Diseño y simulación de prensa mecánica para pruebas de herramientas de acuñado con recubrimientos nanoestructurados

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.20210738

Palabras clave:

Modelado CAD, análisis FEA, diseño mecánico, prensa de pruebas, recubrimiento nanoestructurado

Resumen

El presente estudio plantea el diseño, la simulación y el análisis por elementos finitos (FEA) de una prensa mecánica para probar herramientas de acuñado que contienen recubrimientos nanoestructurados. La prensa mecánica de ensayos diseñada tiene una capacidad de fuerza nominal de 800 kN con una carrera de ariete de 100 mm. Se realiza el modelado CAD de componentes, ensamblajes y estructura de prensa. La validación del factor de seguridad de los esfuerzos de la prensa se realiza mediante análisis FEA. Se realiza una simulación FEA 2D axisimétrico para determinar el comportamiento del recubrimiento nanoestructurado cuando se somete a altas cargas, los resultados son prometedores para futuros estudios de simulación en recubrimientos. Un mecanismo de desplazamiento fue diseñado para la lámina de pruebas, ofreciendo versatilidad y una gran variedad de opciones para someter a pruebas las herramientas de acuñado las veces que sea necesario en diferentes condiciones de carga. Los resultados finales de la simulación del funcionamiento de la máquina son satisfactorios.

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Biografía del autor/a

Johan Andrés Galán Avila, Universidad ECCI

Ingeniero Mecánico

Diego Fernando Avendaño Rodríguez, Fundación Universidad de América

Profesor asociado, Ingeniería Mecánica

Daniel Eduardo Villalobos Correa, Universidad ECCI

Profesor asociado, Ingeniería Mecánica

Citas

K. Gopinath. (2014, Nov. 16,) Flywheel design calculation – simplified. [Online]. Available: https://mechguru.com/machine-design/flywheel-design-calculation-simplified/

K. Gopinath and M. M. Mayuram. Flywheels-function need and operation. Indian Institute of Technology Madras. [Online]. Available: https://es.scribd.com/doc/134269312/3-7-2-pdf

R. L. Mott, E. M. Vavrek, and J. Wang. (2018) Machine elements in mechanical design, 6th edition. Pearson Education. [Online]. Available: http://www.musaliarcollege.com/e-Books/ME/Machine%20Elements%20in%20Mechanical%20Design.pdf

R. Halicioglu, L. C. Dulger, and A. T. Bozdana, “Structural design and analysis of a servo crank press,” Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 19, no. 4, Dec. 2016. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215098616304001?via%3Dihub

L. C. Fuentes, D. A. Campillo, L. M. Calderón, and M. de J. Martinez, “Evaluation of surface hardness of nicr coating using finite elements analysis,” INGE CUC, vol. 17, no. 1, Mar. 15, 2021. [Online]. Available: https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/3249

BryCoat Titanium Nitride (TiN) Coatings Physical Properties, BryCoat. [Online]. Available: https://tinyurl.com/yhh44ldw

S. Ithisoponakul, T. Wongsamarnmanee, and V. Premanond, “Improvement of an industrial tool life for minting the circulating coins,” Wear, vol. 320, Dec. 15, 2014. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043164814002725

H. Gleiter, “Nanocrystalline materials,” Progress in Materials Science, vol. 33, no. 4, 1990. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0079642589900017

J. Musil and M. Jirout, “Toughness of hard nanostructured ceramic thin films,” Surface and Coatings Technology, vol. 201, no. 9–11, Feb. 26, 2007. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897206005640

L. W. Ma, J. M. Cairney, M. J. Hoffman, and P. R. Munroe, “Effect of coating thickness on the deformation mechanisms in pvd tin-coated steel,” Surface and Coatings Technology, vol. 204, no. 11, Feb. 25, 2010. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897209009359?via%3Dihub

K. Lange, “Handbook of metal forming,” Journal of Mechanical Working Technology, vol. 16, no. 3, 1985. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/037838048890068X?via%3Dihub

V. B. Bhandari. (2010) Design of machine elements. Tata McGraw Hill Education Private Limited. [Online]. Available: https://books.google.co.in/books?id=M1y4_cfXy0AC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false

H. Tschaetsch. (2005) Metal forming practise. Vieweg Verlag. [Online]. Available: https://samme.parsaspace.com/metal%20forming%20practise.pdf

R. G. Budynas and J. K. Nisbett. (2015) Shigley’s mechanical engineering design. McGraw Hill Education. [Online]. Available: https://www.academia.edu/36971594/mechanical_disgin_shigley_10_th_edition_FPS_uints_pdf

R. L. Norton. (2011) Machine design, fourth edition. Pearson Education. [Online]. Available: https://mmsallaboutmetallurgy.com/wp-content/uploads/2019/02/machine-design.pdf.pdf

Cast iron: Properties, processing and applications. Matmatch. [Online]. Available: https://matmatch.com/learn/material/cast-iron

Aisi 4140 steel | 1.7225 | 42crmo4 | 42cd4 | 2244 | scm440 alloy structure steel. Otai Special Steel. [Online]. Available: https://n9.cl/vkmgy

(2017, Jun. 8,) 10 common applications for 4140 steel. Wisconsin Metal Tech. [Online]. Available: https://wisconsinmetaltech.com/4140-steel-applications-top-10/

L. S. Alvarez, “Metodología para el diseño de troqueles de corte de chapa metálica,” Undergraduate. Degree work, Universidad autónoma de occidente, Santiago de Cali, Colombia, 2009. [Online]. Available: https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/1313/TME00449.pdf;jsessionid=8FAD27145C08A4959A44948205F00361?sequence=1

Applications - ductile cast iron. Durham foundry. [Online]. Available: http://www.ductilecastiron.com/applications/

L. G. Ludwig. Practical lubrication of open gearing. [Online]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/910/open-gearing-lubrication

H. Sönnerlind. (2018, Jan. 22,) Applying and interpreting saint-venant’s principle. [Online]. Available: https://www.comsol.com/blogs/applying-and-interpreting-saint-venants-principle/

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Publicado

2021-07-26

Cómo citar

Galán Avila, J. A., Avendaño Rodríguez, D. F., & Villalobos Correa, D. E. (2021). Diseño y simulación de prensa mecánica para pruebas de herramientas de acuñado con recubrimientos nanoestructurados. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (104), 53–70. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20210738

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