laminación
Comparación del perfil de laminación
obtenido por medio de un modelo numérico dinámico y un estático de un proceso de laminación en frío
M. A. Bello-Gómez 1, M. P. Guerrero-Mata 1, L. A. Leduc Lezama 1, T. P. Berber-Solano 1, A. Esaa 2, O. García-Rincón 2, H. R. Siller 3
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Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Universidad Autónoma de Nuevo León, Pedro de Alba S / N, Ciudad Universitaria, C. P. 66450, San Nicolás de los Garza, México.
Resumen
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Ternium México, Av. Los Ángeles 325 Ote., San Nicolás de los Garza, 66452, N. L., México
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Tecnológico de Monterrey, Ave. Eugenio Garza Sada # 2501 Sur. C. P. 64849. Monterrey, NL., México.
El acabado superficial y la forma geométrica resultante de los productos obtenidos en la laminación en frío son factores que juegan un papel importante durante la fabricación de estas láminas debido a su uso final. Los productos generados en este proceso son utilizados en la fabricación de automóviles, electrodomésticos y piezas electrónicas; por lo que cada vez se vuelve más necesario producir láminas con mayor control de forma y dimensiones. Este trabajo evalúa la forma resultante de distintas láminas obtenidas por el proceso de laminación en frío en un molino Tándem 4 en alto, utilizando modelos numéricos con ayuda del Método de Elemento Finito y la plataforma Abaqus. El desarrollo del modelo se realizó en dos etapas. La primera utilizando un modelo dinámico donde se incluyeron distintas variables involucradas en el proceso como: velocidad de la lámina, rotación de los rodillos, tensiones, etc. La segunda parte consta de una simplificación estática capaz de reproducir la forma del perfil obtenida con el modelo dinámico, pero disminuyendo significativamente el tiempo computacional. Los resultados obtenidos muestran que la discrepancia entre ambos modelos es mínima.
1. Introducción
La laminación en frío es un proceso donde una lámina de metal es deformada plásticamente hasta cierto espesor, con un acabado superficial y tolerancia dimensional superior que las láminas procesadas en caliente. El proceso consiste en una pieza de metal pasando a través de un molino de laminación a temperatura ambiente. Las láminas usadas en la laminación en frio deben ser previamente procesadas en caliente. La laminación en frío disminuye el espesor pero además incrementa el acabado superficial.
Las láminas del molino frío son usadas en la industria automotriz así como en la fabricación de electrodomésticos; es por esta razón que el acabado superficial y el control de forma en la lámina juegan una parte esencial en este proceso.
1.1 Tipos de molinos. Existe una gran variedad de molinos utilizados en la laminación en frío. Los molinos más comunes son: dos en alto, cuatro en alto y seis en alto. Estos son clasificados por el número de rodillos que componen el molino. El control de la forma y el acabado superficial están afectados por la configuración del molino.
Este estudio considera un molino de cuatro en alto compuesto por: dos rodillos de trabajo y dos rodillos de apoyo, como se muestra en la Figura 1. Los rodillos de trabajo son los rodillos pequeños, mientras que los rodillos de apoyo son aquellos que soportan los rodillos de trabajo.
Rodillo de apoyo
Rodillo de trabajo
Figura 1. Molino 4 en alto, compuesto por dos rodillos de trabajo y dos de apoyo.
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HIERRO yACERO / AIST MÉXICO