Vistas:36 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-04-07 Origen:Sitio
El proceso de cizallado es una operación fundamental en el ámbito de la metalurgia y la fabricación, crucial para el corte preciso de diversos materiales, especialmente chapas.Implica la eliminación de material a lo largo de una línea designada sometiéndolo a fuerzas de corte, lo que da como resultado un corte limpio y preciso.
En esencia, el corte se basa en la aplicación de fuerza para causar deformación plástica en el material, separándolo efectivamente a lo largo de una trayectoria predeterminada.Este proceso se ejecuta comúnmente utilizando máquinas especializadas llamadas cizallas, que cuentan con hojas afiladas dispuestas de manera que faciliten un corte eficiente.
Los componentes clave del proceso de corte incluyen la pieza de trabajo, que es el material que se corta, y las hojas de corte, que ejecutan la acción de corte.El material se coloca entre las cuchillas y, a medida que se aplica fuerza, las cuchillas ejercen suficiente presión para inducir la deformación y la separación a lo largo de la línea de corte.
Varios factores influyen en la eficacia del proceso de corte, incluidas las propiedades del material como el espesor, la dureza y la ductilidad, así como el filo, el espacio libre y la alineación de la hoja.El control adecuado de estos parámetros es esencial para lograr cortes precisos con mínimas distorsiones o defectos.
El uso de cizallas en la producción de chapa metálica ha disminuido mediante el uso de herramientas de corte en el punzonado CNC y el uso de tecnología de sacudida para separar las piezas del esqueleto de la chapa.Las cizallas se utilizan principalmente para cortar rectángulos o tiras para estampado y troqueles de prensa CNC.
En aquellos casos donde se utiliza el corte para lograr las dimensiones finales, el espesor del material y la dimensión XY de la pieza dictan el grado de precisión que es económicamente factible.Los materiales más gruesos y las dimensiones XY mayores requieren tolerancias más generosas.
En la amplia gama de producción de chapa metálica, los espesores de los materiales varían desde 0,005 pulgadas (0,13 mm) hasta 0,25 pulgadas (6,35 mm) en materiales ferrosos y no ferrosos. Equipo de corte varía, en consecuencia, desde ¼ de pulgada (6,0 mm) de capacidad x 12 pies (3,5 m) de longitud de la cama hasta diminutas cizallas manuales con una capacidad de 0,030 pulgadas (0,8 mm) y una hoja de 12 pulgadas (300 mm). longitud.
En la dimensión XY se utiliza una tolerancia de ±0,060 pulg. (1,52 mm) para material más grueso y ±0,010 pulg. (0,26 mm) para material más delgado.Es recomendable consultar a su proveedor de conformado de metales para conocer las capacidades de los equipos disponibles.
Siempre que se corta chapa, ya sea mediante punzones y matrices, cizalla o cortadoras, las características de los bordes cortados son similares (Figura 1).
La acción de corte se lleva a cabo en tres etapas a medida que el filo se mueve a través del material: deformación plástica inicial, penetración y fractura.Durante la deformación plástica inicial, se forma el 'radio del borde' o el 'roll over'.Durante la penetración, se crea la 'banda cortada' o 'bruñido'.Y durante la fractura se desarrolla la 'rotura' o 'rotura' y la rebaba.
Las cizallas y otros dispositivos para cortar metales normalmente se mantienen y ajustan para proporcionar una calidad de corte aceptable con rebabas nominales y para limitar el desgaste de herramientas y equipos.Esto produce un corte en el que se produce la penetración a una profundidad de aproximadamente 1⁄3 del espesor del material y se produce una fractura a través del material restante.Un ajuste adecuado genera una rebaba que rara vez supera el 10% del espesor del material.
Se utiliza una amplia variedad de equipos de corte mecánico.Los principales elementos de la máquina comunes a la mayoría de las cizallas incluyen el conjunto del marco, la bancada, la mesa, el ariete, los dispositivos de sujeción, los calibres, el mecanismo de activación y las cuchillas (Figura 2).Los dispositivos de sujeción, dispuestos a lo largo de la plataforma cerca de la hoja, enganchan la culata y la sujetan firmemente en su posición para cortarla.
Los calibres traseros sirven para colocar la culata debajo de la cuchilla móvil en una dimensión predeterminada.Pueden variar desde simples topes mecánicos positivos hasta una serie de sondas (interruptores de proximidad) que detectan el stock y activan la máquina cuando se contacta con más de una simultáneamente.Dependiendo del tipo y la sofisticación, los topes traseros se pueden configurar manualmente o programarse.
Los calibres frontales se utilizan a menudo para posicionar la culata, especialmente cuando se trata de piezas de trabajo grandes.Pueden ser mecánicos o programables.
Los calibres laterales, también conocidos como 'brazos de escuadrado', se montan perpendicularmente a la hoja en el lado izquierdo o derecho de la plataforma y ayudan a guiar y escuadrar la culata con respecto a la hoja.
Independientemente de la construcción, el tamaño o la velocidad, todas las cizallas eléctricas funcionan de manera similar.Se avanza una hoja de material sobre la mesa hasta que los calibres posteriores entren en contacto y la línea de corte quede debajo de la hoja (Figura 3).Cuando se activa la máquina, los dispositivos de sujeción sujetan la culata y la hoja móvil en ángulo corta progresivamente la hoja en una acción similar a una guillotina.
Dependiendo de la aplicación, las cizallas eléctricas se pueden alimentar desde delante o desde atrás.La retroalimentación puede reducir la manipulación del material para cortes posteriores, pero requiere un operador adicional.
Durante la operación de corte se realizan importantes controles de calidad.Los factores de control de calidad incluyen la planitud inicial del material, la superficie general y el estado de los bordes.Los defectos superficiales y las marcas de deslizamiento son comunes en productos en bobinas y láminas y generalmente son aceptables para el fabricante a menos que dichas marcas causen un rechazo cosmético del producto terminado.También se pueden identificar delaminación, inclusiones superficiales y otros defectos graves en el material que son causa de rechazo.
Para una producción económica, el diseñador experto reconoce varios aspectos que afectan los costos y la calidad durante el corte y en operaciones posteriores.A continuación se presentan varias consideraciones de diseño de productos de este tipo.
●Utilización de materiales: Los proveedores de materiales generalmente ofrecen láminas disponibles en tamaños estándar: anchos de 30, 36, 48 y 60 pulgadas.Se pueden obtener ahorros significativos con el uso efectivo de estos tamaños estándar al evitar cargos por corte adicional o preparación del molino. La consulta temprana con el conformador de metales puede permitir modificar las dimensiones de las bridas invisibles en el producto para lograr un diseño general de la pieza algo más pequeño que la hoja estándar. tamaño.Esto puede evitar costos adicionales y reducir el desperdicio.
●Dirección de la veta: La dirección de la veta en material laminado plano (a lo largo de la bobina) no siempre es una consideración importante.Sin embargo, en algunas operaciones como conformado y doblado, la orientación del grano puede ser importante. En piezas muy grandes que tienen pestañas o características formadas, el diseñador debe consultar a un proveedor calificado antes de especificar la orientación del grano y el radio de curvatura para determinar si las limitaciones de tamaño del material permitirá que las características formadas estén a lo largo de la fibra.Este tema se explora con más detalle en los capítulos sobre producción de prensa plegadora y estampado.
●Características del proceso: Las rebabas, las marcas de sujeción y la torsión (Figura 4) son características del proceso de corte.
1. Las rebabas están presentes después del corte (como en cualquier operación de corte de metales) y normalmente se controlan dentro de límites aceptables mediante prácticas de corte adecuadas.
2. Las marcas de sujeción, que aparecen como ligeras hendiduras a lo largo de un lado del borde cortado de la pieza de trabajo, a veces resultan de la acción de sujeción de los sujetadores.Estas marcas rara vez son un problema.A menudo pueden acomodarse como parte de una brida invisible en el producto final, o pueden eliminarse por completo durante el recorte en operaciones posteriores.
En aplicaciones críticas, se pueden utilizar cubiertas en los sujetadores para proteger el material.A veces se utilizan materiales con capas protectoras removibles para ayudar a reducir las marcas de sujeción y los rayones inherentes al proceso de corte.Estas alternativas agregarán un costo adicional considerable.
3. Twist: al cortar tiras estrechas se produce una curvatura del material en forma de espiral.Es causado por la acción de tijera del cizallamiento y está influenciado por la relación del ancho cortado con el espesor y el temple de la tira.
La torsión rara vez es una consideración importante, excepto cuando se cortan tiras estrechas.Cuando un trabajo requiere tiras muy estrechas, a menudo se puede sustituir el material de bobina cortada con rodillo (si el pedido es en cantidad suficiente) o el material en barras.
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