de guillotina para metal, son máquinas empleadas para cortar metales generalmente en láminas. Su campo de aplicación se extiende a varios sectores industriales.Dentro de las cizallas guillotinas para metal, podemos distinguir los siguientes tipos:

Cizallas mecánicas Cizallas hidráulicas

Las primeras pueden ser con o sin cuello de cisne y a su vez de embrague mecánico o de embrague a fricción.

Estructura general de las cizallas

Los filos de las cuchillas de cizallamiento tienen un gran ángulo de filo (aprox.

80°), de tal forma que sean suficientemente estables durante el procedimiento de cizallamiento. Angulos libres de 2 - 3° impiden el rozamiento entre las mordazas de cizallamiento y el material. Con el fin de que los filos no se rocen entre si y se desafilen, se debe ajustar un juego de filos en la cizalla de acuerdo al material que se va a cortar: juego de filos = 0,05 hasta 0,1 × espesor de la chapa

Figura- Juego de filos ajustado correctamente – 1. Cuchilla superior de cizallamiento, 2. Chapa, 3. Cuchilla inferior de cizallamiento, 4. Juego de filos

Un juego de filos demasiado grande conlleva a superficies de corte irregularesy a la formación fuerte de rebaba, las chapas delgadas se pueden hasta llegara doblar.

Figura- Efecto en el caso de un juego de filos muy grande, la chapa sedobla – 1.Cuchilla superior de cizallamiento, 2.Chapa, 3.Cuchilla inferior decizallamiento

Pero el juego de filos origina también un volcamiento fácil de las chapas, lo cualse puede compensar en las cizallas de palanca y en las cizallas mecánicas a través de un sujetador regulable.

Figura- Sujetador bien ajustado – 1.Sujetador, 2.Cuchilla superior decizallamiento, 3.Chapa, 4.Cuchilla inferior de cizallamiento.

En las cizallas con cuchillas de cizallamiento instaladas paralelamente secizalla el material de una vez sobre todo el borde de corte. Para esto es necesaria una fuerza de corte muy grande. Con el fin de mantener baja lafuerza de corte, se ajusta la cuchilla de cizallamiento superior inclinada en lamayoría de las cizallas.

Figura- Cizalla con cuchillas de cizallamiento paralelas – 1.Cuchilla superiorde cizallamiento, 2 .cuchilla inferior de cizallamiento.

A causa del efecto de la palanca es apropiado cuando la pieza se empuja lomás adentro posible en la boca de la cizalla, ya que así se puede aplicar unafuerza de corte grande. Pero al mismo tiempo actúa una fuerza de empuje queempuja hacia fuera la pieza de la boca. El procedimiento de corte se lleva acabo solamente cuando el rozamiento de la pieza sobre los filos es igual degrande a la fuerza de empuje.Las

cuchillas de cizallamiento forman luego un ángulo de abertura de 15°aproximadamente.

Figura 16 - Cizalla con cuchilla superior de cizallamiento inclinada – 1.Cuchilla superior de cizallamiento, 2. Ángulo de inclinación, 3.Cuchilla inferior decizallamiento.

Con el fin de garantizar este ángulo de abertura también en cortes largos, sediseñan las cuchillas superiores de estas cizallas en forma de arco.

Estas máquinas se componen de:

Bancada: Pieza de fundición sobre la que descansa la máquina.Bastidor: Pieza de hierro que se apoya sobre la bancada y soporta la cuchilla y el pisón.Mesa: Pieza de hierro sobre la que se apoya el material a cortar y a la que pueden fijarse accesorios como guías o escuadras.Pisón: Pieza de fundición que presiona y sujeta el material sobre la mesa de trabajo antes de efectuarse el corte.Corredora o porta-cuchilla: Pieza que se desplaza verticalmente a la mesa y aloja a la cuchilla móvil.Cuchilla móvil: Pieza de acero unida a la corredera diseñada para cortar el material.Cuchilla fija: Pieza de acero unida a la mesa y diseñada para cortar.Grupo hidráulico o Sistema mecánico: Sistemas que permiten el funcionamiento de los diferentes órganos de la máquina.Dispositivo de accionamiento: Elemento de mando de la máquina que puede ser manual o con el pie. (Pulsador, pedal, barra, etc.).

PROCESO DE CIZALLADO:

El corte de lámina se realiza por una acción de cizalla entre dos bordes afilados. La acción deCizalla comienza donde el borde superior de corte (el punzón) se mueve hacia abajo sobrepasando el borde estacionario inferior de corte (el dado).Cuando el punzón empieza a empujar el material de trabajo, ocurre una deformación plástica en las superficies de la lámina, conforme éste se mueve hacia abajo ocurre la penetración, en la cual comprime la lámina y corta el metal. Esta zona de penetración es generalmente una tercera parte del espesor de la lámina. A medida que el punzón continúa su viaje dentro del trabajo, se inicia la fractura del material de trabajo entre los dos bordes de corte. Si el claro entre el punzón y el dado es correcto, las dos líneas de fractura se encuentran y el resultado es una separación limpia del material de trabajo en dos piezas.

FIGURA. Cizallado o corte de una lámina metálica entre dos bordes cortantes: (1) inmediatamente antes de que el punzón entre en contacto con el material, (2) el punzón comienza a comprimir el material de trabajo causando deformación plástica, (3) el punzón comprime y penetra en el material de trabajo formando una

superficie lisa de corte y (4) se inicia la fractura entre los dos bordes de corte opuestos que separan la lámina. Los símbolos v y F indican velocidad y fuerza aplicada, respectivamente.

Los bordes cizallados de la lámina tienen formas características. Encima de la superficie de corte hay una región que se llama redondeado. Éste corresponde a la compresión hecha por el punzón en el material de trabajo antes de empezar el corte. Aquí es donde empieza la deformación plástica del material de trabajo; justo abajo del redondeado hay una región relativamente lisa llamada bruñido. Ésta resulta de la penetración del punzón en el material antes de empezar la fractura. Debajo del bruñido está la zona de fractura, una superficie relativamente tosca del borde de corte donde el movimiento continuo del punzón hacia abajo causa la fractura del metal. Finalmente al fondo del borde está la rebaba, un filo causado por la elongación del metal durante la separación final de las dos piezas.Finalmente al fondo del borde está la

rebaba, un filo causado por la elongación del metal durante la separación final de las dos piezas.

FIGURA .Bordes cizallados característicos del material de trabajo.

El proceso de cizallamiento se desarrolla en tres etapas:

1. Entallar: Cuando se sientan los filos se encoge un tanto el material bajo el efecto de fuerza. Tan pronto como pasa su límite de elasticidad, los filos entallan el material.

2. Corte: Mediante la penetración mes profunda sobrepasan las cuchillas de cizallamiento la resistencia interior de la estructura del metal y entrecortan la pieza.

3. Desgarre: Las cuchillas de cizallamiento aplastan el material entre los dos filos, ante esto se fortalece el material. Como ahora los filos no pueden penetrar más, desgarran el material restante con el efecto de fuerza posterior.

EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO:

1 lamina negra con espesor de 1.3 mm

1 escuadra universal a 90° (en L)

3 fusibles 1 vernier 1 microscopio de taller 1 cizalladora

DESARROLLO PASO A PASO:

Colocación sobre la mesa de la chapa a cortar. Primero 10mm, después 5mm y 30mm.

Situación de la chapa en posición de corte (operación que se realiza con la ayuda de reglas graduadas situadas en los soportes delanteros y la galga de tope trasero o bien con la lectura de indicadores automáticos).

Accionamiento de la corredera, (con lo que descienden automáticamente el pisón y la cuchilla, ésta con un retraso sobre el pisón y se efectúa el corte de la chapa).

La chapa una vez cortada cae por la parte posterior de la máquina al suelo o bien dentro de un sistema de recogida dispuesto para tal fin y la corredera queda inmovilizada en el punto superior.

Un nuevo ciclo puede ser iniciado.

CONCLUSIONES:Como es bien sabido el proceso de cizallado es uno de los mas utilizados para el corte de laminas de diferentes longitudes y espesores, en esta practica realizamos diferentes cortes con la cizalla, conforme el corte fuera en una longitud menor de la lamina era mas notable el giro que tiende a realizar la lamina entre mas pequeña fuera la sección era mas notable el giro. Como la energía utilizada en el corte se distribuye sobre la longitud de la lamina a cortar entre mas pequeña sea la célula a cortar el esfuerzo es menor quizá por eso en una sola célula solo se notan 2 cortes y no tres como en las células mas grandes.

CUESTIONARIO DE CIZALLADO:

1.- DEFINA QUE ES CIZALLA:

Instrumento a modo de tijeras grandes o en forma de guillotina que sirve para cortar en frío las planchas de metal.

2.- CUANTOS TIPOS DE CIZALLA EXISTEN:

Cizallas de guillotina. Cizallas de palanca. Cizallas de rodillos. Cizallas circulares.3.-MENCIONE LAS PARTES DE UNA CIZALLA:

Bancada Bastidor Mesa Pisón Corredora o porta-cuchilla Cuchilla móvil Cuchilla fija Dispositivo de accionamiento

4.-EXPLIQUE LA TRANSFORMACION DE ENERGIA ELECTRICA EN MECANICA EN LA CIZALLA:

La energía eléctrica es transformada en mecánica por medio de un sistema de poleas que se encuentra en el lado derecho de la maquina.

5.-CALCULE LA ENERGIA REQUERIDA EN UN ACERO ROLADO EN CALIENTE CUYO ANCHO ES DE 20.58’’ Y ESPESOR DE 0.065’’

E= 0.136 (25kg/mm2)(522.73mm)(1.651mm)2=4844.5170 Kg*mm

1plg= 25.4mm τ=25kg /mm2

20.58’’= 522.73mm

0.065’’=1.651mm