Implementación banco de ensayos para el uso del pvc en conformado incremental.

Abstract

Los procesos de manufactura orientados a productos producidos en lotes pequeños tienen la necesidad de adaptarse a las nuevas demandas, las cuales son cada vez más personalizadas. Sumado al desarrollo tecnológico, se abre la posibilidad de investigar la aplicación de nuevos procesos de fabricación y la implementación de nuevos materiales. Un proceso innovador que permite superar problemas de flexibilidad y disminuir costos es el conformado incremental mono punto SPIF. Implementar un banco de ensayos para realizar el SPIF es el primer paso para investigar la conformabilidad de diferentes materiales. En este trabajo se pretende diseñar un banco que cumpla con las condiciones para realizar el proceso y fabricar geometrías que permitan caracterizar la deformación mediante herramientas como los ángulos máximos o diagramas límite de conformado. Comprender los mecanismos de deformación y cómo afectan los distintos parámetros operacionales es crucial para lograr que el SPIF sea implementado en la industria. Por lo que, una vez implementado el banco de ensayos en el centro de mecanizado del Departamento de Ingeniería Mecánica, se procede a realizar ensayos experimentales del proceso. En primera instancia, se realizan pruebas de línea a diferentes velocidades de avance y de rotación, esto con la finalidad de analizar su influencia en el conformado y precisión geométrica de la pieza fabricada. Finalmente, se fabrican dos modelos correspondientes a una pirámide y un cono truncados mediante el SPIF. Se presentan los resultados y se analiza la precisión geométrica lograda mediante la medición del espesor y un scanner de la superficie de la pirámide.

Manufacturing processes geared towards small batch production face the need to adapt to new demands, which are increasingly personalized. Coupled with technological development, there is an opportunity to explore the application of new manufacturing processes and the use of innovative materials. An innovative process that addresses flexibility issues and reduces costs is Single Point Incremental Forming (SPIF). Implementing a test bench for SPIF is the first step in investigating the formability of different materials. This work aims to design a bench that meets the conditions for carrying out the process and manufacturing geometries that allow characterizing deformation through tools such as maximum angles or forming limit diagrams. Understanding the deformation mechanisms and how they impact various operational parameters is crucial to ensure the implementation of SPIF in the industry. Therefore, once the test bench is implemented in the machining center of the Department of Mechanical Engineering, experimental tests of the process are carried out. Initially, line tests are conducted at different feed and rotation speeds to analyze their influence on the forming and geometric accuracy of the manufactured piece. Finally, two models corresponding to a truncated pyramid and cone are manufactured using SPIF. The results are presented, and the achieved geometric accuracy is analyzed through thickness measurements and a surface scanner of the pyramid.