Simulación del proceso de conformado por deformación plástica del acero utilizado en la manufactura de perfilería de “Steel Framing”

El presente estudio se enfoca en la simulación FEA del proceso de conformado por deformación plástica del acero galvanizado A36 mediante Roll Forming, aplicado a la fabricación de perfiles tipo C, U y Omega utilizados en el sistema constructivo Steel Framing. El objetivo principal es obtener parámetros técnicos para el diseño de una máquina perfiladora capaz de fabricar los tres tipos de perfiles, considerando la distribución de esfuerzos máximos, cinemática del desplazamiento, fuerzas de deformación y variación de espesor en zonas de doblado. Los perfiles fueron modelados siguiendo la norma NTE INEN 2526:2010, con el fin de generar resultados aplicables a la industria nacional. Se utilizó una metodología mixta: cualitativa, basada en revisión bibliográfica y análisis teórico sobre el conformado por rolado y métodos de simulación, que permitieron desarrollar el trabajo de la mejor manera posible; y cuantitativa, mediante el modelado de flores de deformación y estaciones de rolado en Inventor, y simulaciones individuales de cada estación del proceso en Ansys estática estructural (versión estudiantil). Se desarrollaron 26 simulaciones repartidas de la siguiente manera: 6 estaciones para el perfil U, 8 para el Omega y 12 para el C, con una velocidad de avance de lámina de 15 m/min y rodillos de 120 mm de diámetro inicial, que fueron aumentando paulatinamente 0.76 mm entre estación con el fin de evitar defectos de conformado, estos parámetros se aplicaron a todos los perfiles. El esfuerzo máximo registrado durante las simulaciones fue de 368.57 MPa, por debajo del límite real del material (441.65 MPa), y la deformación plástica equivalente alcanzó un máximo de 0.09295 mm/mm, también por debajo del límite permitido (0.1884 mm/mm), lo cual válida que el proceso no tiene riesgo de fractura. Los resultados mostraron coherencia al compararlos con estudios similares, lo que confirma la validez del método de simulación implícito aplicado en este trabajo.

• Main Author: Armas Chicaiza, Isaac Fernando (author)
• Format: bachelorThesis
• Published: 2025
• Subjects: ROLL FORMING; SIMULACIÓN FEA; DEFORMACIÓN PLÁSTICA; STEEL FRAMING; ACERO GALVANIZADO A36
• Online Access: https://repositorio.espe.edu.ec/handle/21000/52652