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Fundamentos de la máquina cizalla

Número Navegar:101     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2017-08-09      Origen:motorizado Su mensaje

máquina de esquilar


Parte 1 Terminología de corte

● Componentes básicos y filosofía de corte

El bastidor de cizalla básico consta de un conjunto de mesa que está soldado o atornillado a los bastidores laterales, un conjunto de ariete móvil que se acciona hidráulica o mecánicamente y un ariete de sujeción también fijado a los marcos laterales.

El cizallamiento es un proceso simple mediante el cual una hoja de metal se corta en trozos más pequeños con dos cuchillos que se colocan en ángulo entre sí. La cuchilla inferior está firmemente sujeta en un bolsillo en la mesa fija, mientras que la hoja superior está fijada al conjunto del ariete móvil. Las dos hojas están separadas solo por una distancia medida en milésimas de pulgada en el punto de corte.

Las abrazaderas de sujeción unidas al pistón fijo delantero deben presionarse justo antes de que la cuchilla del pistón móvil haga contacto con el material que se está cortando. Esto evita que el material se retuerza o se mueva mientras se lleva a cabo el proceso de cizallamiento.

Así como encontrará prensas plegadoras mecánicas, hidráulicas e hidromecánicas, lo mismo ocurre con las cizallas.

Una cizalla mecánica es impulsada por una excéntrica, que se activa mediante una combinación de embrague de volante. Este sistema de transmisión es generalmente rígido y rápido, pero ofrece menos control del operador y protección contra sobrecargas.


El sistema de accionamiento hidráulico implica un motor, acoplado a una bomba, que está vinculado a un colector con válvulas hidráulicas y uno o más cilindros hidráulicos. El aceite se bombea a los cilindros, que a su vez activan el ariete.


Un sistema de accionamiento hidromecánico es una combinación de los anteriores, mediante el cual el ariete se acciona hidráulicamente, pero desarrolla una ventaja mecánica a través de un conjunto de balancines.



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Guillotina

Guillotina es un término que se utiliza para describir una cizalla que utiliza un sistema de estriado para proporcionar la estabilidad de la barra superior de la cuchilla mientras se guía hacia abajo a través del corte en un plano recto, lo que permite el uso de cuchillas de 4 filos. Este es un buen diseño rígido, pero generalmente no permite un fácil ajuste de la holgura de la hoja.


Haz de oscilación

Viga oscilante es un término utilizado para describir una cizalla mediante la cual la barra de cuchillas superior se mueve en un arco alrededor de un cojinete de pivote. Normalmente, la hoja de la cuchilla superior se estrecha con solo dos bordes utilizables para evitar interferencias con la hoja inferior durante el movimiento de arco. La cizalla de viga oscilante es generalmente un diseño de perfil más bajo y menos peso que la guillotina, pero también facilita el método de ajuste de la holgura de la hoja mediante una excéntrica en el cojinete de pivote.

Balancín hidromecánico

Este diseño, exclusivo de la cizalla, brinda la fuerza, la potencia y la rigidez del sistema de guillotina, pero también permite la facilidad de holgura de la hoja con la cizalla de viga oscilante. Este diseño hidromecánico utiliza dos cilindros hidráulicos, interconectados por un tubo de torsión de pared gruesa, para proporcionar la fuerza de corte del ariete.


Al igual que la guillotina, la cizalla produce un movimiento de corte en línea recta a través del material que permite el uso de hojas de 4 filos y un ángulo de alivio de 1 grado. Al igual que el Swing Beam, el diseño de la cizalla permite un fácil ajuste de la holgura de la hoja a través de un sistema de leva excéntrica en el pivote del brazo de enlace trasero.


Parte 2 Principios de corte

Giro

La torsión es una condición de cizallamiento común descrita como la tendencia de la pieza cortada de material a enrollarse en una espiral o sacacorchos. Aunque la torsión puede ser causada por tensiones internas en el material y hojas de cuchilla desafiladas, se crea principalmente a través del ángulo de inclinación de la cuchilla superior y el ancho de la pieza de caída. Los ángulos de desprendimiento elevados aumentarán sustancialmente la acción de torsión del material durante el proceso de cizallamiento.


Ajuste de espacio libre de la hoja

Arco

El arco se describe como la tendencia del material a curvarse hacia abajo durante el proceso de cizallamiento. Una vez más, es más frecuente cuando se cortan tiras largas y estrechas. Es causado por deficiencias o tensiones en el material y cizallamiento en ángulos de ataque más altos.

Ajuste de espacio libre de la hoja

Comba

La curvatura se crea cuando el material que se corta se aleja de la hoja horizontalmente. Es casi en su totalidad el resultado de tensiones internas dentro del propio material, sin embargo, la velocidad del pistón, la dirección de la veta y la holgura de la cuchilla también pueden tener algún efecto en la cantidad de comba.

Ajuste de espacio libre de la hoja

Ángulo de desprendimiento y calidad de corte

El ángulo de ataque de una cizalla es la pendiente de la cuchilla superior de izquierda a derecha. Las cizallas tendrán un ángulo de inclinación fijo o una inclinación ajustable, por lo que el operador establecerá el ángulo para el calibre apropiado de metal que se está cortando.


La carga requerida para cortar el material depende del grosor y la inclinación de la hoja superior. A medida que aumenta el espesor del metal, la carga de corte aumenta muy rápidamente. Por ejemplo, el acero dulce de 3/8 \"es solo un 50% más grueso que 1/4 \", pero la carga de corte aumenta en un 225% con el mismo ajuste del ángulo de ataque.


El aumento del ángulo de inclinación reducirá sustancialmente la carga, pero dará como resultado una calidad reducida del material cortado debido a la mayor cantidad de torsión y curvatura. Es importante señalar que muchas cizallas que se venden en todo el mundo se fabrican con un diseño liviano e incorporan ángulos de inclinación ajustables. Los ángulos de inclinación son generalmente muy altos, lo que da como resultado un material cizallado de menor calidad debido a la torsión y el arqueamiento.


Los ángulos de ataque altos aumentan:

Gire y arquee la pieza de material cortada

Los requisitos de longitud de carrera disminuyen así los ciclos por minuto.

Desperdicio de material que se ha torcido más allá de la recuperación o tiempo innecesario para volver a enderezar


Por qué es importante el espacio libre de la hoja ajustable

La holgura de la hoja es la distancia entre la hoja superior e inferior de la cizalla cuando se cruzan durante el proceso de cizallamiento. Para una calidad de corte óptima, la holgura entre las hojas superior e inferior debe establecerse en aproximadamente el 7% del espesor del material.

Cuando el espacio libre de la hoja es excesivo, el material cortado quedará con bordes rebajados. Un espacio insuficiente dejará piezas cortadas con un doble corte.

Un ajuste óptimo de la hoja permitirá que el material se fracture limpiamente. La mayoría de las cizallas vienen equipadas con un sistema de separación de la hoja manual o motorizado, sin embargo, en algunos casos, pueden ser difíciles de instalar o tener una cantidad limitada de ajuste.


Parte 3 Factores que influyen en la precisión del corte

A) Caída de placa

El tope trasero no puede medir la cantidad de inclinación desde el filo de la navaja hasta la barra del tope. En efecto, la caída deja las piezas cortadas más tiempo que el ajuste del tope trasero. El problema es más crítico cuando se corta material de calibre ligero, y puede ser necesario un sistema de soporte de la hoja para garantizar una buena precisión.


B) Ajuste de la holgura de la hoja

El ajuste de la holgura de la hoja influirá en el punto de corte en relación con la cuchilla de corte inferior. La barra del tope trasero se ajusta para leer la distancia desde la cuchilla inferior fija, sin embargo, cuando se aumenta el espacio libre de la hoja para metales más gruesos, el punto de corte también aumenta alejándose de la cuchilla.


C) Nitidez de la hoja

La calidad del corte es directamente proporcional al filo de las hojas de la cizalla. Las hojas desafiladas dejarán bordes irregulares.


D) Mantenimiento del tope trasero

El mantenimiento preventivo normal, incluida la lubricación y el reajuste del paralelismo de la barra del tope trasero, es necesario para lograr una alta precisión del tope trasero.


Corte bisel

Los bordes cortados se pueden biselar dependiendo del ajuste de espacio libre de la hoja. En efecto, la longitud de la pieza cortada puede diferir en varias milésimas de pulgada cuando se mide desde la parte superior, media o inferior del corte. El bisel cortado es más notorio en calibres más pesados.


Parte 4 Cuchillas de corte

Clasificaciones

La mayoría de los fabricantes de hojas de cizalla producen una variedad de hojas con distintas clasificaciones.

La hoja más dura vendida se conoce como D2, pero solo debe ofrecerse en tijeras de 1/4 \"de capacidad o más ligeras debido a la falta de cualidades de absorción de impactos. Aunque esta hoja mantendrá el filo por más tiempo que otros tipos, también es frágil y sujeto a fracturas o astillas al cortar metales más duros o calibres más pesados.


Una clasificación de hoja común es High Carbon High Chrome. Aunque no es tan dura como la D2, esta hoja ofrece una buena resistencia al desgaste para capacidades de corte de hasta 3/8 \"inclusive. Esta hoja también está sujeta a fracturas o astillas al cortar metales más duros o calibres más pesados. Las capacidades de 1/2\"o más pesadas siempre deben venderse con hojas de alta resistencia a los golpes de carbono. Una hoja resistente a los golpes no mantendrá el filo de los bordes durante tanto tiempo como el D2 o el H.C.H.C., pero proporciona las características de resistencia a los golpes necesarias para soportar las cargas de placas más pesadas.


Algunos fabricantes de palas también proporcionarán una cuchilla intermedia, conocida como un alto contenido de carbono modificado con alto contenido de cromo. Esta hoja ofrece la dureza necesaria y también algunas cualidades de resistencia a los golpes para minimizar el problema de astillado al cortar metales como aceros inoxidables o chapa T1.


Alcanzar la máxima vida útil de la hoja

El filo de la hoja es extremadamente importante para lograr cortes de máxima calidad. Las cuchillas desafiladas tendrán que penetrar más el material antes de que se produzca una fractura limpia. Esto deja un corte menos deseable y también aumenta la presión de corte. Dos factores, el tipo de material que se corta y la cantidad de ciclos de corte, determinan la vida útil normal de la hoja. Los materiales más duros como la placa T1 y los aceros inoxidables reducirán la vida útil de la hoja en consecuencia. Para recibir longevidad de las hojas de cizalla, se deben cumplir las siguientes reglas:

No corte el metal por los bordes quemados

No corte la barra redonda

No corte material más allá de la capacidad nominal de corte

No corte con superficies de filo de cuchillo redondeadas o desafiladas

No corte con ajustes de espacio de hoja incorrectos

Parte 5 Lograr una mayor productividad

Transportador / apilador de cizalla

La pregunta más básica que hace un cliente que estudia el propósito de un transportador / apilador es:\"¿Este sistema ahorrará tiempo y dinero?\" En una práctica de corte normal, se requiere que una persona (o más) retire la placa cortada por detrás. la cizalla, colóquela en una pila y retire los restos. Un sistema de transportador / apilador hará esto automáticamente, eliminando así a la persona (o personas) requerida para esta aplicación. Los ahorros de costos son muy sustanciales, especialmente cuando se requiere corte de producción.


Ajuste de espacio libre de la hoja

Un estudio de tiempos, que muestra a un solo operador de cizalla que ... cizalla el material requerido, luego recoge el material de detrás de la cizalla, apila las placas y separa los cortes de corte ... produjo la siguiente avería:

Alimentación …………………………… ..30%

Corte real ………………….… 5%

Salida y apilamiento …………… ... 65%

Usar un costo de mano de obra de $ 30.00 por hora resultará en el siguiente desglose:

Alimentación ………………………… $ 9.00

Cizalla …………………………… 1.50

Salida …………………………… 19,50

Se puede ver claramente en este estudio que un sistema de transportador / apilador automático tendrá un excelente retorno de la inversión.


Calibración frontal CNC

Hay muy pocos sistemas de calibre frontal CNC disponibles para operaciones de corte. Sin embargo, se debe considerar un calibre frontal CNC cuando se requiera un cizallamiento de alta producción o cuando se requieran cortes de diferentes anchos de una sola pieza de material.


La capacidad de programar el número de cortes y las dimensiones del ancho ahorrará una cantidad sustancial de tiempo cuando se requiera un corte de alta producción.

Sin embargo, debe recordarse que el calibre frontal CNC por sí solo ofrece un aumento limitado en los niveles de producción ... ya que la eliminación de material todavía representa la mayor parte de una aplicación de cizalla.(Consulte la información en \"Transportador / apilador de corte \" para obtener un análisis de los porcentajes de alimentación, corte y salida).


El calibre frontal ofrece la capacidad de lograr una mayor precisión de cizallamiento que una operación de cizallamiento estándar, porque el material quedará plano sobre los soportes frontales y proporcionará una medición precisa al filo de la cuchilla. En una aplicación de cizallamiento típica sin el uso de calibre frontal o un soporte de hoja para sostener la pieza de caída, el material se inclinará antes de llegar a la barra de tope, creando algunas imprecisiones.


Opciones de tope trasero

Los topes traseros de las cizallas varían desde simples contadores mecánicos hasta sistemas CNC.

Es importante considerar la funcionalidad completa del tope trasero y revisar las diversas funciones para ahorrar tiempo. Por ejemplo, un botón Go-To-Position en un tope trasero es una excelente característica para ahorrar tiempo. Tener la capacidad de establecer rápidamente un número de tope trasero deseado y luego presionar una tecla Go-To-Position permitirá al operador colocar el metal mientras la barra de medición se mueve a la posición.

Algunos sistemas de calibre tienen algo de almacenamiento de programas, así como la opción de corte secuencial de un solo paso. Estas pueden ser excelentes funciones para ahorrar tiempo en muchas aplicaciones.


Tiempos de ciclo de alta velocidad

Los fabricantes de cizallas generalmente ofrecen paquetes hidráulicos de alta velocidad. Aunque el ciclo de cizallamiento real representa un pequeño porcentaje de la aplicación de cizallamiento total, esta opción debe considerarse para el cizallamiento de producción.


Parte 6 Problemas de seguridad

La seguridad del taller de máquinas se rige por las normas y directivas de OSHA y ANSI.

En Canadá, la seguridad se rige por la Ley de Compensación para Trabajadores.

Puede encontrar información sobre estas organizaciones en el Manual de seguridad, Capítulo 1, páginas 6 a 9.

Shear tiene muchas características de seguridad integradas en sus máquinas, y hay más información disponible en el Capítulo 2, páginas 18 a 21 del Manual de seguridad.

Algunas de estas características incluyen: protección contra sobrecarga eléctrica, un interruptor de desconexión manual, interruptores de límite, una válvula de alivio de presión para evitar sobrecargar el bastidor y el sistema hidráulico, y una válvula de contrapeso hidráulico que evita que el ariete baje debido a su propio peso.

Las cizallas están equipadas con un protector de hoja compatible con OSHA, un interruptor de pie con una cubierta de pedal y un pestillo, y tienen tres modos de operación: jog, automático y manual.


Parte 7 Preguntas para hacerle a un comprador potencial

¿Cuál es el espesor máximo del material que cortará?

Muchos compradores todavía tienen máquinas de tamaño insuficiente, con la esperanza de poder cortar una pieza de material de longitud corta que sea más gruesa que la capacidad de corte nominal. Recuerde, las fuerzas de corte se generan en el punto del corte. La inserción de una capacidad superior a la nominal detendrá la cizalla y ejercerá una presión excesiva sobre las hojas de la cizalla.


¿Qué grados de metal va a cortar?

Los materiales varían mucho en resistencia a la tracción y a la fluencia. Todas las cizallas tienen una determinada capacidad en referencia al acero dulce. Sin embargo, es extremadamente importante saber cuál es la capacidad de tracción nominal. Por ejemplo, una placa de acero dulce de 1/4 \"puede ser tan dura como 75,000 p.s.i. de dureza a la tensión, pero la cizalla en sí solo puede tener una clasificación de 1/4 \", 60,000 p.s.i. de tensión. Consulte la \"Tabla de capacidad de corte \", página 4.10 para obtener una guía para determinar las capacidades de corte para otros metales como aceros inoxidables, aluminios y placas de acero T1.


¿Cuál es la construcción y el peso de la cizalla?

Las cizallas ligeras con mesas de riel dejan mucho que desear a largo plazo. Las precisiones de cizallamiento de extremo a extremo son difíciles de mantener debido al aumento de las deflexiones del lecho horizontal y del pistón en cizallas de menor peso. Además, trabajar desde una mesa de riel es engorroso, especialmente cuando se cortan piezas pequeñas.


¿Cuál es el ángulo de inclinación de corte para la capacidad máxima?

Muchas cizallas, especialmente las de marcas extranjeras, se venden con ángulos de inclinación ajustables. El rastrillo a la capacidad nominal máxima es generalmente muy alto, lo que deja tres resultados indeseables:

Mayor torsión y curvatura de la pieza de material caída.

Tiempos de ciclo más lentos a capacidades nominales debido a que se requieren carreras más largas.

Se requiere tiempo adicional para establecer ángulos de inclinación para diferentes calibres de metal.


¿Qué es la funcionalidad Backgauge?

Los usuarios finales deben tener una comprensión clara de todas las funciones del tope trasero en una cizalla, incluida la facilidad para configurar el número deseado, la capacidad de programación, las longitudes de recorrido y las características del tope trasero ... como la capacidad de girar hacia arriba al máximo recorrido.


¿Qué características opcionales adicionales se requieren?

Se deben identificar y considerar todas las características opcionales para asegurarse de que la cizalla esté equipada correctamente. ¿Ha considerado el cliente un sistema de transporte para la extracción de placas?


¿Qué es la garantía de cizalla y la disponibilidad de piezas?

Una nueva cizalla vendrá con cierta garantía, sin embargo, es importante que las condiciones de la garantía se entiendan antes de realizar una compra. La disponibilidad de piezas también debe ser otra gran preocupación para el comprador. La compra de una máquina fuera de marca a un precio atractivo pronto perderá su brillo si las piezas se vuelven difíciles de obtener y caras de comprar.

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