Estampación

Tipos de punzones para el corte de chapa en troqueles 150 150 Dibumet

Tipos de punzones para el corte de chapa en troqueles

En la fase de corte chapa por medio de troquel nos encontramos con dos grupos de punzones:

– Punzones comerciales.

– Punzones especiales.

PUNZONES COMERCIALES

Los punzones comerciales son aquellos que tienen en su zona de corte una geometría muy habitual y por ello se han normalizado tanto que los podemos adquirir en una empresa de Suministros Industriales que nos facilita las tareas en la construcción del troquel al evitar que tengamos que construir todos y cada uno de los componentes del utillaje.

Su geometría de corte más común es la redonda contando con diámetros desde 0,5 mm. hasta 60 mm. fácilmente según fabricantes y escalonando estas medidas en diferentes franjas de décima en décima en algunos fabricantes y llegando a la centésima en otros.

Mirando más allá de la geometría redonda nos encontramos con otras, tales como cuadradas, rectangulares, triangulares, estrellas, etc.

 

 

 

 

 

Los redondos son utilizados en el corte para posteriores pilotajes, agujeros para el paso de la tornillería pertinente, etc.

Atendiendo a su tipo de amarre en troquel los distinguimos en los siguientes tipos de cabeza: Cabeza Cónica, Cabeza Cilíndrica, Cabeza Cuello de Botella, Cabeza Amarre con  Bola, Acceso desde la base superior, Etc.

Punzones Comerciales

PUNZONES ESPECIALES

Cuando las geometrías a cortar son  irregulares nos encontramos con los punzones especiales. Estos punzones pueden tener cualquier geometría imaginada y sus limitaciones, al igual que sucede con los punzones comerciales, vienen delimitadas por el espesor de la chapa. Cuando mayor sea el espesor de chapa, más riesgo habrá de rotura en las esquinas más vivas, es decir, de menor redondeo.

Se utilizan para ir dando forma a la geometría final de la pieza. Cuando la pieza es muy simple, se suelen hacer de una pieza, pero cuando esa geometría es tan complicada que se pone en riesgo la vida del punzón o de la matriz, lo habitual, es dividirlo en dos o más partes.

Los punzones especiales también pueden amarrarse al troquel de diferentes maneras. A continuación mostramos algunas de las más utilizadas.

Punzones especiales

Para finalizar, los punzones pueden ir provistos de expulsores, entalladuras, cizallas y demás detalles que los hacen ser más eficientes en sus funciones, pero esta información la abordaremos en futuros post.

 

Partes Generales en Troqueles con zonas cortantes 150 150 Dibumet

Partes Generales en Troqueles con zonas cortantes

En el mundo de la troquelería para estampación de chapa existe una gran variedad de formas de troquel. Ello viene determinado en primer lugar por la geometría de la pieza, si la pieza es plana y se busca la sencillez se irá a un troquel de guía fija. Ahora bien, si la pieza tiene embutidos o doblados, se irá directamente a un troquel con guía pisador.

Siendo esta pieza plana, examinaremos la exigencia de la pieza, del presupuesto sobre el utillaje y de los agentes que intervienen en su construcción para determinar cual será el tipo de troquel que finalmente realizará el trabajo.

En este post hablaremos sobre las partes generales de los troqueles resumiéndolas en 2 tipos de troquel. Troqueles de Guía pisador y Troqueles de Guía Fija.

Troqueles de Guía Pisador

Como indica el título de este apartado, en este tipo de troqueles hay 3 zonas diferenciadas: Base Inferior, Base Superior y Guía Pisador ó Placa Pisador.

Troquel Guía Pisador

La base inferior tiene la misión de soportar las matrices de corte, machos inferiores y matrices de doblado, elevadores de banda, etc. Estará apoyada sobre la mesa de la prensa y absorberá los esfuerzos que se producen durante el cierre de la prensa al cortar, embutir y/o doblar la chapa destino de la operación.

La base superior suele estar amarrada a la mesa superior de la prensa o carro y su función es la de sujetar a los portamachos que a su vez llevarán los machos que van a trabajar la chapa, y sujetar también a la guía pisador durante la apertura de prensa.

Por último, la placa pisador tiene la función de sujetar (pisar) la chapa mientras se va ejerciendo el trabajo concreto sobre la pieza para garantizar que la pieza no se mueva durante su deformación y/o corte. Para que esta placa pisador pueda ejercer una gran presión sobre la chapa debe estar accionada por muelles, cilindros de nitrógeno o elastómeros, aunque de este tema en particular y otros cercanos hablaremos en otros post más específicos.

Los materiales más utilizados para estas piezas suelen ser F-114, F-1 y Fundición y su configuración y geometrías suelen venir determinadas por las especificaciones de la prensa en la que van a trabajar sus troqueles.

Troqueles de Guía Fija

Troquel Guía Fija

En este tipo de troqueles la guía trabaja como guía de los punzones y como extractor sobre la banda de los punzones después de que éstos han realizado su trabajo.

Pueden ser utilizados para precisiones altas o para precisiones bajas.

Cuando las precisiones requeridas son elevadas la holgura entre punzones y guía disminuye y se suele utilizar un guiado de columnas doble, por un lado entre base superior y base inferior, y por otro lado, entre portamachos y guía, con el fin de garantizar un mejor guiado entre las partes activas.

Y cuando las precisiones requeridas son bajas, la holgura entre los punzones y la guía aumenta, y el material puede ser de una calidad inferior al no necesitar altas exigencias.

Holguras de Corte 150 150 Dibumet

Holguras de Corte

¿Qué es la holgura de corte?

Entre los distintos parámetros que caracterizan a un troquel, en la zona de corte, nos encontramos con uno de ellos que es clave para conseguir una buena calidad en el corte de la chapa.

Su definición consiste en el espacio que se ha de dejar entre el punzón y la matriz para conseguir un correcto acabado del borde del material punzonado. La holgura de corte variará dependiendo de la calidad y del espesor del material.

Consecuencias de una holgura inadecuada

En un punzonado con una holgura mayor a la recomendada, se crearán rebabas e irregularidades en las superficies de separación de la pieza y del agujero. Por otro lado, si la holgura es menor, las fracturas se formarán antes de que el punzón penetre lo suficiente, ocasionando que la superficie de separación tenga un mal acabado. Cabe destacar que una mala holgura reduce la vida útil de las herramientas que intervienen en el proceso.

Holgura correcta

Para saber si la holgura entre el punzón y la matriz es correcta, las fracturas ocasionadas después del punzonado, la fractura superior y la inferior han de ser equivalentes (ángulo y forma en alineación entre sí).

Cálculo de holguras

La holgura variará dependiendo del material y del fabricante, aunque en general, rondarán entre el 10% y el 20% diametral del espesor de la chapa como máximo, para la estampación convencional de chapa. En otras disciplinas como el corte fino, cortes de cauchos, etc. estos espesores serían distintos.

He aquí una tabla con ejemplos de holguras requeridas en la matriz según el espesor de la chapa.

EspesorHolgura en Ø
2 mm0,2 mm  (10% de 2 mm)
4 mm0,48 mm (12% de 4 mm.)
6 mm0,9 mm (15% de 6 mm)
8 mm1,6 mm (20% de 8 mm)

Beneficios de una holgura de corte correcta

  • Aumento de la vida de la herramienta
  • Menor altura promedio de la rebaba
  • Menor espesor promedio de la rebaba
  • Ubicación precisa de los orificios
  • Mejor liberación del punzón
  • Punzonado silencioso
  • Orificios limpios y uniformes
  • Disminución de obtención de viruta
  • Menor posibilidad de adhesión
  • La fuerza del punzonado es la mínima necesaria
Tipos de Troquel en Estampación de Chapa 150 150 Dibumet

Tipos de Troquel en Estampación de Chapa

¿Qué es un troquel?

El troquel es el utillaje o conjunto de utillajes, no autónomos con los que sometemos a una chapa metálica a diferentes procesos de transformación con el fin de obtener una geometría concreta.

El troquel se coloca en la prensa. La prensa es la máquina en la que se acoplará el troquel. Básicamente, la prensa, tiene dos movimientos: subir y bajar la base superior. Al bajar esta parte superior, se ejerce una fuerza sobre el troquel y debido a las herramientas integradas dentro del mismo, conseguiremos la operación deseada, ya sea cortando, embutiendo o doblando la chapa.

Entre las ventajas en la utilización de troqueles se encuentran las siguientes:

  • Gran cadencia de piezas
  • Costes reducidos
  • Capacidad de conseguir formas complejas

Tipos de troqueles (según la disposición)

Los troqueles, según la disposición de la pieza a conseguir, se dividen en tres grupos:

        Troqueles simples

Éstos, permiten realizar solamente una operación por cada golpe (acción de bajada y retorno de la prensa).

  • Se usan para piezas sencillas.
  • Siendo la pieza un poco complicada, será necesario el uso de más troqueles para finalizar la geometría final.
  • Son de baja productividad.

       Troqueles compuestos

Los troqueles compuestos, a diferencia de los simples, permiten realizar más de una operación por golpe.

  • Mayor numero de operaciones por golpe. Pueden agruparse varios troqueles dentro del mismo utillaje.
  • Mayor productividad
  • Necesitan un mayor mantenimiento

      Troqueles Progresivos

Constan de diferentes estaciones, y cada una de las estaciones de trabajo realiza una operación distinta en el material. Una vez finalizada la última de las etapas,  conseguimos la pieza deseada.

  • Mayor cadencia y productividad.
  • No se necesita mover la pieza manualmente.

           Transfer

Está compuesto por una gama de troqueles o matrices montados en batería en una misma  prensa. El orden de estos se decide según lo requerido.  El material o preforma viene transformado en una operación anterior, bien en una prensa de corte o en operaciones realizadas en la propia prensa de forma progresiva.

           Tándem

El tándem, a diferencia de los transfer, viene compuesto por una gama de troqueles o matrices montados en batería en diferentes prensas o líneas de prensas ordenadas según lo requerido. El primer troquel será un embutidor, a continuación de cortantes, punzonadoras o calibradores según el caso.

La materia prima se obtiene mediante operaciones previas en línea de corte, mediante cizalla o mediante troquel en prensas de corte. Las piezas cortadas se apilan en contenedores y se introducen mediante robots en las líneas de prensa. Estos robots también intervienen en el traslado de las piezas entre una prensa y otra, habiendo ocasiones en las que la pieza conformada pasa a un proceso de verificación antes de ser apilada en contenedores o pasar a otra fase de estampación.

 

Tipos de Troqueles (según su uso)

Troqueles perforadores

Se utilizan para recortar agujeros en una lamina o chapa metálica. Las aplicaciones incluyen perforar arandelas, hacer agujeros para remaches en elementos estructurales de acero, aberturas en paneles y en operaciones similares.

Troqueles de flexión o doblado

Están diseñados para efectuar pliegues simples o compuestos en la pieza en bruto. Se utilizan para grandes producciones de piezas dobladas como soportes o bisagras cuyos dobleces implican tiempos considerables en maquinas de plegado. Entre ellos se ecuentran los doblados en «U», en «V» y en «L».

Troqueles de embutición

Se emplean para crear formas huecas. Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el cuello del metal alrededor de un alambre que se inserta para dar resistencia a la pieza. A través del proceso de embutición se obtienen, por ejemplo: carcasas y recipientes metálicos para aplicaciones domésticas e industriales.

Troqueles combinados

Los troqueles combinados están diseñados para realizar varias de las operaciones descritas en un único recorrido de la prensa; cuando la pieza troquelada es perforada y recortada en un solo golpe, se denominan troqueles combinados híbridos o coaxiales. Cuando estas operaciones son realizadas sucesivamente en varias estaciones, se llaman troqueles combinados progresivos y transforman la tira hasta dejar la pieza acabada.

Troqueles de acuñación

Se obliga al metal a pasar entre dos matrices coincidentes, en los que figura un hueco grabado del dibujo que debe formarse. Son utilizados en la obtención de monedas.

Troqueles de rebordeado

Forman un reborde curvo en piezas huecas. Un tipo especial de troquel de rebordeado, llamado troquel de costura con alambre, enrolla firmemente los bordes externos del metal alrededor de un alambre que se inserta para dar resistencia a la pieza. Se utiliza en piezas embutidas para dar estructura a los bordes.

Troqueles de estampado

Son utilizados para grabar figuras y logotipos o muescas usadas como topes en las piezas de chapa metálica. Generalmente la profundidad del estampado no supera el espesor de la chapa. El macho, encaja dentro de la matriz y la chapa de metal a la que va a darse forma, se coloca sobre la matriz en la bancada de la prensa. El macho, se monta en la parte móvil de la prensa y se hace bajar mediante presión hidráulica o mecánica, obteniendo así la figura en la pieza.

Troqueles de corte

Este es un tipo de troquel muy utilizado. Se utilizan para recortar una forma determinada en una lamina de metal para operaciones posteriores. Son utilizados cuando las geometrías de las piezas no se pueden obtener por medio de cortes en cizallas o guillotinas o cuando se requieren producciones altas que obligan al uso de troquel. 

ESTAMPACIÓN de metales: Algunos conceptos básicos (1) 1024 683 Dibumet
Estampacion en frio proceso

ESTAMPACIÓN de metales: Algunos conceptos básicos (1)

¿Qué es la estampación?

Es un proceso de fabricación por el cual se somete a un metal a una carga de compresión entre dos moldes.

Dentro de la estampación existen dos grandes ramas, Estampación en caliente y Estampación en frío.

Estampación En caliente

La estampación en caliente se utiliza para obtener mayores deformaciones en la pieza, permitiéndole así, adoptar formas más complejas en comparación con la estampación en frio, al finalizar se enfría rápidamente para tratar el fleje y conseguir propiedades especificas. Por otro lado, permite trabajar con mayores espesores de chapa. Una de sus desventajas, es que se obtiene una menor precisión y rugosidad mecánica.

Proceso de estampacion en caliente

Estampación En frio

La estampación en frio es un proceso de conformado de la chapa en frio. Dichos procesos son el «corte», el «doblado» y la «embutición».

Dentro del doblado existen dos subgrupos:

  • El doblado entre formas
Proceso de plegado

El doblado entre formas es un tipo de doblado en el que la lamina metálica se deforma entre un punzón en forma de V u otra forma. Se pueden doblar con este punzón desde ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza generalmente para operaciones de bajo volumen de producción.

  • Doblado deslizante
Proceso del doblado deslizante

El doblado deslizante es un tipo de doblado mediante el cual solo se pueden conseguir ángulos de 90º. Esto se consigue cuando el punzón presiona la lamina apoyada sobre el dado, doblándola.

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