PRÁCTICA 4:

Prácticas de Tecnología Mecánica

Conformado de Chapa y Soldadura

Adrián Cano Ortiz, Saúl Serna Sánchez, Rubén Tristán Aizpuru, Samuel Pinzelli
Tejada, Marc Villamón Salguero y Sara López Córdoba

Tecnología Mecánica
Curso 2022-23, Grupo 21 de prácticas

Realización de la práctica: 5/05/2023

Entrega del trabajo: 12/05/2023
Objetivos:
- Utilizar las técnicas e instrumentos de medición.
- Utilizar la prensa y los equipos de soldadura disponibles en el taller.
- Llevar a cabo procesos de conformado de chapa y determinar los parámetros de
control de dichos procesos.
- Realizar procesos de soldadura de piezas mecánicas.

Práctica a realizar:
Se trata de fabricar a partir de un formato de chapa (de longitud L, ancho a y espesor e),
una pieza doblada con una tuerca soldada en unos de sus dos agujeros (ver figura 2). El
material de fabricación de la pieza es un acero al carbono con una resistencia a la tracción
de 60 kg/mm² y un alargamiento máximo del 20%. Para obtener la pieza se llevarán a cabo
tres fases de trabajo.
Trabajo previo:
1) Utilizando los instrumentos de medición adecuados, determinar las
dimensiones del formato inicial de chapa:
L = 140 (mm)
a = 100 (mm)
e = 1 (mm)
2) Calcular el paso, ancho y rendimiento de material para la disposición en que
se consiga un rendimiento óptimo de material.
disposicion vertical simple.
n = 95,3 (%), paso = 102 (mm), ancho = 144 (mm)

Primera fase de trabajo:

Después de haber caracterizado dimensionalmente el formato de chapa inicial, se utilizará
la prensa disponible en el taller (n = 85 %) para obtener los dos agujeros de la pieza, tal
como se muestra en la figura 3.
1) Realizar una descripción exhaustiva de la prensa utilizada (tipo de prensa,
principio de funcionamiento, capacidad de carga, potencia, carrera,
características del motor, etc.)
El tipo de prensa utilizado es una prensa excéntrica. El funcionamiento de esta es
muy sencillo, un pequeño motor de apenas 2 cv está conectada por una correa que
ayuda a girar un volante de inercia de unos 200 kg. Mediante un mecanismo de
embrague cónico, el giro del volante de inercia se conecta con un mecanismo
excéntrico que es el que se encarga de dar la fuerza de corte, punzonado, etc. Un
mecanismo excéntrico (convierte movimiento rotatorio en lineal) significa que el eje
en la cual se aplica la fuerza no está colocada en el centro del émbolo, sino que está
situada prácticamente en el borde (mecanismo biela-manivela). Cuando esta realiza
el golpe, el embrague se desacopla para evitar que el volante de inercia se frene. La
carrera de esta máquina es variable gracias a un sistema de tornillo sin fin y tuercas,
pero en la realización de la práctica esta era de 60. La potencia del motor de esta
máquina en específico es de 1,5 kW y la potencia nominal es de 200 kN. Con esta
potencia la máquina puede seguir un ritmo de 155 golpes por minuto. El peso de la
prensa sin troqueles es de 1250 kg y cada troquel dependiendo de las medidas
puede pesar en torno a los 90 kg.

Características

Modelo MIOS T20 FV

Potencia 1,5 Kw

Masa 1250 Kg

Carrera 5mm - 60mm

Fuerza 20 Tn

Velocidad 155 golpes/min

Profundidad 180 mm

Diámetro agujero corredera 30 mm

Motor Eléctrico

Voltaje 400 V a 50 Hz

Corredera/mesa 230 mm - 290 mm

2) Utilizando el troquel de corte de la prensa, realizar el agujereado del formato

de chapa para obtener los dos agujeros.

3) Calcular la fuerza nominal para cortar los dos agujeros.

𝐹𝑁𝑜𝑚 = 𝑝 · 𝑒 · σ𝑐· 𝑘 = 12 · π · 2 · 60 · 9, 81 · 1 = 44379, 39 𝑁
Segunda fase de trabajo:
En esta fase de trabajo, se soldará una tuerca en uno de los agujeros de la pieza. La
soldadura que se va a utilizar es la oxiacetilénica y la preparación de esta fase de trabajo se
realizara de la siguiente manera:

● Limpiar las dos piezas rascándolas y desengrasándolas.

● Poner correctamente el material de protección personal: gafas, guantes, delantal,
etc.
● Tener a mano las herramientas necesarias: pinzas, encendedor, cepillo de alambre,
fundente y el material de aportación.
● Poner la chapa y la tuerca en posición estable y horizontal.
● Montaje del equipo:

○ Colocación de las botellas: sujetarlas a la carretilla de forma que se queden

seguras y no exista peligro de vuelco.
○ Purgar las botellas: en los orificios de salida de las botellas suele acumularse
polvo y suciedad. Por ello, antes de acoplar los manorreductores hay que
abrir el grifo de cada botella durante unos instantes, y cerrarlo
inmediatamente.
○ Acoplar los manorreductores.
○ Conectar las mangueras a los manorreductores
○ Conectar las mangueras al soplete
○ Comprobar si hay fugas; los puntos de verificación son: Grifo de botella de
oxígeno, Grifo de la botella de acetileno, Acoplamiento entre la botella de
oxígeno y manorreductor, Acoplamiento entre la botella de acetileno y
Manorreductor, Conexiones de las gomas a manorreductores y soplete y
Grifos del soplete. En esta operación solo debe utilizarse agua con jabón.
○ Emplear la boquilla adecuada al espesor que se va a soldar.
○ Antes de abrir las botellas, asegurarse de que los tornillos de regulación de
los manorreductores están flojos.
○ Al abrir las botellas situarse a un lado del manorreductor.
○ Encendido de la llama: abrir los grifos suavemente; el grifo de acetileno debe
abrirse, aproximadamente, una vuelta, y el de oxígeno, a tope. Una vez
abiertas las botellas, accionar los tornillos de regulación de los
manorreductores hasta conseguir las presiones adecuadas. A continuación,
abrir el grifo de acetileno del soplete aproximadamente tres cuartos de vuelta,
y con el mechero No utilizar nunca las cerillas por peligro de quemaduras en
los dedos) situado en frente de la boquilla encender la llama.
○ Reglaje de la llama: una vez encendido el acetileno, abrir gradualmente el
grifo de oxígeno hasta obtener una llama normal.

● Dejar caer un poco de fundente y también se pondrá fundente a la barreta

calentándola previamente.
● Seguir el procedimiento de soldadura a izquierdas, es decir, la llama seguirá a la
barreta mientras se sigue el contorno de la tuerca, depositando el baño de fusión e
intentando no tocar la tuerca para que no cambie de posición.
 ● Una vez acabada la soldadura, apagar la llama siguiendo el proceso siguiente:
○ Cerrar el grifo de acetileno para extinguir la llama.
○ Cerrar el grifo de oxígeno.
○ Cerrar los grifos de las botellas de oxígeno y acetileno.
○ Abrir los grifos del soplete para descargar las mangueras.
○ Cuando la presión y los manómetros de baja caiga a cero, volver a cerrar los
grifos.

Contestar las preguntas siguientes:

1) ¿Qué material de aporte se ha utilizado en esta práctica?
F-111 o F112

2) ¿Cuál es la presión de oxígeno y acetileno que se ha utilizado?

Bombona oxígeno → 200 bar
Bombona acetileno → 60 bar
Reductor de presión de oxígeno → 1,5 bar
Reductor de presión de acetileno → 1,5 bar

3) Citar cinco tipos de materiales que se pueden soldar con el proceso de

soldadura oxiacetilénica.
Oro, plata, acero, cobre y bronce.

4) ¿Cuántos tipos de llamas pueden aparecer en una soldadura oxiacetilénica?

¿Qué características tiene cada llama?
- Llama oxidante → alto contenido de oxígeno. No es la más recomendable para la
soldadura, sino que es más utilizada como cortadora por su poder oxidante. Tiene un
color oscuro.
 - Llama reductora → bajo contenido de oxígeno, en este caso tiene mayor parte de
acetileno. Se suele usar para soldar aceros suaves o inoxidables como el cobre,
aluminio… Tiene un color amarillento.
- Llama neutra → Tiene la misma cantidad de oxígeno que de acetileno. Es la más
común al soldar todo tipo de aceros al carbono. Tiene un color entre blanco y verde.

5) Identificar los elementos del soplete señalados en la figura siguiente:

6) ¿Qué tipos de soldadura se pueden realizar en el taller de mecánica?

Arco manual o de electrodo, soldadura mig mag, soldadura tig y oxiacetilénica.

Tercera fase de trabajo:

Una vez acabado el proceso de soldadura, se llevará a cabo un proceso de doblado en la
prensa del taller, utilizando un troquel de doblado.
Contestar las preguntas siguientes:
1) Calcular la tolerancia de doblado de la pieza.
90·2π 1
𝑇𝐷 = α (𝑅𝑑 + 𝐾𝑇𝐷 · 𝑒) = 360
(2 + 5
· 1) = 3, 92 𝑚𝑚
𝐾𝑇𝐷 → 𝑅𝑓 = 2 ≥ 2·𝑒 = 2·1 = 2 ⇒ 𝐾𝑇𝐷 = 0, 5
2) Dibujar, con un rotulador, la línea de doblado sobre el formato de chapa (ver
fig. 6).

3) Utilizar los instrumentos de medición adecuados para medir la profundidad

(h), ángulo de doblado () y apertura de la matriz (l) de doblado.
17,5/2
h = 8,5 (mm), β = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛( 8,5
) · 2 = 91, 66º, l = 17,5 (mm)

4) Calcular el radio mínimo de doblado.

𝑠 1 1 1
𝑅𝑚𝑖𝑛 = 2
( 𝑒 − 1) = 2
( 0,20 − 1) = 2 𝑚𝑚

5) Calcular la fuerza nominal de doblado.

2
σ𝑡 · 𝑎 · 𝑒 2
60 · 9,81 · 100 · 1
𝐹𝑑 = 𝑘𝑓𝑑 · 𝑙
= 1, 33 · 17,5
= 4473, 36 𝑁

6) Calcular la energía necesaria para llevar a cabo el doblado.

𝑒 1
𝐹𝑁𝑜𝑚 · (𝑒 + ℎ − ( β )) = 4473, 36 · (1 + 8, 5 − ( 91,66 )) = 36260, 32 𝐽
𝑠𝑖𝑛( ) 2
𝑠𝑖𝑛( 2
)
7) Utilizando el troquel de doblado de la prensa, realizar el doblado de la pieza.
8) Cuantificar la magnitud de la recuperación elástica.

α𝑓 90
𝑘𝑟 = α𝑖
= 91,66
= 0, 9818