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Fundamentos de la máquina de corte
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Fundamentos de la máquina de corte

Vistas:198     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2024-04-07      Origen:Sitio

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Parte 1 Terminología de corte

● Componentes básicos y filosofía de corte

El marco de corte básico consta de un conjunto de mesa soldado o atornillado a los marcos laterales, un conjunto de ariete móvil accionado hidráulica o mecánicamente y un ariete de sujeción también fijado a los marcos laterales.

máquina de esquilar



El cizallado es un proceso sencillo mediante el cual una lámina de metal se corta en trozos más pequeños mediante dos cuchillas colocadas formando un ángulo entre sí.La cuchilla inferior está firmemente sujeta a un bolsillo en la mesa estacionaria, mientras que la cuchilla superior está fijada al conjunto del ariete móvil.Las dos hojas están separadas sólo por una distancia medida en milésimas de pulgada en el punto de corte.

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

Así como encontrarás mecánicos, hidráulicos e hidramecánicos. prensas plegadoras, lo mismo ocurre con las tijeras.

Una cizalla mecánica es impulsada por una excéntrica, que se acopla 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 vinculada a un colector con válvulas hidráulicas y uno o más cilindros hidráulicos.Se bombea aceite al interior de los cilindros, lo que a su vez activa el ariete.


Un sistema de accionamiento hidramecánico es una combinación de lo anterior, mediante el cual el ariete se acciona hidráulicamente, pero desarrolla una ventaja mecánica a través de un conjunto de balancín.



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Guillotina

Guillotina es un término utilizado para describir una cizalla que utiliza un sistema de anclaje para proporcionar estabilidad a 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 hojas de 4 filos.Este es un buen diseño rígido, pero generalmente no permite un fácil ajuste de la holgura de la hoja.


Viga oscilante

Viga oscilante es un término utilizado para describir una cizalla en la que la barra de cuchillas superior se mueve formando un arco alrededor de un cojinete de pivote.Normalmente, la hoja de la cuchilla superior es cónica y tiene sólo dos bordes utilizables para evitar interferencias con la hoja inferior durante el movimiento de arco.La cizalla con viga oscilante generalmente tiene un diseño de perfil más bajo y pesa menos que la guillotina, pero también constituye un método más sencillo para ajustar la holgura de la hoja mediante una excéntrica en el cojinete de pivote.

Balancín hidramecánico

Este diseño, exclusivo de la cizalla, ofrece la fuerza, potencia y rigidez del sistema de guillotina, pero también permite la facilidad de espacio libre de la hoja que ofrece la cizalla con viga oscilante.Este diseño hidramecánico utiliza dos cilindros hidráulicos, interconectados por un tubo de torsión de paredes gruesas, 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, lo que permite el uso de hojas de 4 filos y un ángulo de alivio de 1 grado.Al igual que la viga oscilante, el diseño de la cizalla permite un fácil ajuste de la holgura de la hoja mediante un sistema de leva excéntrica en el pivote del brazo de enlace trasero.


Parte 2 Principios de corte

Girar

La torsión es una condición de corte común que se describe como la tendencia de la pieza cortada de material a curvarse formando una espiral o un sacacorchos.Aunque la torsión puede ser causada por tensiones internas en el material y hojas de cuchillo desafiladas, se crea principalmente a través del ángulo de inclinación de la hoja de cuchillo superior y el ancho de la pieza de caída.Los ángulos de ataque elevados aumentarán sustancialmente la acción de torsión del material durante el proceso de corte.


Ajuste de la holgura de la hoja

Arco

La curvatura se describe como la tendencia del material a curvarse hacia abajo durante el proceso de corte.Una vez más, es más frecuente al cortar tiras largas y estrechas.Es causado por deficiencias o tensiones en el material y por cortes en ángulos de inclinación más altos.

Ajuste de la holgura de la hoja

Comba

La comba 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 ariete, la dirección de la fibra y el espacio libre de la cuchilla también pueden tener algún efecto en la cantidad de curvatura.

Ajuste de la holgura de la hoja

Ángulo de ataque y calidad de corte

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


La carga necesaria para cortar el material depende del espesor y del ángulo de 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 sólo un 50% más grueso que el de 1/4' pero la carga de corte aumenta en un 225% con el mismo ajuste del ángulo de inclinación.


Aumentar el 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 tener en cuenta que muchas tijeras que se venden en todo el mundo se fabrican con un diseño liviano e incorporan ángulos de inclinación ajustables.Los ángulos de desprendimiento son generalmente muy altos, lo que da como resultado un material cortado de peor calidad debido a la torsión y el arco.


Los ángulos de inclinación altos aumentan:

Gira y arquea la pieza de material cortada.

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

Desperdicio de material que se ha torcido sin posibilidad de recuperación o tiempo innecesario para volver a enderezarlo


Por qué es importante la holgura ajustable de la hoja

La holgura de la hoja es la distancia entre la hoja superior e inferior de la cizalla cuando se cruzan durante el proceso de corte.Para una calidad de corte óptima, el espacio libre entre las cuchillas 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 libre insuficiente dejará las piezas cortadas con un doble corte.

Una configuración óptima de la cuchilla permitirá que el material se fracture limpiamente.La mayoría de las tijeras vienen equipadas con un sistema de separación de cuchillas manual o eléctrico; sin embargo, en algunos casos, pueden resultar difíciles de configurar o tener un ajuste limitado.


Parte 3 Factores que influyen en la precisión del corte

A) Caída de la placa

El tope trasero no puede medir la cantidad de caída desde el borde de la cuchilla hasta la barra de respaldo.En efecto, la caída deja las piezas cortadas más largas que el ajuste del tope trasero.El problema es más crítico cuando se corta material de calibre liviano y puede ser necesario un sistema de soporte de lámina para garantizar una buena precisión.


B) Ajuste de la holgura de la hoja

El ajuste del espacio libre de la hoja influirá en el punto de corte en relación con la cuchilla inferior.La barra de tope trasero se ajusta para leer la distancia desde la cuchilla inferior estacionaria; 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) Afilado 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 de tope, es necesario para lograr consistentemente una alta precisión del tope trasero.


Cortar bisel

Los bordes cortados pueden estar biselados dependiendo del ajuste del espacio libre de la hoja.De hecho, 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 corte producen una variedad de hojas bajo diferentes clasificaciones.

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


Una clasificación de hoja común es la de Alto Carbono y Alto Cromo.Aunque no es tan dura como la D2, esta hoja proporciona buena resistencia al desgaste para capacidades de corte de hasta 3/8'. 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 resistentes a impactos con alto contenido de carbono.Una hoja resistente a los golpes no mantendrá el filo de los bordes durante tanto tiempo como la D2 o la HCHC, pero proporciona las características de resistencia a los golpes necesarias para soportar las cargas de placas más pesadas.


Algunos fabricantes de cuchillas también proporcionan una cuchilla intermedia, denominada cuchilla modificada con alto contenido de carbono y alto contenido de cromo.Esta hoja ofrece la dureza necesaria y también algunas cualidades de resistencia a los golpes para minimizar el problema de astillas al cortar metales como el acero inoxidable o la placa T1.


Lograr la máxima vida útil de la hoja

El afilado de la hoja es extremadamente importante para lograr cortes de máxima calidad.Las hojas sin filo tendrán que penetrar más en 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 el acero inoxidable, reducirán la vida útil de la hoja en consecuencia.Para que las hojas de corte duren más, se deben seguir las siguientes reglas:

No cortes el metal por los bordes quemados.

No cortes la barra redonda

No corte material más allá de la capacidad nominal de la cizalla.

No corte con superficies sin filo o redondeadas.

No corte con ajustes de espacio de cuchilla inadecuados

Parte 5 Lograr una mayor productividad

Transportador de cizalla/apilador

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 una persona (o más) para retirar la placa cortada desde atrás. la cizalla, apilarla y retirar los restos.Un sistema transportador/apilador hará esto automáticamente, eliminando así a la persona (o personas) necesarias para esta aplicación.Los ahorros de costos son muy sustanciales, especialmente cuando se requiere algún corte de producción.


Ajuste de la holgura de la hoja

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

Alimentación ……………………………..30%

Corte real ……………….…5%

Salida y apilado…………...65%

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

Alimentación …………………………$ 9.00

Esquila………………………………1.50

Salida ……………………………19.50

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


Medición frontal CNC

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


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

Sin embargo, debe recordarse que el calibrado 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 corte. (Consulte la información en 'Transportador de corte/Apilador' para obtener un análisis de los porcentajes de alimentación, corte y salida).


El calibrado frontal ofrece la capacidad de lograr una mayor precisión de corte que una operación de corte estándar, porque el material quedará plano sobre los soportes frontales y proporcionará una medición precisa hasta el filo de la cuchilla.En una aplicación de corte típica sin el uso de un calibrador frontal o un soporte de lámina para sujetar la pieza de caída, el material caerá 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 que permiten ahorrar tiempo.Por ejemplo, un botón Ir a posición en un tope trasero es una excelente característica para ahorrar tiempo.Tener la capacidad de configurar rápidamente un número de tope trasero deseado y luego presionar una tecla Ir a posición permitirá al operador posicionar el metal mientras la barra de medición se mueve a su posición.

Algunos sistemas de medición tienen cierto almacenamiento de programas, así como la opción de corte secuencial de un solo paso.Estas pueden ser funciones excelentes 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 corte real representa un pequeño porcentaje de la aplicación de corte general, esta opción debe considerarse para el corte de producción.


Parte 6 Problemas de seguridad

La seguridad del taller mecánico se rige por las regulaciones y directivas de OSHA y ANSI.

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

La información sobre estas organizaciones se puede encontrar 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 la sobrecarga del marco y el sistema hidráulico, y una válvula de contrapeso hidráulico que evita que el ariete baje debido a su propio peso.

Las tijeras están equipadas con un protector de hoja que cumple con OSHA, un interruptor de pie con cubierta de pedal y pestillo, y tienen tres modos de funcionamiento: avance lento, automático y manual.


Parte 7 Preguntas para hacerle a un comprador potencial

¿Cuál es el espesor máximo del material que cortará?

Muchos compradores todavía están subdimensionando las máquinas, 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 cortantes se generan en el punto del corte.Insertar una capacidad superior a la nominal detendrá la cizalla y ejercerá una presión excesiva sobre las hojas de la cizalla.


¿Qué calidades de metal cortará?

Los materiales varían mucho en términos de resistencia a la tracción y al límite elástico.Todas las cizallas tienen una capacidad determinada 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 tener una dureza de tracción de 75.000 psi, pero la cizalla en sí solo puede tener una resistencia a la tracción de 1/4', 60.000 psi.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 mesa sobre raíles dejan mucho que desear a largo plazo.Es difícil mantener la precisión del corte de extremo a extremo debido al aumento de las deflexiones del lecho horizontal y del ariete en las cizallas más livianas.Además, trabajar sobre una mesa con rieles es engorroso, especialmente cuando se cortan piezas pequeñas.


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

ángulo de corte

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 del tope trasero?

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 programabilidad, las longitudes de recorrido y las características del tope trasero... como la capacidad de girar hacia arriba con el recorrido máximo.


¿Qué características opcionales adicionales se requieren?

Se deben identificar y considerar todas las características opcionales para asegurarse de que la cizalla esté equipada correctamente.¿El cliente ha considerado un sistema transportador para la retirada de placas?


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

Una cizalla nueva vendrá con cierta garantía; sin embargo, es importante comprender las condiciones de la garantía antes de realizar la compra. La disponibilidad de piezas también debe ser otra gran preocupación para el comprador.Comprar una máquina de otra 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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