Diciembre 2014, Vol. 21, No. 3       ISSN 1316-6832

Resumen

Revista Ingeniería UC, 21(3), 2014, diciembre

Determination of coefficient of friction on a drawing process based on the load required to pass a wire through the straight section of the die.

Argel Porrello

Centro de Investigaciones en Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela

Abstract.-
The force required for a forming process has three major components: uniform deformation, friction and redundant work; can be estimated through analytical techniques or by numerical approximation such as the Finite Element methods, but in any case it is necessary to know the coefficient of friction between the working material and the matrix. In this work, the friction coefficient was determined by drawing wire of electrolytic copper, using Upper Bound Method, measuring the force required to move the drawn wire again through the die, in which case there is no plastic deformation and strength applied is needed to overcome friction in the straight section of the die. Two output diameters and two angles of attack were used for each outlet diameter, for a total of four dies. The load was measured both for the drawing and to pass the wire back through the die. Different friction coefficients were obtained on each die, between 0,069 and 0,117, with which it was possible to estimate the burden of drawing with a maximum difference of 8% compared to the experimentally measured load in 75% of the dies.

Keywords: wire drawing; copper; friction coefficient; upper bound method

Determinación del coeficiente de fricción en un proceso de trefilado partiendo de la carga requerida para pasar un alambre a través del tramo recto del dado.

Resumen.-
La fuerza requerida durante un proceso de conformado tiene tres componentes principales: deformación uniforme, fricción y trabajo redundante; puede ser estimada mediante métodos analíticos o mediante técnicas de aproximación numérica como el Método de Elementos Finitos, pero en cualquier caso, es indispensable conocer el coeficiente de fricción entre el material de trabajado y el de la matriz. En este trabajo, se determinó el coeficiente de fricción al trefilar alambre de cobre electrolítico, utilizando el Método del Límite Superior, midiendo la fuerza necesaria para hacer pasar nuevamente el alambre trefilado a través del dado, en cuyo caso no hay deformación plástica y la fuerza aplicada es la necesaria para vencer la fricción en el tramo recto del mismo. Fueron utilizados dos diámetros de salida del dado y dos ángulos de ataque por cada diámetro de salida, para un total de cuatro dados. Se midió la carga, tanto para trefilar como para pasar el alambre nuevamente a través del dado. Se obtuvo un coeficiente de fricción diferente en cada dado, entre 0,069 y 0,117, permitiendo estimar la carga de trefilado con una diferencia máxima de 8% respecto a la carga medida experimentalmente para el 75% de los dados.

Palabras claves: trefilado; cobre; coeficiente de fricción; método de límite superior

Autor para correspondencia: Argel Porrello { ajporrello@uc.edu.ve }


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