estampación

Matrices de corte en troqueles 150 150 Dibumet

Matrices de corte en troqueles

Así como en el post anterior hablábamos de los punzones de corte, en éste trataremos el tema de las matrices de corte.

Definición

La matriz de corte es aquel componente que sirve como pieza complementaria al punzón de corte con el fin de obtener un corte en la chapa buscando de esta manera ir consiguiendo la pieza final.

 

Zonas de una matriz de corte

Una matriz tiene varias zonas claramente diferenciadas tal y como se observa en la imagen.

Asiento pieza: Es la zona que estará en contacto con la pieza a cortar. Su superficie deberá estar bien rectificada y acompañar en todo momento a la parte inferior de la chapa. Es decir, si la chapa en esa zona tiene una geometría no plana, la matriz deberá tener esa misma geometría, para conseguir un corte homogéneo y limpio.

Vida: El tamaño de la vida determinará cuanto tiempo durará la matriz de corte. Al ser una herramienta metálica que va soportando las inclemencias provocadas por los cortes constantes en su trabajo cotidiano, tenderá a sufrir un desgaste y por lo tanto será necesario ir afilándola. Este afilado eliminará una mínima capa de material de su zona superior para ir descubriendo nueva arista viva de corte que provocará una disminución de la zona de Vida y con ello la duración de la propia matriz.

Desahogo: Por esta zona se irán desalojando las partes desprendidas de la chapa que comúnmente se les suele llamar pepitas o retales.

Amarre: Este aspecto determina cómo se amarrará la matriz al troquel con el objetivo de que siempre esté controlada la pieza dentro del utillaje.

 

 

 

Materiales

Como norma general, las matrices de corte son de materiales muy tenaces y tratados térmicamente para tener la mayor longevidad posible. Entre ellos nos encontramos aceros rápidos, el habitual AYA-EXTRA y como no, los materiales pulvimetalúrgicos que llegan a donde los demás materiales no son capaces de llegar.

Tipos de matrices

Por último, cabe comentar que, al igual que sucede con los punzones de corte, podemos encontrarnos en cualquier troquel con matrices comerciales y con matrices especiales. Ello dependerá de la función que desarrollará cada pieza dentro de la aplicación concreta, no obstante, todas las partes comentadas en el apartado «zonas de una matriz de corte» deberán ser cumplidas en ambos casos para un correcto funcionamiento.

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

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