AScamm_1 Introducción a Las Matrices

FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC


TIPOLOGA DE LAS PIEZAS DE CHAPA

TIPOS DE MATRICES

ELEMENTOS DE LAS MATRICES

TIPOS DE TRANSFORMACIN

CALCULOS DE APLICACIN EN LAS MATRICES

CONSTRUCCIN DE MATRICES

ANLISIS DE COSTES


Tamao

Geometra

Materiales

Tolerancias

Transformacin


Industria de Automocin

Aeronutica

Naval

Ferroviaria

Elctrica

Electrnica

Informtica

...


TILES PARA LA TRANSFORMACIN DE PIEZAS DE CHAPA

Matriz

Troquel

Estampa

Molde


!"#


$

#####

# # # # #

Geometra de la pieza a fabricar

Tamao de la pieza

Caractersticas del material a transformar

Produccin a realizar

Tolerancias de acabado

Caractersticas de la prensa

Nivel de presupuesto


%

#

Proceso de transformacinManualSemiautomticaAutomtica

Caractersticas constructivasDe puenteCon pisadorCoaxial o doble efectoProgresiva

Ciclos de produccinDe pruebasDe prototiposDe produccin


&

1. ESPIGA

2. BASE S.

3. P. PUNZONES

4. PUNZN

5. P. PUENTE

6. CHAPA

7. BASE I.

8. P. MATRIZ

9. REGLAS GUA

10. COLUMNAS GUA


'

1. BASE INFERIOR

2. SUFRIDERA INFERIOR

3. PLACA MATRIZ

4. REGLAS GUA DE BANDA

5. PISADOR

6. PORTA PUNZONES

7. SUFRIDERA SUPERIOR

8. BASE SUPERIOR

9. PUNZN DE CORTE

10. RESORTE

11. CASQUILLO GUA

12. COLUMNA GUA


Matriz progresiva con pisador

Planta inferior

Planta superior

Matriz progresiva con pisador


Matriz de embutir 1

(

Matriz de embutir 2

Pieza obtenida


)*#

Recomendable para piezas que requieran

una gran concentricidad entre diferentes

punzonados.


+

FINALIDAD

Transformar la banda, hasta dejar la pieza acabada.


#

,-,-,-,-,-./-./-./-./-./- ,01/-,01/-,01/-,01/-,01/- 203.4-203.4-203.4-203.4-203.4-

56,-56,-56,-56,-56,-./-./-./-./-./- 7878787878-----/////9/-9/-9/-9/-9/- *,-*,-*,-*,-*,-:,7/-:,7/-:,7/-:,7/-:,7/-

----------,11/-,11/-,11/-,11/-,11/- 55555931;/-931;/-931;/-931;/-931;/- 41/-41/-41/-41/-41/-


Separacin completa de una parte del material por medio de una herramienta.

*

RebabasDesgarrosRoturas de material


$

CAUSAS QUE LOS ORIGINAN

Materiales o tratamientos defectuososMontaje incorrecto de la matrizAjustes inadecuadosTcnicas de construccin deficientesMantenimiento inapropiadoChapa de mala calidad...........

DEFECTOS CON TOLERANCIA INADECUADA

Rebabas en la piezaArranque de materialDesgaste excesivo de la matriz y punznMedidas incorrectasPerfil poco definido............


%

*

#####

La pieza no debe sufrir ningn movimiento durante el doblado.

Los radios de doblado sern como mnimo igual al espesor de la chapa.

Las superficies en contacto con la chapa estarn lisas y pulidas.


&

*

Transformacin de una chapa plana en un objeto hueco.

FORMAS

CilndricaRectangularCuadradaIrregular

TIPOS DE EMBUTICIONES

Simple efectoDoble efectoTriple efecto


'

FACTORES A TENER EN CUENTA EN LAS EMBUTICIONES

La calidad y el espesor del material deben ser constantes

Los radios del punzn y la matriz los adecuados

Los dimetros y profundidades de las embuticiones proporcionales

La fuerza del pisador sobre la chapa la correcta

La velocidad de embuticin la mas idnea

La lubricacin de la chapa la mas apropiada


APLICACIONES

BidonesLatasRecipientesEnsamblaje de componentes

FORMAS

RedondaCuadradaRectangularOvaladaIrregular

MATERIALES

Buen lmite elsticoBajos espesores


*

Dar forma de rizo en el borde exterior de un recipiente.

EFECTO

Dar ms rigidezReducir la deformacin

APLICACINES

Recipientes de todo tipo

MEDIOS

MatricesMquinas especiales

TIPOS DE MATERIALES

Bajo espesor


Formar un ojal o rizo en el extremo de una chapa plana.

Relacin: di = 1,5 e

Siendo:

di = dimetro interior del arrolladoe = espesor de la chapa

APLICACIONES

BisagrasPerfiles acanaladosElementos giratorios


VENTAJAS

Sin matrizBajo costeBaja inversintiles sencillos

APLICACINES

Producciones pequeasPiezas de MenajePiezas de DecoracinLmparasEquipos de iluminacin

MATERIALES

HierroAluminioLatnCobreEspesores < 2 mm.


)Extraer fuera de la matriz, el material blando de un disco inicial.

Altura obtenible:

h = 8 D (para piezas de 8 a 60 mm)h = 3 D (para piezas de 60 a 100 mm)

Siendo:

D = Dimetro exterior del objetoh = Altura mxima obtenible

MATERIALES

Gran plasticidadBlandosDctilesAluminio, plomo, estao, etc.

APLICACIN

TubosCpsulasBotellasEmbases


#Formacin sucesiva de un perfil en una tira chapa.

Espesores entre 0,4 y 3 mm.

VENTAJAS

Anulacin de retales.

Rapidez de produccin.

Simplicidad de tiles.

Poca mano de obra.


$

-47649/15;,29,757.5;:51/;2/.-465;

Base Superior e InferiorSufridera Superior e InferiorPlaca matriz o MatricesReglas de guiado de chapaPisador o Prensa chapasPorta PunzonesPunzonesCentradores...........


%

*#

CARACTERSTICAS DE FUNCIONAMIENTO

Buen guiado.Medidas adecuadas para su fijacin en prensa.Espacio suficiente para acceder a todos los elementos.Espesor y resistencia.Facilidad de montaje de los portapunzonesAlineacin con el bloque inferior de la matriz

MATERIALES DE CONSTRUCCIN

FundicinAceroHierro


&

#

Su misin es impedir que las cabezas de los punzones se claven en las bases.


Ac. F-522 Temp. y Rev. HRc. 56 58Ac. F-114 Temp. y Rev. HRc. 50 52

CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVAS

Buen tratamiento trmico.Espesor adecuado.Resistencia a la rotura.


'

"


Acabados de calidad

Ajustes de precisin

Tratamientos adecuados

Max. precisin punzn-matriz


Materiales tenaces

Resistencia al desgaste


MISIN

Guiar la banda dentro de la matriz.


Resistencia al desgaste.

Anchura de guiado suficiente.

Altura segn banda y pieza a transformar.

Facilidad de construccin y mantenimiento.

Acabados de calidad media.


MISIN

Mantener la chapa plana antes,durante y despus del corte.

ESPESOR RECOMENDADO

e = 0.4 he = espesor de la placah = altura de punzones

CARACTERSTICAS

Mx. Perpendicularidad de la cara de apoyo y los alojamientos de punzonesAjuste de calidad H7Buena Fuerza extraccin (aprox. 10% de corte)


ESPESOR RECOMENDADO

e = 0.33 Le = espesor de placaL = longitud de punzn

CARACTERSTICAS

Perpendicularidad entre la cara de apoyo y los alojamientos de los punzonesBuen ajuste de los punzonesFacilidad de mantenimiento


MISIN

Centrar la banda (o la pieza) para garantizar una correcta transformacin.


Precisin de centraje (0.05 < que alojamiento)Superficies rectificadasTratamientos y acabados de calidad


?

Fuerza de corte

Fuerza de extraccin

Tolerancia de corte

Fuerza de doblado

Factor de retorno del material

Clculo de la fibra neutra

Desarrollos de cuerpos embutidos

Nmero de embuticiones

Presin del prensa-chapas


#

Esfuerzo F para el corte de chapa:

Frmula: F = P e Rst.

Siendo:

P = Permetro de corte en mm.e = Espesor de la chapa en mm.Rst. = Resistencia del material a la cortadura en Kgf/mm2. (Ver tabla)


$

"?

Resistencia a la Resistencial alMATERIALES rotura en Kg/mm2 corte en Kg/mm2 Peso

especficoen Kg/dm3

Recocido Crudo Recocido Crudo

Acero laminado con 0,1% de C. 31 40 25 32




Acero laminado con 0,6% de C. 70 90 56 72 7.8 - 7.9


Acero laminado con 1.0% de C. 100 130 80 105

Acero laminado Inoxidable 65 75 52 60

Acero laminado al sicilio 56 70 45 56

Aluminio 7.5 - 9 16 - 18 6 - 7 13 - 15 2,7

Anticorodal 11 - 13 32 - 36 9 - 10 25 - 29 2,8

Avional (Duraluminio) 16 - 20 38 - 45 13 - 16 30 - 36 2,8

Aluminio en aleacin (Siluminio) 12 - 15 25 10 - 12 20 2,7

Alpaca laminada 35 - 45 56 - 58 28 - 36 45 - 46 8.3 - 8.45

Bronce 40 - 50 50 - 75 32 - 75 40 - 60 8.4 - 8.9

Cinc 15 25 12 20 7.1 - 7.2

Cobre 22 - 27 31 - 37 18 - 22 25 - 30 8.9 - 9

Estao 4 - 5 3 - 4 7,4

Fibra 17

Latn 28 - 37 44 - 50 22 - 30 35 - 40 8.5 - 8.6

Oro 18 30 19.3 - 19.35

Plata laminada 29 29 23,5 23,5 10,5

Plomo 2,5 - 4 2 - 3 11,4


%

#)

Fuerza de extraccin:

Frmula: Fex = 0.10 Fc.

Siendo:

Fc = Fuerza de corte


&

La tolerancia vendr determinada por dos factores:

El espesor del material.La resistencia al corte del propio material (Kg. mm2)


'

*

PUNZN O MATRIZ?


*#@+A

s2 b KdFrmula = P = =

3 I

Siendo:

P = Fuerza necesaria para el dobladob = Ancho del material a doblarl = Distancia entre apoyoss = Espesor de la chapaKt = Coeficiente de rotura a la traccin en Kg/mm2.Kd= Solicitud a la flexin en Kg/mm2 (Kd=2Kt)


*#@A

s b KdFrmula = P = =

6

Siendo:

P = Fuerza necesaria para el dobladob = Ancho del material a doblarl = Distancia entre apoyoss = Espesor de la chapaKt = Coeficiente de rotura a la traccin en Kg/mm2.Kd = Solicitud a la flexin en Kg/mm2 (Kd=2Kt)


*#@A

s b KdFrmula = P = 2 =

6

Siendo:

P = Fuerza necesaria para el dobladob = Ancho del material a doblarl = Distancia entre apoyoss = Espesor de la chapaKt = Coeficiente de rotura a la traccin en Kg/mm2.Kd= Solicitud a la flexin en Kg/mm2 (Kd=2Kt)


#

Valor que la chapa tiende a recuperar despus de la accin del punzn.

FACTORES DE INFLUENCIA

El ngulo de dobladoLa resistencia del materialEl espesor de la chapaEl radio de plegado


#*

Zona del material que no est sujeta ni a traccin ni a compresin.

Clculo necesario para conocer el desarrollo de las piezas dobladas.


?*Determinacin de las dimensiones de la chapa antes de embutir el objeto.

FINALIDAD

Economa de materialFacilidad de embuticinReduccin del nmero de tilesCapacidad de embuticinNmero de transformaciones

OPERATIVA

Calcular el dimetro inicial del objeto a embutirCalcular las medidas del primer dimetro y primera altura a obtenerAplicar las sucesivas reducciones posteriores


$

Para chapa de Aluminio: Entre 8 10 Kg./cm2

Presiones especficas: Para chapa de Hierro: Aprox. 15 Kg./cm2

Para chapa de Acero Dulce: Aprox. 20 Kg./cm2

Presin del pisador: Pp = 0.785 ( D - d ) p

D = Dimetro inicial del disco de chapad = Dimetro final de la pieza embutidap = Presin especfica s/ tabla


%

#

"

FASES DE REALIZACIN

Estudios y anlisis previos al proyectoCreacin del mtodo planAnteproyectoProyecto


&

#"

DEFINICIN

Matriz completaMecanismos adicionalesPostizos / AccesoriosNormalizadosLista de materialesNormas Cliente

Caractersticas de la piezaCaractersticas de la produccinCaractersticas de la prensa

DEFINICIN

Tipo de matrizConsumo de mat. primaSistem. de alimentacinSistema de expulsinProduccin horariaDimensiones generalesCliente

Cliente

Estampador

Estampador

rea de calidad

rea de taller

Dto. CAD-CAM

CREACIN DEL METODO PLAN

ANTEPROYECTO

APROBACIN

PROYECTO COMPLETO

CONSTRUCCIN DE MATRIZ

APROBACIN


'

+B

VALORACIONES

Planos y documentacin de la piezaCaractersticas del materialTolerancias, recubrimientos, tratamientos trmicos, etcPlazo de entrega de las primeras muestras o prototiposPlazo de entrega de la matrizProduccin anual


@A

VALORACIONES

Tipo de matriz a construir (manual o progresiva)Nmero de matrices necesariasTamao aproximado de las matricesConsumos de materia primaProducciones aproximadas realizablesSentido de las rebabas en la piezaProduccin de una o ms piezas por golpeTipo de prensa necesariaMedios auxiliares


"

VALORACIONES

Aplicacin de los datos aprobados en el estudio y el mtodo planClculos tcnicosPaso y ancho definitivosDimensionado generalSituacin de particiones de placas y postizosEmbridaje de la matrizSituacin de columnas y casquillos guaAlimentacin de la chapa y evacuacin de piezasPrevisin de normalizados


"

VALORACIONES

Aplicacin de los datos aprobados en el anteproyectoNormas del clienteProducciones a realizarMateriales de construccin a realizarTratamientos trmicosNormalizadosTolerancias de corte, doblado o embuticinEvacuacin de piezas y retalesCasquillos o punzones de cambio rpidoPlacas o casquillos autolubricantesDetectores de avance y salida de piezaTroceadores de retalLimadores de cierre y de almacenajeProtecciones de seguridadPlacas de insonorizacinEtc.


"#

VALORACIONES

Nmero de fases y descripcin de la transformacinEspesor del materialTipo de prensa destinadaCarrera aproximada de trabajoAlimentacin y evacuacin de piezaIndicaciones adicionalesTipo de material a transformarAncho de bandaPaso de la matrizClculos tcnicos


?

MTODO PRECISIN GASTO IMPLANTACIN

ESTIMATIVO BAJA BAJO BAJOANALTICO ALTA ALTO BAJOANALGICO MODERADA BAJO ALTODE ACTIVIDAD ALTA MODERADO ALTOESTADSTICO MODERADA BAJO ALTOCONOCIMIENTOS ALTA MODERADO MODERADO


+

Estudios CAE de la piezaEstudio del proceso de transformacin de la piezaNmero de utillajes necesarios para su fabricacinRealizacin del proyecto en CAD de la matrizRealizacin grfica del despiece y planos auxiliaresTamao de las matricesComponentes a mecanizarCantidad y calidad de materiales y tratamientos trmicosElementos normalizados a utilizarProgramas y herramientas CAM necesariasTiempos de trabajoHoras de mecanizado en fresadora, torno, taladros, erosin, C.N.C., etc.Montaje y ajuste de matrizPruebas y puesta a punto de la herramientaHomologacin y transporte final de la matriz


$

+

Materiales y aceros de construccinTratamientos trmicos y recubrimientosElementos normalizadosMquinas herramienta y sus capacidades de produccinTiempos y caractersticas de los mecanizadosLas dificultades de mecanizadoLos errores humanosLa fatigaEl estado de las mquinasLas habilidades del personalLas herramientasLos conocimientos del trabajo, etc.


%

?

Erosiones ........................Erosin de penetracinErosin de hilo

Rectificadoras.................Rectificadora universalRectificadora tangencialRectificadora de perfiles

Punteadoras ...................Punteadora universal


&

?

Fresadoras ......................Fresadora universalFresadora de copiarFresadora de Control Numrico

Tornos .............................Torno de cilindrarTorno de repulsarTorno de control numrico

Taladros ..................... ManualRadial


'

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