Proceso De Hidroconformación: La Guía Completa

Antes de comenzar su próximo proceso de hidroformado, lea esta guía.

Tiene toda la información para guiarlo a través de las etapas básicas y avanzadas de los procesos de hidroformado.

Vamos a sumergirnos.

¿Qué Es El Hidroconformado?

Es un proceso que consiste en formar una pieza hueca o lámina delgada a partir de un tubo, un perfil o dos piezas brutas mediante la aplicación de presión interna mediante el uso de un fluido activo, principalmente una emulsión agua-aceite. La presión depende del material, el espesor y el radio formado.

Tolerancia y Acabado En El Proceso De Hidroformación

El proceso de hidroformado puede dar a diferentes piezas tolerancias muy estrechas. Estos pueden incluir una tolerancia de aeronave que tenga una tolerancia de hoja de 0,76 mm. La eliminación del prensado inicial de un troquel macho y hembra hace que el proceso de hidroformado tenga un acabado suave.

El proceso de hidroformado elimina la presencia de resortes ya que ha sido el área de investigación, especialmente en los círculos de fabricación de tubos. El tubo se deforma naturalmente con dificultad y no muestra altos grados de deformación elástica cuando se carga.

Tolerance And Finish In Hydroforming Process
History Of Hydroforming Process

Historia Del Proceso De Hidroconformación

Debido a la necesidad de procesos de hidroformado en diferentes guías de soluciones, Frederick V Geiger y Fred Holz crearon Cincinnati milling Machine Company en 1889. En 1950, se fabricó la primera máquina hidráulica en la empresa. Inicialmente, debido a la tecnología no mejorada, los principales productos eran componentes de embutición profunda como reflectores en reflectores junto con las cubiertas de la caja de engranajes.

Los troqueles hembra tradicionales fueron reemplazados por un diafragma de goma soportado con presión de aceite. Era muy económico debido a sus tiradas de producción cortas, ya que eliminaba el uso de costosos juegos de troqueles combinados. En la década de 1970, el nombre de la empresa cambió a Milacron, describiendo su producto como una inversión inicial de bajo costo de embutición profunda. Posteriormente, la empresa se centró en mejorar la capacidad y la velocidad de las máquinas a medida que cambiaban los nombres iniciales de la empresa.

Estampación De Embutición Profunda Vs. Proceso De Hidroconformación

Deep Draw Stamping
Hydroforming Process

Costos de desarrollo

Dado que la creación de prototipos es el proceso de creación clave, los cambios de material o el grosor de las características de pared dadas se pueden mantener a través del proceso de hidroformado a pesar de las herramientas. Al mismo tiempo, el estampado de embutición profunda requiere esencialmente un proceso de mecanizado.

Proceso de herramientas

El proceso de hidroformado es la mitad menos costoso que el estampado de embutición profunda. Se fabrican más punzones de hierro fundido en hidroformado que en estampado de embutición profunda. Las herramientas en el proceso de hidroformado se alinean y montan fácilmente, lo que lo hace fácil y eficiente, mientras que en el estampado de embutición profunda, la alineación no es clara.

Gastos de acabado

El proceso de hidroformado brinda un excelente y atractivo acabado ya que se utiliza el diafragma flexible. A diferencia de la estampación profunda en la que no se utiliza el diafragma, dando un acabado menos atractivo.

Tiempo de prensa reducido

El proceso de hidroformado tiene más del 60 % de reducción de prensas, a diferencia del estampado de embutición profunda con solo un 35-45 % de prensas de matriz.

Parámetros Del Proceso De Hidroconformación

Hydroforming Process Parameters
Hydroforming Process Parameters

Presión interna

La presión interna confirma la forma y los contornos de la matriz. La presión implica una prensa hidráulica que tiene un dado específico en una combinación de agua y un sistema de control para fluido a alta presión.

Selección de materiales

Determina en gran medida la fuerza requerida para reformar el metal para desarrollar partes automotrices como capotas y techos. En el hidroformado de tubos, existen aplicaciones de alta y baja presión.

Alimentación axial

Existen métodos de análisis de factibilidad además de ventanas y cálculos de ruta de carga. Se desarrollan de simulaciones y experimentaciones. Además, ofrecen rangos de valores que comandan la prensa en la prensa en conjunto con el desplazamiento de trayectoria que sigue en el proceso.

Coeficiente de fricción

Las superficies, junto con los lubricantes, son fundamentales en la viabilidad del proceso de la máquina. La fricción reducida permite el flujo de material y evita que el material se diluya en áreas críticas.

Temperaturas

Se ejercen diferentes niveles de temperatura en el proceso en función del tiempo del proceso de hidroformado involucrado en el proceso de formación. Las altas temperaturas requieren alta presión, mientras que las bajas temperaturas requieren baja presión.

Proceso De Hidroconformación Paso a Paso

Hydroforming Process Step-by-step Process
Hydroforming Process Step-by-step Process

Paso 1: se coloca una pieza de metal en el anillo del soporte de pieza en blanco

Funciona de manera similar a un dado femenino. Tiene una cámara que se presiona y tiene aceite, junto con un diafragma de goma y también una almohadilla de desgaste. El punzón reemplaza el elemento de troquel macho. Por lo tanto, el punzón se sostiene sobre un pistón hidráulico y luego sobre un anillo que encierra en su mayor parte el punzón.

Paso 2: ejerza presión sobre la cámara de fluido, mientras baja la parte superior de la prensa

Este paso comienza con un anillo que sostiene una pieza de metal. A continuación, la prensa envolvente trae la cámara de aceite hacia abajo, rematando en blanco.

Mientras levanta un punzón a través del anillo mientras forma la cámara, presiona el aceite junto con la cámara. La presión se ejerce mucho. Recuerde, al tener una parte hembra como caucho en el proceso de formación, la formación de la pieza en bruto se produce sin las rayas debidas al estampado.

Paso 3: empuja el punzón hacia arriba; Formando así una pieza en bruto de metal contra la cámara de presión

El diafragma soporta la superficie en blanco.

Dado que la pieza en bruto adopta la forma de un punzón, el diafragma forma una pieza en bruto alrededor del punzón ascendente. La presión se libera en la cámara de formación después de que se completa el proceso de hidroformación, un factor que da como resultado que el punzón se retraiga de la pieza terminada.

Paso 4: levante la prensa superior, luego libere la presión mientras baja el punzón

Dado que este es el último paso para la formación del producto, la presión que se ejerce se libera para que el punzón baje.

Proceso De Hidroconformación De Láminas

Sheet Hydroforming Process
Sheet Hydroforming Process

El proceso operativo de hidroformado de láminas utiliza una herramienta, lo que reduce el costo del troquel con respecto a los otros procesos de formación. Los espacios en blanco están hechos de chapa laminada cortada a un tamaño determinado.

Su tamaño y forma determinan los parámetros en el proceso que optimizan el flujo de los materiales. Un punzón realiza el proceso que involucra una hoja de hidroformado o un troquel de cavidad. El proceso que implica el hidroformado del punzón también se conoce como embutición profunda hidromecánica.

La complejidad geométrica y la profundidad del embutido deciden el uso de un punzón o una cavidad. La complejidad de la superficie a trabajar exigirá cavidades como protuberancias, mientras que las superficies cilíndricas y de deslizamiento suave utilizan punzones. Dado que los punzones tienen camas pequeñas, solo pueden funcionar en superficies simples.

Aunque los punzones funcionan solo en superficies simples, son adecuados para trabajar en embutidos profundos y materiales con menos adelgazamiento. Los parámetros considerados en el proceso son las temperaturas, la presión y las variaciones en el tiempo. Durante el proceso, se evita que el blanco entre en contacto con el fluido mediante el uso de una vejiga flexible.

Se evita que los lubricantes y los fluidos de trabajo se mezclen mediante el uso de la vejiga, lo que permite otras técnicas en el proceso de formación, como intensificadores circulares de presión que ayudan a apretar el radio.

Proceso De Hidroconformación De Tubos

Tube Hydroforming Process
Tube Hydroforming Process

Se utiliza principalmente en la fabricación de piezas de fontanería.

La presión del fluido se aplica dentro del tubo sostenido con matrices, cerrado en el tubo con extremos sellados, por lo tanto, el fluido hidráulico se llena en el tubo. La presión obliga al tubo a adaptarse a las matrices.

Los sellos de los extremos se ejercen con una fuerza axial que aumenta la presión interna. Crea tensiones de compresión dentro del axial, lo que obliga a un tubo dado a deformarse. Un intensificador de presión controla la presión.

Los parámetros del proceso son la presión axial, la presión del fluido, la lubricación y, en algún punto, las temperaturas. Los procesos de preformado son vitales para ayudar a que el tubo encaje bien en la matriz de hidroformado, ya que aplana el tubo en determinadas áreas. La preforma también da forma a los extremos de los tubos para que coincidan con el tapón de sellado.

Normalmente, hay dos escenarios:

Alta presión

Tubo completamente encerrado en la matriz antes de la presurización del tubo. Por lo general, para evitar que se arrugue o se doble, la circunferencia del tubo es ligeramente más pequeña que la de un troquel. Debido a la alta presión interna, un tubo confirma la forma de la matriz a través de la expansión del tubo dentro de los límites de formación de los materiales utilizados durante el proceso.

Baja presión

Se presiona un tubo cuando se cierra un dado. Por lo tanto, un tubo confirma la forma de un dado cuando se cierra. El tubo se llena primero con fluido presurizado, después de lo cual la fuerza de cierre de la prensa forma el tubo debido al ejercicio de presión.

Desventajas Del Proceso De Hidroformación

Delicate Balance Between High Fluid Pressure And Material Ductility
Delicado Equilibrio Entre La Alta Presión Del Fluido Y La Ductilidad Del Material

La presión del fluido debe ser lo suficientemente alta como para doblar y estirar la pieza de trabajo a lo largo del radio de la curva. El material en uso debe ser dúctil para evitar la ruptura.

Temperature Differences
Diferencias De Temperatura

Mantener las temperaturas en las condiciones isotérmicas a través de los procesos es difícil debido a los diferentes cambios ambientales.

Longer Cycle Time
Mayor Duración Del Ciclo

El tiempo de ciclo, en comparación con el tradicional, es mucho más largo, lo que hace que el proceso sea más complicado y tedioso.

Fluid Pressure And Punch Stroke Complexity
La Presión De Los Fluidos Y La Complejidad De Los Golpes

La ruta óptima entre la presión del fluido y la complejidad de la carrera puede ser específica de la pieza.

Equipment Cost
Coste Del Equipo

El equipo utilizado en el proceso de hidroformado es costoso, lo que hace que el poder adquisitivo sea muy bajo.

Technical Skills
Habilidades Técnicas

La máquina debe ser operada por un experto técnico que comprenda completamente los procesos necesarios para lograr productos de calidad.

Risks Of Operations
Riesgos De Las Operaciones

El operador está constantemente expuesto a máquinas en funcionamiento que son riesgosas. Los dispositivos causan humedad al operador debido a demasiados derrames de fluidos y compromisos de presión.

Ventajas Del Hidroconformado

Higher Mechanical Strength
Mayor Resistencia Mecánica

Los productos diseñados a partir del proceso de hidroformado son más robustos y duraderos.

Reduced Assembling Or Welding Connections
Reducción De Las Conexiones De Ensamblaje O Soldadura

La alta presión obliga a diferentes productos a formar un solo producto a partir de sus respectivas fuentes, una ventaja para superar las necesidades de soldadura y ensamblaje.

Reduced Spring Back
Reducción De La Espalda Del Resorte

Los materiales formados a partir del proceso de hidroformado tienen menos tendencia a volver a su forma o forma original debido a la alta presión a la que están expuestos.

High Accuracy Level
Nivel De Precisión Alto

El proceso de hidroformado ejerce una gran presión sobre los productos y, finalmente, proporciona la calidad y el diseño requeridos.

Durability
Durabilidad

Idealmente, los materiales de alta presión son más duraderos debido a los menores riesgos o la capacidad de verse afectados por otros materiales circundantes. La alta presión aumenta la estabilidad del material utilizado.

Diseños Variados Para Piezas Complejas

Durante el proceso, los espacios y las formas de un diseño dado se hacen en función de la forma, el tamaño y otros componentes de calidad requeridos.

Aplicaciones Del Proceso De Hidroconformación

Aviation And Aerospace Industry
Industria Aeronáutica y Aeroespacial

Da forma al aluminio y sus aleaciones en diferentes partes, como revestimientos de alas, separadores de asientos, revestimientos de fuselaje, respaldos y reposabrazos. Además, los componentes de los motores a reacción se fabrican con acero inoxidable, aleaciones de piezas de boquillas en forma de níquel y diseños de titanio para tanques de agua portátiles.

Medical Equipment
Equipo Médico

Fabrica bandejas quirúrgicas, reflectores y cubiertas de luces para quirófanos.

Automotive Industry
Industria Del Automóvil

El hidroformado fabrica diferentes componentes, como sistemas de escape, chasis y partes de la carrocería. Las piezas incluyen vigas transversales y laterales, marcos de techo, motor y diferentes pilares como el A-. Pilares B y C.

Plumbing Industry
Industria De La Fontanería

Se utiliza para hacer tuberías y accesorios de plomería.

Heating Industry
Industria De La Calefacción

Un tubo de metal se calienta hasta un estado particular, casi su punto de fusión, luego se presuriza internamente con gas para formar tubos.

Household Appliances
Electrodomésticos

Los soportes para cortinas de acero inoxidable están hechos a partir del proceso de hidroformado.

Furniture Industry
Industria Del Mueble

Los productos de mobiliario pueden ser bien terminados o fijados utilizando piezas como hamacas, cajoneras u otras artes decorativas utilizadas para lugares simbólicos o religiosos como cruces.

Machine And Equipment Construction
Construcción De Máquinas y Equipos

Los rieles del bastidor de los automóviles y los soportes de los radiadores se fabrican mediante procesos de hidroformado.

La gente también pregunta:

¿Cuáles Son Los Dos Tipos De Hidroconformación?

Hidroformado de Chapa e hidroformado de tubo

Proceso de hidroformado de láminas

Idealmente, funciona utilizando una sola hoja. Un punzón realiza el proceso que involucra el hidroformado de láminas o un troquel de cavidad.

Proceso de hidroformado de tubos

La presión del fluido se aplica dentro del tubo sostenido con matrices, cerrado en el tubo con extremos sellados, por lo tanto, el fluido hidráulico se llena en el tubo.

¿Qué Es El Hidroconformado De Chapa?

Es el proceso de ejercer una fuerza de fluido a presión muy alta sobre una pieza de metal para cambiar su forma. Además, da como resultado piezas fuertes estructuralmente complejas, que son el resultado de metales dúctiles. La presión define la forma de la pieza de trabajo.

¿Cuáles Son Las Formas De Hidroconformado De Láminas?

Hay dos tipos de procesos de hidroformado de láminas;

  • Proceso de hidroformado de celda fluida
  • Se utiliza para formar piezas poco profundas con esquinas abiertas.
  • Proceso de hidroformado de embutición profunda
  • Se utiliza para fabricar piezas más altas con esquinas cerradas hasta 15 pulgadas más altas.
¿Para Qué Sirve El Hidroconformado?

El proceso de hidroformado reemplaza el antiguo proceso de estampado de dos partes, soldándolas para formar una estructura de un solo material.

Además, el hidroformado hace que diferentes piezas sean más eficientes al eliminar la soldadura y crear formas y contornos complejos. Reduce el peso, los desperdicios en la pieza de trabajo y reduce los costos de herramientas.

¿Qué Fluido Se Utiliza En El Hidroconformado?

Fluido hidráulico

Es un líquido que utiliza presión debajo de un diafragma de goma que obliga a la pieza de trabajo a cambiar su forma inicial del molde. Además, ayuda a transferir la potencia a la maquinaria hidráulica. Comúnmente, el fluido se basa en agua o aceites minerales.

¿Qué Materiales Son Adecuados Para El Hidroconformado?

Los metales adecuados para el hidroformado incluyen: metales Kovar, metales revestidos, metales galvanizados, metales de aluminio, metales de plomo, metales de latón, metales de bronce, metales de acero inoxidable, metales de cobre, metales de titanio, metales de aleaciones con alto contenido de níquel, metales de cobalto, metales de Inconel y molibdeno. rieles.

Más recursos :

hidroformado

Hidroformado de chapa

Acero inoxidable hidroformado

Hidroformado de titanio

Aluminio hidroformado

Hidroformado por embutición profunda

Scroll to Top