Diseño, desarrollo y simulación numérica de la progresión de formación y rodillos de la tubería circular 5/8” calibre 16, basada en principios de roll-forming y FEM

Abstract

RESUMEN : En este informe de prácticas académica, se desarrolla el análisis por medio de elementos finitos de los rodillos para la sección de “sizing” de una maquina formadora de tubos (Se le nombra “sizing” a la sección de la maquina donde se da lugar a la forma última del tubo, en esta parte se deforma el tubo madre formado en la sección del “forming”), con el fin de mejorar el proceso de fabricación y cumplir con los estándares de calidad requeridos para la referencia de tubo circulas de 5/8”. En el software CAD Inventor se modelaron y parametrizaron los rodillos utilizados actualmente en la empresa AAMetals S.A.S para la referencia de tubo circular 5/8” calibre 16, con el propósito de establecer su progresión geométrica y desarrollar la flor de formación de la sección del sizing. Además, se presenta a la empresa los planos de los rodillos para los pasos del 15 al 20 pertenecientes a la máquina formadora de tubos y que son los responsables de dar la forma final al tubo. Se encontró que los rodillos para la referencia deseada están dentro de los parámetros de diseño y cuenta con los estándares para el desarrollo de la referencia, cumpliendo con los porcentajes de deformación para cada paso. Se evidenció por medio del análisis de elementos finitos la efectividad del diseño de los rodillos presentando valores de esfuerzos cercanos a los necesarios para una adecuada deformación, concluyendo que los picos más altos de esfuerzos se presentan cuando se van a tocar por primera vez el tubo y los rodillos. En síntesis, los rodillos aplican la energía necesaria para deformar el tubo y su diseño permite dejar la referencia de tubo con las medidas exigidas por los estándares de calidad. Se plantearon recomendaciones para aumentar la eficiencia de producción y mejorar el estado de algunas partes de la sección “sizing”, que afectan significativamente la calidad del producto final. Entre esas se encuentran; generar una guía de montaje y desmontaje de herramental con las medidas estándares de calibración para la referencia circular 5/8”.