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Experimentación y simulación del proceso de embutido variando las condiciones de lubricación sobre el acero AISI 304

Abstract:

El presente proyecto de investigación consiste en la experimentación y simulación por el método de elementos finitos del proceso de embutido variando las condiciones de lubricación del acero AISI 304. Primero se caracterizó el material mediante un análisis químico, la microestructura y un ensayo de tensión, para obtener la curva esfuerzo - deformación real de la que se obtiene el modelo matemático necesario por el MEF mediante el software de simulación para proceso de conformado mecánico. Se realizaron ajustes necesarios en el equipo de embutido que dispone el Laboratorio de Ciencia de Materiales de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE, además se diseñó y construyó un conjunto matriz - punzón para la ejecución de los ensayos. Se realizaron un total de 30 ensayos, utilizando tres tipos de lubricante: aceite de origen vegetal, aceite de origen mineral y grasa multipropósito, con diferentes combinaciones de lubricación entre el punzón, el blanco y la matriz. Las gráficas Fuerza – Desplazamiento del punzón obtenidas en los ensayos experimentales, fueron comparadas y analizadas con las gráficas obtenidas mediante la simulación en el software computacional. Se logró un adecuado ajuste entre los resultados de los ensayos y simulación; se determinó que las condiciones de lubricación con diferentes combinaciones entre el punzón, el blanco y la matriz influyen en los resultados de fuerza máxima que ejerce el punzón dentro del proceso de embutición.