Diseño de troquel para piezas planas.

  Lograr la perfección en una tarea difícil.

  La planitud es una de las características más difíciles de lograr en una matriz de estampación convencional. Algunos de los factores que controlan la planitud de las piezas son:

  1. La severidad de la deformación por corte de acero.

  2. Las propiedades mecánicas del material laminar.

  3. La planitud entrante del material o bobina.

  4. El espesor del metal.

  5. La tensión residual creada en operaciones anteriores.

  6. Los niveles de deformación en varias áreas dentro de la parte.

  En la mayoría de los casos en los que las partes deben ser planas, se crea una distorsión inicial durante el encofrado, la perforación o el recorte. Durante estos procesos, se crea una tensión, que forma planos de tensión a lo largo de la superficie de la pieza. Estos planos de tensión son los que hacen que su parte se tuerza, doble y distorsione. Por lo tanto, la única forma realista de lograr la planitud de la pieza es mantener la tensión interna de la pieza al mínimo o romper los planos de tensión después de que se hayan formado.

  Examina tus operaciones

  El primer paso para mejorar los problemas de planitud es observar su operación de corte o perforación. Si los requisitos de planitud de sus partes incluyen tolerancias razonables, pueden abordarse con algo tan simple como cambiar la holgura de corte. Aunque esta no es la mejor manera de lograr una planitud crítica de la pieza, es la forma más económica.

  El espacio de corte y perforación que se selecciona afecta la cantidad de tensión interna creada. Dependiendo del tipo de metal y la holgura entre los aceros de corte superior e inferior, esta tensión puede ser lo suficientemente significativa como para promover la distorsión de la pieza.

  El aumento del espacio de corte durante el proceso de perforación reduce la tensión de la pieza, principalmente porque disminuye la deformación del metal de compresión alrededor del punzón de perforación. Cuando el espacio entre el punzón perforador y el botón del troquel es insuficiente, el metal se ve obligado a deformarse plásticamente o alzarse alrededor del perímetro del punzón perforador. Esto crea estrés en la parte. Aumentar el espacio libre reduce la gravedad de la deformación, lo que reduce el estrés (consulte la Figura 1).

Figura 1:

Asegúrese de dejar suficiente espacio de corte alrededor de un punzón, ya que es fundamental para evitar la deformación plástica.

  Tenga en cuenta que a medida que aumente el espacio de corte, se introducirá más tensión en su barra. Si se va a guardar la bala, se debe disminuir el espacio de la operación de supresión.

  Cortar y llevar.

  Una forma muy popular de lograr una pieza plana en un troquel progresivo es usar un proceso de cortar y acarrear (ver Figura 2). Un proceso de corte y transporte mantiene la parte plana durante el proceso de corte y luego la expulsa de la tira portadora. En un proceso de corte y transporte, la bala producida es la pieza. Durante el proceso de corte, el metal se comprime y se mantiene plano entre la cara del punzón de corte y una almohadilla de alta presión. Esta almohadilla es accionada por un cilindro de nitrógeno, unidad hidráulica o cojín hidráulico.

Figura 2:

En el método de cortar y transportar, una pieza se corta aproximadamente a la mitad cuando el metal se aprieta y se mantiene plano, luego se empuja con un punzón más pequeño que el punzón de corte.

  La pieza está en blanco aproximadamente el 50 por ciento del recorrido a través de la tira y se deja en esta posición. La presión pagada por debajo también llega al fondo del zapato.

  La parte posterior se empuja hacia afuera con un punzón que es ligeramente más pequeño que el punzón de corte anterior. Es muy importante utilizar un espacio de corte reducido para las operaciones de corte y transporte. Esto es necesario por dos razones principales: mantener la pieza en bruto en la tira portadora y reducir la deformación de corte de la barra o parte.

  La selección del espacio de corte y la penetración del punzón de corte son funciones del espesor y las propiedades mecánicas de un material. Sin embargo, una buena regla general para la mayoría de las aplicaciones es tener un espacio de corte de aproximadamente 2 a 4 por ciento del grosor del metal por lado y penetración del punzón aproximadamente 50 por ciento del grosor del metal.

  Una vez que se completa la operación de corte, intente evitar empujar la barra hacia la tira, ya que esto puede causar una distorsión innecesaria de la pieza. La pieza se puede expulsar más tarde a través del troquel con un punzón de expulsión que tiene un perfil ligeramente más pequeño que el punzón de corte original. Una regla de oro es hacer que el eyector de perforación sea un 1% más pequeño.

  Tenga en cuenta que cuando utiliza material grueso con un espacio de corte reducido, una deformación plástica severa puede causar el crecimiento de la tira. Cuando reduce el espacio de corte, hace que el metal se aleje del punzón, lo que hace que el volumen del metal aumente. El crecimiento de un golpe en particular puede ser de solo 0.005 pulg., Pero en un dado progresivo con 30 estaciones, tiene problemas importantes al final de la línea. Para ayudar a superar esto, se pueden agregar ranuras de expansión a las áreas vacías de la tira. Estas áreas vacías permiten un área para que fluya el metal, lo que ayuda a reducir el crecimiento de la banda (consulte la Figura 3).

Figura 3:

Dejar espacio para la expansión en el stock es crítico en el método de corte y transporte.

  Fineblanking y punteado

  Fineblanking. Otro método que se utiliza para lograr partes planas es el finellado. Este tipo de operación requiere una prensa especial de corte fino, que requiere una inversión sustancial pero generalmente produce excelentes características de planitud de la pieza.

  Este tipo de operación también permite que el borde de corte de la pieza se brille completamente sin fractura. Esto es altamente deseable, especialmente cuando está fabricando piezas estampadas, como engranajes u otros artículos que requieren un contacto de borde completo.

  Una operación de saltos finos utiliza una almohadilla especial de alta presión que contiene un anillo de aguijón. Este anillo de aguijón es una proyección en forma de barra que se empala o acuña en la lámina de metal que rodea el perfil de corte. Su función es evitar que el metal fluya hacia afuera plásticamente cuando se corta el metal.

Debido a que los saltos finos utilizan poco o ningún espacio de corte, la cantidad de flujo de metal hacia afuera debe ser restringida y controlada. Solo cuando se reduce el flujo de metal hacia afuera, se puede lograr una línea de corte completamente cortada. Al igual que un proceso de corte y acarreo, una operación de corte de bordes también mantiene la pieza en bruto durante el corte. Sin embargo, a diferencia de cortar y transportar, una operación de corte de finos utiliza una almohadilla de ariete de muy alta presión para mantener el metal plano. Esto asegura la máxima presión de retención y planitud en blanco (ver Figura 4).

Figura 4:

Una almohadilla de ariete de alta presión ayuda a asegurar la planitud del material en el proceso de corte de acabado.

Figura 5

  Punteado Digamos que tiene una parte que necesita ser plana, y el diseño actual del troquel no incorpora una forma de controlar la tensión de la parte. No te preocupes, simplemente apunta el espacio en blanco.

  El punteado de la pieza en bruto, un proceso que aborda la tensión interna después de que ya se haya creado, utiliza un patrón de sombreado cruzado que se acuña en una o ambas superficies de la pieza después de que se realiza todo el corte y la deformación del metal. El patrón de puntos rompe la tensión interna de la pieza y destruye la memoria de la pieza, lo que permite que se vuelva a colocar plana.

  La profundidad del punteado es relativa al espesor del metal, las propiedades mecánicas del material y la tensión que se indujo previamente. La experimentación puede ser necesaria para lograr los resultados deseados.

  Hay más formas de mantener las piezas planas. Los procesos como el flujo de agarre y la supresión de compuestos también son muy populares. El intento de hacer que las partes se aplanen utilizando un tonelaje extremo o una moneda puede arruinar un dado o una prensa, especialmente si el equipo no está diseñado para ello.

  Con la excepción del metal muy grueso o muy suave, el tonelaje excesivo generalmente no llevará a ninguna parte. El elemento clave a recordar es controlar o romper la tensión interna de la parte.