Extrusion Processes

Tooling U-SME

19 Jun 201402:16

Summary

TLDREl proceso de extrusión caliente es un método de fabricación de metales que involucra la carga de un lingote caliente en un contenedor de pared gruesa y la empuje a través de un molde de extrusión. Este método se realiza generalmente en prensas hidráulicas horizontales y la fuerza de extrusión depende de la fricción entre el lingote y el contenedor, así como del material del lingote. La lubricación se utiliza para reducir la fricción y la fuerza de empuje aumenta rápidamente cuando el lingote se estira para llenar el contenedor. La resistencia a la deformación aumenta a medida que disminuye la sección transversal del lingote no utilizado. La relación de extrusión, que es el área transversal del forro del contenedor dividida por el área transversal de las aberturas del molde, es un factor clave en la determinación de la velocidad de extrusión y la reducción requerida.

Takeaways

🔧 El proceso primario de extrusión caliente es la extrusión directa o la extrusión hacia adelante.
📦 El lingote caliente se carga en un contenedor de pared gruesa y es empujado a través de una matriz de extrusión asegurada en un soporte.
🤜 La fuerza para extruir se aplica por un rampa, junto con un bloque de simulacro intermedio reutilizable.
↗️ El flujo del metal desde la matriz está en la misma dirección que el movimiento hacia adelante del RAM.
🚪 La fuerza de extrusión depende de la fricción entre la longitud del lingote y el contenedor.
💧 Se puede reducir la parte de la fuerza de fricción utilizando lubricantes.
⏫ La fuerza aumenta rápidamente a medida que el lingote se estira para llenar el contenedor y aún más durante la fuerza de rompimiento antes de que comience la extrusión.
📉 Después de la rompimiento, la fuerza disminuye a medida que la longitud del lingote disminuye hasta alcanzar una fuerza mínima.
🚀 A medida que el lingote se delgaza, la fuerza aumenta rápidamente nuevamente para continuar el flujo de metal.
🌀 El flujo de metal se dirige radialmente hacia la abertura de la matriz.
🔊 Las exigencias de fuerza para la deformación aumentan considerablemente a medida que disminuye el grosor de la parte trasera o del lingote no utilizado.
🎯 La extrusión caliente se realiza comúnmente en prensas hidráulicas horizontales.
📈 Las prensas de extrusión caliente suelen tener una capacidad de fuerza, que se traduce en la cantidad de presión aplicada al lingote.
🔩 La presión depende del material y el estado del lingote, su sección transversal y complejidad, su longitud y temperatura, la velocidad de extrusión y la relación de reducción o ratio de extrusión.
📏 El ratio de extrusión es igual al área transversal del forro del contenedor dividida por el área transversal de las aperturas de la matriz.

Q & A

¿Cuál es el tipo primario de extrusión caliente?
-El tipo primario de extrusión caliente es la extrusión directa o la extrusión hacia delante.
¿Cómo se carga el lingote caliente en el proceso de extrusión caliente?
-El lingote caliente se carga en un contenedor de pared gruesa y es empujado a través de una matriz de extrusión asegurada en un soporte.
¿Qué aplica la fuerza para extruir en el proceso de extrusión caliente?
-La fuerza para extruir se aplica mediante una rampa, junto con un bloque ficticio intermedio reutilizable.
¿En qué dirección fluye el metal desde la matriz en la extrusión hacia delante?
-El flujo del metal desde la matriz es en la misma dirección que el movimiento hacia delante del RAM.
¿Cómo se reduce la parte de la fuerza de fricción en la extrusión caliente?
-La parte de la fuerza de fricción se puede reducir utilizando lubricación.
¿Cómo varía la fuerza de extrusión a medida que el lingote se estira para llenar el contenedor?
-La fuerza de extrusión aumenta rápidamente a medida que el lingote se estira para llenar el contenedor y luego aumenta aún más antes de que comience la extrusión.
¿Qué sucede con la fuerza de extrusión después de que el lingote rompe a través?
-Después de que el lingote rompe a través, la fuerza disminuye a medida que la longitud del lingote disminuye hasta alcanzar una fuerza mínima.
¿Cuál es la relación entre el grosor de la parte del lingote sin usar y los requisitos de fuerza para la deformación?
-Los requisitos de fuerza para la deformación aumentan notablemente a medida que disminuye el grosor de la parte del lingote sin usar.
¿En qué tipo de prensas se realiza generalmente la extrusión caliente?
-La extrusión caliente se realiza principalmente en prensas hidráulicas horizontales.
¿Cómo se evalúa la capacidad de las prensas de extrusión caliente?
-Las prensas de extrusión caliente generalmente se califican por su capacidad de fuerza, que se traduce en la cantidad de presión aplicada al lingote.
¿Qué factores afectan la presión aplicada al lingote durante la extrusión caliente?
-La presión aplicada al lingote durante la extrusión caliente depende del material y el estado del lingote, su sección transversal, complejidad, longitud y temperatura, así como la velocidad de extrusión y la relación de reducción o ratio de extrusión.
¿Cómo se define el ratio de extrusión en la extrusión caliente?
-El ratio de extrusión se define como el área transversal del forro del contenedor dividido por el área transversal de las aberturas de la matriz.

Outlines

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🔧 Proceso de extrusión caliente directa

El proceso de extrusión caliente directa, también conocido como extrusión directa, implica cargar un lingote caliente en un contenedor de pared gruesa. Este lingote es empujado a través de una matriz de extrusión asegurada en un soporte. La fuerza para la extrusión se aplica mediante una rampa y un bloque de acero intermedio reutilizable. El flujo del metal desde la matriz ocurre en la misma dirección que el movimiento hacia adelante del RAM. La fuerza de extrusión depende de la fricción entre la longitud del lingote y el contenedor, la cual puede reducirse mediante el uso de lubricantes. La fuerza aumenta rápidamente cuando el lingote se estira para llenar el contenedor y continúa aumentando hasta la fuerza de rompimiento antes de que comience la extrusión. Una vez que se logra el rompimiento, la fuerza disminuye a medida que la longitud del lingote disminuye hasta alcanzar una fuerza mínima. A medida que el lingote se delgaza, la fuerza aumenta rápidamente nuevamente para continuar el flujo del metal hacia la abertura de la matriz. La resistencia a la deformación o los requisitos de fuerza aumentan notablemente a medida que disminuye el grosor de la parte trasera del lingote no utilizada. La extrusión caliente se realiza comúnmente en prensas hidráulicas horizontales, y las prensas de extrusión caliente suelen tener una capacidad de fuerza que se traduce en la cantidad de presión aplicada al lingote. Esta presión depende del material del lingote y su estado, su sección transversal y complejidad, su longitud y temperatura, la velocidad de extrusión y la reducción o relación de extrusión. La relación de extrusión es igual al área transversal del forro del contenedor dividida por el área transversal de las aberturas de la matriz.

Mindmap

Keywords

💡extrusion

La extrusión es un proceso metalúrgico en el que un material, generalmente metálico, es empujado a través de una matriz para darle una forma y dimensiones específicas. En el video, se discute el proceso de extrusión caliente, que es un tema central al tratar sobre la manufactura de metales.

💡direct extrusion

La extrusión directa es una técnica de extrusión en la que la fuerza de extrusión se aplica directamente sobre el material que se extruye. Se menciona en el video como el primer tipo de extrusión caliente, destacando su importancia en el proceso descrito.

💡hot billet

Un lingote caliente es un bloque de metal que ha sido calentado para facilitar su extrusión. En el contexto del video, el lingote caliente es cargado en un contenedor y empujado a través de una matriz, lo que es crucial para el proceso de extrusión.

💡extrusion die

Una matriz de extrusión es una herramienta con una abertura de forma específica a través de la cual el metal se extruye para adquirir una sección deseada. En el video, se indica que el metal fluye a través de la matriz de extrusión, lo cual es esencial para dar forma al producto final.

💡ram

El ram, o biela, es una parte móvil en una prensa que aplica la fuerza para empujar el material a través de la matriz. En el video, se describe cómo la fuerza para extruir es aplicada por el ram, y cómo su movimiento es paralelo al flujo del metal.

💡lubrication

La lubricación es el uso de un material para reducir la fricción entre dos superficies en contacto. En el video, se discute cómo la lubricación puede reducir la parte de la fuerza de extrusión que se debe a la fricción, mejorando la eficiencia del proceso.

💡upset

El término 'upset' en el contexto de la extrusión se refiere al proceso de aumentar el diámetro del material al principio del proceso de extrusión. En el video, se menciona que la fuerza aumenta rápidamente a medida que el lingote se 'upsetea' para llenar el contenedor.

💡breakthrough force

La fuerza de breakthrough es la presión máxima que se alcanza antes de que el metal comience a fluir a través de la matriz. En el video, se indica que la fuerza disminuye después de alcanzar la fuerza de breakthrough, lo cual es un punto crítico en el proceso de extrusión.

💡extrusion ratio

La relación de extrusión es la proporción entre el área transversal del contenedor y el área transversal de las aberturas de la matriz. Se menciona en el video como un factor clave que influye en los requisitos de fuerza para la deformación del metal.

💡horizontal hydraulic presses

Las prensas hidráulicas horizontales son las máquinas que se utilizan comúnmente para realizar la extrusión caliente. El video destaca que estas prensas están calibradas por su capacidad de fuerza, lo que es crucial para la aplicación de la presión adecuada durante la extrusión.

💡reduction or extrusion ratio

El ratio de reducción o relación de extrusión es una medida de la cantidad de metal que se reduce en sección al pasar por la matriz. En el video, se relaciona con los requisitos de fuerza, ya que un mayor ratio generalmente requiere una mayor fuerza de extrusión.

Highlights

The primary type of hot extrusion is direct extrusion.

Hot billet is loaded into a thick wall container and forced through an extrusion die.

The extruding force is applied by a ramp along with an intermediate reusable dummy block.

Metal flow from the die is in the same direction as the forward motion of the ram.

Extrusion force depends on the friction between the billet length and the container.

Friction can be reduced by using lubrication, which in turn reduces the extrusion force.

Extrusion force increases rapidly as the billet is upset to fill the container.

Upon breakthrough, the force declines as the billet length decreases until a minimum force is reached.

The force rapidly rises again as the billet thins and metal flow radially toward the die opening.

Resistance to deformation increases markedly as the thickness of the unused billet portion decreases.

Hot extrusion is commonly performed on horizontal hydraulic presses.

Hot extrusion presses are rated in force capacity, which translates to the pressure applied to the billet.

The pressure applied depends on the billet material and temper, its cross-section, complexity, length, and temperature.

Extrusion speed and reduction or extrusion ratio are important factors in the process.

The extrusion ratio is calculated as the cross-sectional area of the container liner divided by the cross-sectional area of the die openings.

Hot extrusion is a complex process involving various factors such as force, friction, and material properties.

Optimization of the extrusion process can lead to improved efficiency and product quality.

Understanding the dynamics of metal flow and force requirements is crucial for successful hot extrusion.