Informe Prensas y Balancines

7/29/2019 Informe Prensas y Balancines

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D. I. 2013

Tecnologa 2

Informe

PRENSAS Y BALANCINES

Ctedra: Paglianitti

Docente: Lista Sebastin

Alumna: Marengo Mara Ins


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Introduccin

Las prensas y balancines son mquinas adaptadas para ejercer en un

breve instante un mximo esfuerzo de presin y son utilizados

exclusivamente para fabricaciones en serie.

Actualmente se usan las prensas para trabajos de matrizado, punzonado,

estampado, embutido, estirado o trafilado de copas, estampas en caliente

o forjado, inyectado de metales blandos y para algunos otros trabajos de

hojalatera y calderera, tales como el pestaado y plegado de chapas,

formacin de tubos cortos con costura, punzonado de filas largas de

agujeros, todos de una vez y estampado de distintos perfiles de chapa.

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Tipos de Prensas

Existen numerosos tipos de prensas para llevar a trmino todas y cada

una de las operaciones de corte y conformado de la manera ms

apropiada.

En el siguiente esquema se puede ver una clasificacin general de los

tipos de prensas ms utilizados en matricera.

PRENSAS

Excntrica

De Accionamiento

Mecnico

De Accionamiento

Hidrulico

Palanca

articulada

De Accionamiento

Combinado

Especiales

Con volante

frontal

Con volante

lateral

Cuello de

Cisne

Doble

Montante

Bancada

Inclinable

Bancada

Fija

Dos Bielas

Manivela

Transfer

Una Biela

Simple

Efecto

Doble

Efecto

Mltiple

Efecto

Transfer

Retoque de

troqueles

Primeras

pruebas

(try-out)

Produccin

Corte fino

Transfer

Prensas

Neumticas

Prensas

Rpidas


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Estas mquinas se construyen de las ms diversas formas y tamaos,

accionadas a mano, con motor elctrico o hidrulicamente.

Las prensas accionadas a mano son las ms elementales, el esfuerzo se

transmite mediante palancas, levas, excntricas, cremallera y pin, o

tornillo.

Estas ltimas se utilizan generalmente para trabajos livianos, su

capacidad vara entre 500kg y 5000kg de presin. Se usan para matrizar,

punzonar y estampar pequeas piezas de latn, bronce, papel, etc., de

reducido espesor.

Las prensas de excntrica y las prensas hidrulicas son consideradas las

de uso ms comn. La diferencia entre una prensa excntrica y unahidrulica, es enorme. La primera requiere de una instalacin muy simple,

igual que un torno u otra mquina herramienta; en cambio, la segunda,

requiere un poderoso compresor hidrulico con su respectivo acumulador

(tanto ms grande cuanta mayor potencia y nmero de mquinas se

instalen). Es indudable que mientras una prensa excntrica (ya sea de

simple, doble o triple efecto), solo entrega su mxima capacidad en la

posicin de mejor accin mecnica, las prensas hidrulicas desde su

iniciacin, hasta la terminacin de su carrera, la presin que ejerce elpistn es total y su velocidad regulable.

Las prensas excntricas son de menor costo, fciles de reparar, y su

accin mecnica muy veloz, pero las operaciones estn limitadas en

cuanto a velocidad de carrera, potencia, profundidad de embutido por

operacin, sistema de alimentacin, etc.

Para los trabajos de forjado es sumamente peligroso usar prensas aexcntrica, pues se corre el riesgo inminente de torcer o romper el

cigeal, en caso de que el material a elaborarse no sea del volumen

exactamente necesario o tenga una mayor dureza de la prevista, lo cual

no permite al punzn llegar a su punto inferior. Para evitar estos riesgos

se construye la prensa a tornillo con discos de friccin. En su

funcionamiento se hace actuar un disco de friccin sobre el plato del

tornillo en forma tal que mediante este esfuerzo y su propio peso, ste

baje con cierta velocidad producindose entonces un impacto sobre lapieza a forjarse. Mediante la reaccin del choque y haciendo actuar el


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disco opuesto, se produce la carrera de retorno, quedando

automticamente el tornillo en su posicin ms elevada en condiciones de

realizar una nueva carrera. Este tipo de prensas a friccin se construye de

varias formas y tamaos para la realizacin de los distintos trabajos de

forjado.

El eje principal tiene la forma de un cigeal acodado, sobre el cual se

monta el porta punzn. El volante absorbe toda la energa requerida para

ejercer en cada giro del cigeal el mximo de la capacidad del mismo.

Visto el esquema anterior, una primera clasificacin de estas mquinas

nos lleva a diferenciarlas por el tipo de accionamiento. As, podemos

clasificar las prensas segn sea su accionamiento mecnico, hidrulico, o

de accionamiento combinado.

Como excepcin, cabe mencionar otro tipo de prensas, de accionamiento

neumtico, concebidas para trabajos muy especficos de ensamblaje,

remachado o para pequeas marcas estampas. Estas prensas pueden

desarrollar esfuerzos entre 2,5 kN y 21,5 kN, trabajando a una presin de

6 bar.

Prensa de accionamiento mecnico (1), prensa hidrulica (2) y prensaneumtica para pequeos procesos complementarios (3).

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Otra forma de clasificar las prensas consiste en agruparlos segn los

distintos movimientos que pueden desarrollar. De esta manera, existen

prensas de simple efecto, prensas de doble efecto y prensas de mltiples

efecto: pudiendo desarrollar respectivamente un nico movimiento, dos

movimientos independientes y tres o ms movimientos independientes.

Prensas de accionamiento mecnico

Generalmente, la mayora de las prensas de accionamiento mecnico son

prensas de simple efecto, es decir, que estn dotadas de un nico

movimiento.

Como su propio nombre indica, este tipo de prensas desarrollan un

esfuerzo a partir de la energa mecnica proporcionada por un volante de

inercia en giro continuo, que recibe su movimiento de un motor elctrico, y

que transforma en un movimiento rectilneo alternativo.

Los mecanismos ms comunes que se utilizan en la cadena cintica de

las prensas de accionamiento mecnico para conseguir el movimiento

vertical alternativo del cabezal, segn el tipo de prensa, estn formadospor rboles de transmisin dotados de excntricas o cigeales, sobre los

cuales van montadas unas bielas, desarrollando el movimiento tpico de

vaivn de un mecanismo biela-manivela.

El tipo de prensa mecnico ms utilizada en matricera es la prensa de

excntrica, en todas sus variantes. Su versatilidad, su sencillez y su

rpida cadencia de trabajo hacen que ese tipo de mquinas constituya un

modelo ideal para el procesado de piezas pequeas y de tamao medio.

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La prensa excntrica es un tipo de prensa mecnica que basa su

funcionamiento en la transformacin de la energa proporcionada por el

giro de un volante de inercia. Esta energa. Es convertida en un

movimiento rectilneo alternativo del cabezal de la maquina mediante un

mecanismo formado por una biela, montada sobre un rbol de transmisin

dotado de un anillo excntrico regulable, y solidaria al carro o cabezal dela prensa por su otro extremo.

Las prensas de excntrica son empleadas para operaciones de corte y

punzonado, doblado, estampado y embuticiones de poca profundidad,

pues la embuticin profunda requiere unas velocidades de alrededor de

25 m/min, y estas maquinas son demasiado rpidas para llevar a cabo

estos procesos.

Existen varios tipos de prensas de excntrica cuyas principales

diferencias radican en:

- La posicin del volante de inercia.

- La transmisin de movimiento del motor al mismo volante de inercia.

- La forma constructiva de su bancada.

- El nmero de elementos utilizados para transformar el movimiento

circular en movimiento rectilneo.

Como puede verse en la ilustracin, la posicin del volante de inercia

puede ser frontal o lateral.

Prensa de excntrica de volante frontal (1) y de volante lateral (2).


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En las prensas de volante frontal, el rbol de transmisin dispone

nicamente de un punto de apoyo. De este modo, el mecanismo de

excntrica en el cual se acopla la biela queda en voladizo, por lo que

estas prensas se utilizan preferentemente para el desarrollo de potencias

muy limitadas, entre 200 y 400 kN (20 y 40 Tm). En las mquinas de

volante lateral, el rbol de transmisin dispone de dos puntos de apoyosobre la bancada. As, estas prensas son capaces de desarrollar mayores

esfuerzos, cuyos valores oscilan entre los 150 kN y los4.00 kN (15 y 400

Tm).

La transmisin de movimiento del motor al volante se realiza mediante

poleas trapeciales. En las mquinas de poca potencia esta transmisin es

directa. En cambio, para transmitir mayores esfuerzos la transmisin se

lleva a cabo mediante engranajes, pudiendo distinguir estas prensasfcilmente puesto que llevan una segunda proteccin, similar a la del

volante de inercia.

La forma de construccin de la bancada o armazn de la mquina viene a

representar otra de las principales diferencia de esta clase de prensas,

que pueden ser de tipo cuello de cisne o de doble montante.

Las prensas de cuello de cisne son mquinas cuya forma del montanteque une la mesa con el grupo d mecanismo del cabezal es ms esbelta,

por lo tanto, son mquinas ms accesibles por cuanto a que la zona de

trabajo queda totalmente despejada. La bancada de estas prensas puede

ser fija o inclinable, aprovechando esta ltima posibilidad para el

procesado de piezas que deban ser desalojadas por gravedad, sin

posibilidad de salida por el interior del utillaje. Las prensas de doble

montante, llamadas as por la unin de la mesa con el grupo de

mecanismos del cabezal mediante dos paneles de cuerpo macizo omontantes, son mquinas de construccin ms robusta que las de cuello

de cisne, concebidas para desarrollar mayores esfuerzos. Su fiabilidad,

con respecto a la deformacin que puede producirse en el escote del

bastidor de las prensas de cuello de cisne por sobrepasar el lmite

elstico, es absoluta.

Como principal inconveniente cabe decir que el acceso en la zona

operativa de la mquina es bastante limitado, razn por la cual estasprensas se utilizan mayoritariamente para el procesado de la chapa

mediante matrices progresivas.


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Aprovechando la mayor solidez de estructura de la prensa de doble

montante, estas mquinas suelen trabajar generalmente mediante la

accin de dos bielas.

Prensa de excntrica de doble montante.

Aunque tambin existen modelos de una sola biela o, incluso, de cuatro

bielas.

Prensa de doble biela de eje lateral (1) y de doble biela de ejes frontales

(2).

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La posicin de las bielas depende del tamao y de la capacidad de la

maquina, pudiendo trabajar sobre el eje lateral (en modelos de hasta 2.00

kN), o sobre dos ejes frontales, desarrollando esfuerzos que pueden

rondar los 20.00 kN. En cualquier caso, la precisin de estas prensas es

elevada por cuanto a que el cabezal se sustenta sobre dos puntos, en

lugar de uno solo.

Las prensas que trabajan mediantes ejes frontales basan su

funcionamiento en dos ejes excntricos contrarrotantes.

Sistema de bielas contrarrotantes

Este sistema permite un equilibrio perfecto de las masas durante la

rotacin y la anulacin de holguras, por contraposicin de los

componentes en las articulaciones de empuje de las bielas, lo que evita el

desgaste asimtrico de la corredera.

Las prensas de excntrica incorporan algunos de los siguientes

dispositivos, ya sea de serie o bajo demanda, en funcin del modelo de

mquina:

- Mecanismo de expulsin para matrices coaxiales.

- Dispositivo manual y/o motorizado de regulacin de puesta a punto en altura.

- Escala graduada para la eleccin de la carrera de trabajo.

- Cojn o extractor inferior hidrulico o neumtico para trabajos de embuticin.

- Boquillas de aire para limpieza, lubricacin o expulsin de piezas.

- Equipo acondicionador de aire a presin para servicio de otros sistemas, como,

por ejemplo, un alimentador.- Dispositivo elctrico de seleccin de maniobra (golpe a golpe, sensitivo o

automtico).

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Prensas de accionamiento hidrulico

Una prensa hidrulica es un mecanismo conformado por vasos

comunicantes impulsados por pistones de diferente rea que, mediante

pequeas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son

llamados pistones de agua, ya que son hidrulicos. Estos hacen funcionar

conjuntamente a las prensas hidrulicas por medio de motores 2.1.

En el siglo XVII, en Francia, el matemtico y filsofo Blaise Pascalcomenz una investigacin referente al principio mediante el cual la

presin aplicada a un lquido contenido en un recipiente se transmite con

la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio se

pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente

pequeas. Uno de los aparatos ms comunes para alcanzar lo

anteriormente mencionado es la prensa hidrulica, la cual est basada en

el principio de Pascal.

Para que estas mquinas puedan competir con las mecnicas, deben

poseer las cualidades de uno y otro tipo; es decir, deben reunir las

ventajas de la prensa mecnica (alta velocidad de trabajo y autonoma) y

las de la prensa hidrulica (regulacin de la carrera, de la presin y de la

velocidad). Las viejas prensas hidrulicas, en instalaciones centralizadas,

eran efectivamente lentas. Incontrolables en la velocidad y en la presin,

alimentadas por agua que corroa vlvulas y mbolos y con guarniciones

que se deterioraban y dejaban filtrar el lquido: adems, se necesitaba unasala para las bombas, un acumulador embarazoso, largas tuberas, una

frecuente revisin, etc. Las prensas hidrulicas modernas son autnomas

y funcionan con aire comprimido por medio de una bomba, acoplada

directamente y, por este motivo, absolutamente independientes.

Atendiendo a los rganos de accionamiento hidrulico y neumtico de

esta clase de prensas, los principales circuitos de estas mquinas activan:

los cojines oleo neumticos, los cilindros compensadores, el sistema defreno-embrague, el seguro contra sobrecargas, el freno de volante y el

enclavamiento de la mesa corrediza.


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Los cilindros compensadores son cilindros neumticos de simple efecto

cuyos pistones, solidarios al carro o maza de la prensa, ejercen una

fuerza de empuje capaz de contrarrestar las masas suspendidas (carro,,

parte superior del troquel y grupo de sobrecarga).

Siendo:

- (F) La fuerza de empuje de los cilindros compensadores

- (m) La masa total suspendida.

Aplicacin de cilindros compensadores (F) sobre el carro de una prensa.

Los vectores marcan el sentido de las fuerzas contrarrestadas.

Las prensas incluyen en sus manuales de instruccin tablas o diagramas

de equilibrio para consultar la presin de ajuste en funcin del peso del

troquel para poder regular y equilibrar la masa total suspendida.

En una prensa, la aplicacin de los cilindros compensadores:

- Disminuye la fatiga en los ejes del pie de las bielas.

- El motor y el volante de inercia suministran, nicamente, la energa

necesaria para la deformacin de la chapa y los rozamientos

derivados de la transmisin.

- Descarga el esfuerzo axial generado sobre los husillos de regulacin

de la maza, al mismo tiempo que se absorben las holguras de dichoshusillos.


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El grupo motor-bomba se halla instalado en la parte superior de la misma

mquina. La bomba rotativa de mbolos, de alimentacin variable,

presenta la caracterstica de conferir a la corredera de la prensa la

velocidad mxima cuando la presin es mnima (o nula) y la velocidad

mnima cuando la presin es mxima. En otros trminos; el plato de la

prensa desciende rpidamente en vaco sin ejercer ninguna presin;seguidamente, inicindose el estampado de la chapa previamente puesta

sobre la estampa, la velocidad disminuye mientras se desarrolla la presin

mxima (que es requerida al principio del embutido); a medida que va

disminuyendo la presin requerida, aumenta proporcionalmente la

velocidad de trabajo. Terminada la fase til del estampado, el plato de la

prensa retorna hacia la parte superior con una velocidad superior, puesto

que solo necesita la presin para vencer el peso de la estampa y el de la

corredera. Es evidente, por este motivo, que la bomba ofrece los medioscapaces de conferir a la corredera de la prensa varias velocidades que

estn en funcin de la presin requerida. Las prensas hidrulicas pueden

ser de simple efecto, de doble efecto y de triple efecto.

Las prensas hidrulicas de doble efecto se emplean corrientemente para

la embuticin con prensa-chapa o sujetador.

Una prensa oleodinmica de cuello de cisne, de doble efecto posee todaslas ventajas expuestas anteriormente en la descripcin general. En la

mesa va aplicado un extractor hidrulico combinado con el cojn prensa-

chapa y con el extractor mecnico superior del plato mvil. Tanto la

presin del prensa-chapa como la del punzn de embutir se regulan

independientemente mediante un volante. Tambin el mbolo es regulable

en su carrera con el fin de variar la altura til. Se puede aplicar el

dispositivo para el funcionamiento automtico de marcha continua, o bien

el mando a pedal; esta ltima aplicacin est condicionada a otrasgarantas de seguridad para el operario. Dicho mando va montado con un

dispositivo de llave que permite excluirlo.

Estas prensas oleodinmicas se construyen segn una gama que

comprende seis tamao, lo que permite desarrollar en el plato mvil

presiones que van de 10 a 160 t, y en el cojn prensa-chapa de 3,3 a 63 t

segn el tamao de la prensa. La produccin de piezas embutidas, segn

sus dimensiones, vara de 6/30 por minuto.


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La prensa hidrulica de triple efecto se prefiere en el caso de que se

tengan que efectuar embuticiones ms complicadas de fondo curvado,

con forma, o contra estampado, o donde sea necesario dar forma antes

de embutir. El esquema de funcionamiento de la prensa de triple efecto

est basado sobre el mismo principio que el de la prensa de doble efecto,

a excepcin de la aadidura de las siguientes prestaciones:

1) Posibilidad de hacer actuar la viga prensa-chapa no solo por reaccin

contra el carro, sino con efecto positivo independiente;

2) Posibilidad de mantener independiente la accin de embolo central de

la de los mbolos laterales, o bien de unirla y actuar con accin total;

3) Cojn contenido dentro de la bancada lo ms amplio posible.

Una prensa construida bajo estas caractersticas satisface a todos los

tipos de estampas y es muy adecuada para la embuticin muy profunda,

en la que se emplea el sujetador superior, as como para las grandes

embuticiones en las que se emplea el sujetador inferior. Para las

operaciones de estampado que requieren la presin mxima, se puede

utilizar la posibilidad indicada ms atrs, o sea la de hacer intervenir

simultneamente todos los mbolos superiores; mientras que para lasoperaciones de estampado que requieren una presin ms pequea, se

hace intervenir solo los mbolos laterales con el beneficio de aumentar la

velocidad de trabajo.

Todos los mandos son accionados mediante pulsadores. La carrera puede

variarse segn las exigencias del trabajo as como la presin que es

controlada con el manmetro. La presin mxima puede desarrollarse al

principio de la carrera, al final, en cualquier punto o durante todo elrecorrido. La marcha invertida se produce automticamente a carrera

preestablecida o bien a presin preestablecida. Esta ltima posibilidad es

muy til en los trabajos de estampado en relieve, de bordonado, de

incisin, etc.


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Funcionamiento secuencial de un troquel en donde se puede observar en

su parte inferior el empuje de los pernos de presin o candelas sobre el

pisador. Las candelas reciben de los cojines la presin necesaria para

retener la chapa, actuando simplemente, como un elemento transmisor o

de enlace entre estos y el pisador.

El dispositivo hidrulico de seguridad contra sobrecargas est situado

dentro de la maza, bajo el sistema de regulacin de esta. El sistema

consiste en un cojn de aceite a presin, con un recorrido de seguridad de

unos 25 mm. Cuando en la prensa se origina una sobrecarga, la presin

del aceite es vencida, evacuando este al depsito. El dispositivo de

seguridad contra sobrecargas dispone una vlvula de seguridad en cadaapoyo o pie de biela.

Las causas ms comunes por las cuales se producen sobrecargas, son:

- Por regulacin incorrecta del carro, existiendo interferencia con la

altura del troquel cerrado.

- Por alimentacin de dos o ms piezas en el troquel.

- Por alimentacin de una pieza en el troquel sin haber evacuadoanteriormente la pieza conformada.

- Por existencia de recortes o pipas en el interior de las matrices.

- Por la construccin incorrecta del troquel, al limitar fsicamente la

carrera de los elementos mviles (pisadores, tornillos de retencin,

etc.) antes de completar el ciclo de trabajo.

- Por la falta de fuerza nominal en la prensa, o hallndose esta al lmite

de su capacidad para realizar la operacin.

- Por el desplazamiento o corrimiento del troquel por su amarreincorrecto.

- Por un funcionamiento anmalo de la bomba de presin (desgastes en

juntas, fugas, etc.).


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Los cojines oleo neumticos son elementos que resultan insustituibles

para la mayora de trabajos de estampacin y conformado que se llevan a

cabo mediante prensas hidrulicas y de accionamiento combinado.

Actuando como pisador inferior, los cojines, permiten:

- La retencin y/o el control de fluencia de material, antes y durante losprocesos de embuticin y estampado.

- La obtencin de una mayor planisidad de la chapa, durante y despus

del conformado.

- La obtencin de conformados como falsa matriz.

Adems, el uso de cojines nos permite la extraccin de las piezas una vez

conformadas, actuando como expulsor inferior.

Uno de los problemas a los que se tienen que enfrentar los fabricantes detroqueles en la fase de puesta a punto de estos, en casa de los clientes,

es la diferencia de comportamiento de dichos troqueles en funcin de las

caractersticas de la prensa con al que trabajan. Las distintas

caractersticas de flexiones, dimensiones de mesas, carreras, rigidez, etc.

Y sobre todo la velocidad, entre las distintas prensas, hacen que el

comportamiento de la chapa en el troquel vare sustancialmente,

complicando la puesta a punto de los troqueles para la obtencin de las

piezas.

Analizada esta problemtica, la solucin reside en el desarrollo de

prensas capaces de realizas las pruebas de los troqueles en condiciones

de trabajo similares a las que se tendrn durante la produccin.

Estas prensas se llaman prensas de primeras pruebas o try-out y

disponen de multitud de elementos aadidos como: descenso lento,

sistema de topes y amortiguacin, control de paralelismo, cojines en labase y carro, mesas desplazable, etc., con lo cual, permiten simular las

velocidades y los movimientos de los carros de las distintas prensas de

una lnea de produccin.

Este tipo de prensas, que hasta ahora han sido patrimonio de los grandes

fabricantes de automviles, se estn incorporando a las troqueleras

importantes y en un futuro a corto plazo, lo harn a todas las troqueleras

de menor nivel, ya que el incremento de la inversin inicial sobre unaprensa hidrulica convencional, se rentabiliza rpidamente en la reduccin

de costes de horas necesarias para ajustar los troqueles, sin mencionar

las ventajas de mejora de imagen al reducir los plazos, etc.


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La aplicacin de prensas hidrulicas en el mbito de la matricera pesada

y concretamente en produccin, permite abordar la fabricacin de piezas

muy diversas con una alta rentabilidad, ya que a la flexibilidad que

proporciona el accionamiento hidrulico se aade, como ventaja, la menor

inversin.

Por otro lado, los desarrollos realizados tanto en los sistemas hidrulicos

como en el control elctrico, permiten que las cadencias de produccin

aumenten, asemejndose a las instalaciones en prensas mecnicas.

Las prensas de produccin pueden disponer de sistemas de cambio de

troquel automtico, as como de lneas de alimentacin de chapa, robots o

brazos para carga y descarga de las piezas.

Las prensas de transfer permiten la fabricacin continua de piezas de una

manera totalmente automtica, sin la necesidad de utilizacin de mano de

obra. Para ello, estn dotadas de un transfer electrnico que desplaza las

piezas de una estacin a la siguiente realizando las sucesivas

operaciones para el conformado de las piezas.

Estas instalaciones transfer pueden esta alimentadas por formatos odirectamente desde las bobinas de chapa, a travs de una lnea de

alimentacin.

Detalle de la posicin de una lnea de alimentacin en una prensa

transfer.


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Para la mayor optimizacin de su uso, al igual que las prensas de

produccin. Pueden estar dotadas d sistema de cambio rpido de

troqueles, con mesas desplazables, amarres automticos de las barras de

transfer, cambio de paquete de chapa automtico, etc.

Preparacin de cambio de troquel en una prensa transfer

Para llevar a cabo un proceso completo de estampado son necesarias

fases u operaciones, cuyo nmero se determina en funcin de la

complejidad de la pieza a obtener. estas fases sern ejecutadasmediante varios troqueles montados sobre otras tantas prensas.

Con el objetivo de rentabilizar al mximo la produccin. Las distintas fases

de estampado que componen la fabricacin de una pieza, se desarrollan

en una lnea de produccin formada bsicamente por un tren de prensas.

Este consiste en una batera o conjunto de prensas alineadas de tal

manera que, una vez ejecutada una fase, la pieza es transportada a la

prensa contigua, la cual ejecutar la siguiente fase; y as sucesivamentehasta completar el proceso.


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Sistemas de Tope

En muchas oportunidades podemos vernos con la necesidad de construirpiezas que requieran varios golpes de prensa, es entonces cuando

podemos recurrir al matrizado de piezas por el sistema de matrices con

topes.

El principio de estas herramientas es muy sencillo, hay que tratar de una

sola bajada del punzn, de obtener el mayor nmero posible de

operaciones.

En el siguiente ejemplo puede observarse un punzn que hace de tope de

referencia.

Cuando entra la cinta sta se hace llegar hasta dicho punzn que y se

hace accionar el balancn; una vez obtenida la primera perforacin se

hace llegar al tope punzn la cara posterior del hueco y se perfora

nuevamente; as sucesivamente se va obteniendo una tira de residuo

doble, que se abre por medio del punzn. Esto es muy til cuando seposee de un adelantador automtico, es decir de un dispositivo que

cumple las veces de la mano del obrero.

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En otro ejemplo se puede observar una nueva pieza ms compleja donde

el sistema de centros se encuentra desfasado en un paso, para evitar

roturas por encontrarse muy juntos los centro de trabajo y abaratar el

costo de la matricera.

El funcionamiento es muy sencillo ya que una vez efectuado el tercergolpe la cinta de desliza como en el caso anterior.

Para efectuar el primer golpe y evitar un gran desperdicio de material se

presiona el tope a resorte marcado con la letra A; una vez efectuado se

deja este y se presiona el tope B, para un tercer golpe, y ya con el fin de

obtener la pieza completamente matrizada se hace tope en el punto

marcado C, luego se contina en la misma forma del primer caso

haciendo tope sucesivamente en el punto C.


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Proceso fabricacin a nivel laminar

EMBUTIDO: Se emplean para crear formas huecas. Para lograr una

seccin reducida en una parte hueca, como el cuello de un cartucho de

fusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la pieza

terminada debe tener una protuberancia en la parte inferior o central

suelen emplearse troqueles hidrulicos. En estos el cuo se sustituye por

un pistn que introduceen la pieza agua o aceite a presin, lo que obligaal metal a doblarse hacia fuera contra la matriz.

ESTAMPADO: Proceso de fabricacin que consiste en hacer caer un

peso sobre una plancha metlica; la plancha toma entonces la forma de

las matrices que tiene por encima y por debajo de ella. Este proceso

consiste en deformar plsticamente a las pieza metlica, colocando la

pieza entre dos estampas que, por la presin que ejerce la maquina sobre

ellas, le confieren a la pieza la forma deseada. Esta deformacin en frio

genera en el material el fenmeno de acritud, se obtiene una pieza con

una alta dureza. El problema radica en el tamao y forma de la pieza a

fabricar, que se ven limitados debido a que el material se trabaja en frio.

La fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa. El

material se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la

forma de la pieza que se desea obtener.

El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de

golpes o presin empleando martillos o prensas. El proceso de

estampado termina cuando las dos matrices llegan a ponerse

prcticamente en contacto. Es un proceso parecido al embutido pero de

menor profundidad.


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Actualmente se pueden estampar piezas hechas con chapas de distinto

grosor, previamente soldadas entre si.

El estampado es una de las tareas de mecanizado ms fciles queexisten, y permite un gran nivel de automatismo del proceso cuando se

trata de realizar grandes cantidades de un producto. Las chapas de acero,

aluminio, plata, latn y oro son las ms adecuadas para el estampado.

Una de las tareas de estampado ms conocidas es la que realiza el

estampado de las caras de las monedas.

El cizallado, punzonado y perforado son las tres operaciones de corte que

se pueden desarrollar en una prensa.

CINZALLADO: Es la operacin de corte de una lmina de metal a lo largo

de una lnea recta entre dos bordes de corte como se muestra en la figura

3.54(a). El cizallado se usa tpicamente para reducir grandes lminas a

secciones mas pequeas para operaciones posteriores de prensado. Se

ejecuta en una mquina llamada cizalla de potencia o cizalla recta. La

cuchilla superior de la cizalla de potencia est frecuentemente sesgada,

como se muestra en la figura 3.54(b), para reducir la fuerza requerida decorte.


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PUNZONADO: El punzonado implica el corte de una lmina de metal a lo

largo de una lnea cerrada en un solo paso para separar la pieza del

material circundante, como se muestra en la figura 3.55(a). La parte que

se corta es el producto deseado en la operacin y se designa como la

parte o pieza deseada El perforado es muy similar al punzonado, excepto

que la pieza que se corta se desecha y se llama pedacera. El materialremanente es la parte deseada. La distincin se ilustra en la figura

3.55(b).

La frmula del punzonado es:

CP = P . . TR . K (Carga de punzado = permetro . espesor . Tensin de

rotura por corte . Contante)

Matriz

Las matrices son utillajes mecnicos no autnomos que necesitan el

esfuerzo de una prensa para desarrollar su funcin, aprovechando la

energa mecnica o hidrulica de la misma, generada y acumulada con

anterioridad.


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Diagrama esquemtico de una Matriz

A: cola o perno

B: portacola o porta-perno

C: Porta punznD: Punzn

E: Saca-chapa y gua del

material

F: Matriz

G: Base porta-matriz

J: Tornillos de fijacin

K: Tope distanciador de corte

Matriz para chapas delgadas

Se trata de una matriz con prensador para chapa delgada y con extractor

en la base. Se utiliza para chapas sumamente delgadas (0.15 mmespesor) y que, por ser tan fcilmente flexible, debe utilizarse un

prensador.


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Matriz de doble efecto

Se la utiliza para piezas que necesiten ser cortadas en ambos sentidos,

hacia abajo y hacia arriba

Indudablemente en este caso puede emplearse una matriz que en dos

pasos realice el mismo trabajo, pero ha debido contemplarse la necesidad

de obtener piezas sumamente derechas y slo pueden obtenerse con

rapidez usando matrices de doble efecto.

En el diseo se indican los extractores que funcionan: el superior con el

dispositivo de balancn o prensa excntrica y el inferior por medio de la

reaccin elstica del asiento de goma.

Existen diversos factores a tener en cuenta para obtener un excelente

trabajo de matricera, tanto con respecto a su terminacin como a su

costo.


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Las matrices y punzones deben ser bien estudiados, a fin de determinar el

sistema a emplearse, de acuerdo a la cantidad y precisin de las piezas a

ejecutarse.

Bajo el punto de vista econmico deben estudiarse detenidamente todas

las posibilidades de economizar al mximo el material.

Para ello debe disponerse de la figura a matrizar de forma de obtener el

menor desperdicio posible.

Tambin es necesario fijar una distancia mnima entre los cortes y entre

stos y los bordes de la cinta. Esta distancia vara en funcin del espesordel material el cual se puede determinar por el siguiente diagrama.

Distancia entre cortes para espesores de Material


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Economa de Orden

En un ejemplo de la siguiente figura a matrizar y dejando una distancia de

1,5 mm entre cortes y en los bordes, necesitaremos para cada pieza una

seccin de material equivalente a multiplicar el ancho de la tira por la

longitud del paso.

En el segundo caso la superficie necesaria ser:

Pero si procedemos a matrizar, como se ve a continuacin la economa es

mayor pues la superficie necesaria ser:


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En algunos casos para evitar el exceso de desperdicio y aprovechar

racionalmente el materia, el sobrante puede ser aprovechado para

matrizar otra pieza. Para ello es necesario que las cantidades de piezas

de una y otra forma sean iguales.

Cuando por razones de dimensiones o material no es posible aprovechar

en la forma anterior el sobrante, debe intentarse matrizar las piezas de la

siguiente manera, de esta forma a simple vista se aprecia que el material

est aprovechado al mximo. La matriz para realizar este trabajo puede

ser simple o doble. Cuando sea simple debe matrizarse toda la tira sobre

un lado y luego se da vuelta y se matriza sobre el otro costado.

A fin de la exacta ubicacin de la segunda pasada, para que coincidan las

piezas en la parte llena sobrante de la primera, debe tenerse en cuanta la

exacta colocacin de topes a fin de la iniciacin del matrizado, actuando

luego el tope comn.


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Valores a tener en cuenta

Para la obtencin de un excelente matrizado es necesario tener en cuentaalgunos factores de suma importancia.

Uno de ellos es el ajusto necesario que debe haber entre la matriz y el

punzn. Este ajuste se da en funcin de la calidad y espesor del material

cuyos ajustes pueden observarse en la siguiente tabla.

Valores del Ajuste Entre el Punzn y Matriz en Funcin del

Material


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Para evitar inconvenientes o roturas en las prensas deben calcularse

exactamente los esfuerzos necesarios para cada caso de matrizado a fin

de determinar la potencia de la prensa a emplearse. El clculo es

sumamente sencillo y consiste en multiplicar la seccin que debe cortarse

es decir, el permetro de la pieza por el espesor de la chapa; multiplicado

este valor por el coeficiente Kc de tensin de corte y una constante igual a1,2 lo que le agrega un 20% de fuerza adicional para asegurar un clculo

correcto.

Pp = .E.Kc.k

( =permetro / E = Espesor / Kc= Tensin de Corte / K= constante 1,2)

Valores del Coeficiente Kc

Documents

Informe Prensas y Balancines