Análisis de un sistema reforzado de bastidor de prensa troqueladora tipo C mediante el método de fotoelasticidad y método del elemento finito

Abstract

El presente trabajo surge de un estudio previo del análisis a diferentes valores del radio inferior de un modelo de bastidor de prensa troqueladora tipo C, las dimensiones de dicho radio fueron con 1mm, 2mm,4,, y 6mm en ese estudio se obtiene como resultado que el radio donde la distribución de esfuerzos es uniforme y no genera en teoría grandes concentraciones de esfuerzo es el de 4mm, por lo tanto dicha geometría es la que se toma como referencia. Partiendo de la geometría antes mencionada aquí se describe el análisis de esfuerzos de varios modelos reforzados de bastidor de prensa troqueladora tipo “C” con cambio de geometría, el análisis de realiza utilizando el método experimental de fotoelasticidad, el cual consiste en generar un modelo a escala del bastidor real y hacer pasa luz polarizada a través de él mediante un polariscopio, al realizar lo anterior en el modelo se observan franjas de colores llamas orden de franja las cuales nos permiten determinar la magnitud del esfuerzo generado en el punto de interés. Para saber si nuestros ensayos experimentales son correctos los resultados se validan por el método de elemento finito en este caso con el programa ANSYS®. Los refuerzos propuestos y el cambio de geometría en el modelo de bastidor, surgen debido a que la prensa troqueladora en cuestión aún después del análisis y resultado de que el radio optimo es de 4mm, ha sufrido fracturas en su radio inferior, la forma mas sencilla de subsanar esta falla sería aumentar el espesor de toda la placa, pero esto representaría un incremento en el costo de fabricación de la prensa, es por ello que se proponen dos geometrías de refuerzo y un cambio de dimensión respecto al modelo del bastidor original, para analizar el comportamiento mecánico del modelo de bastidor reforzado y comparar los resultados obtenidos, primeramente se busca disminuir la intensidad de esfuerzo respecto al modelo de bastidor original y en segundo lugar comparar el comportamiento de los diferentes refuerzos, esto con la finalidad de determinar cuál será el refuerzo que nos disminuye de mejor manera la intensidad de esfuerzos y no genere en gran medida un aumento en el volumen del material a utilizar.