3603120 3 Matrices Progresivas

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MATRICES PROGRESIVAS

Pág.

INTRODUCCIÓN A LAS MATRICES PROGRESIVAS ....................................... 3

í n d i c e

ELECCIÓN DE LA MATRIZ ......................................................................... 10 DISPOSICIÓN DE LAS PIEZAS SOBRE LA BANDA ...................................... 15

MÁRGENES DE SEPARACIÓN ENTRE PIEZAS ............................................ 23 TIPOS DE MATRICES PROGRESIVAS ......................................................... 28

ELEMENTOS DE LAS MATRICES PROGRESIVAS ........................................ 58 SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE ALIMENTACIÓN ........................................ 122

EJERCICIOS ............................................................................................ 130 CUESTIONARIO ...................................................................................... 141

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MATRICES PROGRESIVAS INTRODUCCIÓN El objetivo fundamental que se persigue en éste primer capítulo, está dirigido a realizar una introducción general al conocimiento de las matrices progresivas, así como a describir los conceptos básicos de su funcionamiento y las características mas significativas de sus componentes. La singularidad de su diseño y construcción hacen de las matrices progresivas uno de los medios más rápidos y económicos para la producción de piezas matrizadas en chapa. Las matrices progresivas son construidas básicamente para la producción de piezas de pequeño y media- no tamaño con la finalidad de que sean fabricadas a imagen y semejanza de cómo se harían en dos, tres o mas útiles, pero en este caso agrupadas en un solo bloque. En el caso de fabricación mediante matriz progresiva, la pieza siempre deberá permanecer unida a la tira de chapa hásta que ésta llega a la última estación o paso donde necesariamente deberá quedar cortada. Trabajando de ésta forma, permite que cada vez que baje la prensa, la matriz realice una nueva deforma- ción en la pieza y cada vez que sube, la tira avance un nuevo paso a la espera de la siguiente transforma- ción.

Matriz progresiva de corte, con elevadores de banda, pilotos, centradores y columnas auxiliares de guiado en placas mirador.

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES Para la producción de grandes series de piezas, muchas veces és necesario construir matrices especiales capaces de realizar producciones de una forma rápida y económica, transformando la chapa de una forma progresiva y continuada hasta dejar la pieza totalmente terminada. Se entiende por transformación progresiva, la serie de operaciones sucesivas que realiza una matriz para transformar una chapa plana, una tira, o una cinta, en un objeto o pieza con una forma geométrica propia. Un trabajo o tranformación progresivo realizado con una matriz, comprende un mínimo de dos fases o pasos, en los cuales pueden hacerse todo tipo de deformaciones de la chapa como por ejemplo: cortar, doblar, etc. con la única limitación real del espácio disponible que exista en la matriz de acuerdo sus medidas . La capacidad productiva en éste tipo de matrices y en piezas de pequeño tamaño puede llegar a ser de hásta 1600 golpes por minuto. Ello obliga a realizar un diseño muy esmarado y meticuloso ademas de una construcción precisa y de calidad garantizando un buen acabado de las piezas fabricadas y la durabilidad de las mismas.

Matriz progresiva de cortar y doblar, con noyo matriz comandado por cilindro neumático.

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MATRICES PROGRESIVAS FINALIDAD DE LAS MATRICES PROGRESIVAS La principal finalidad de las matrices progresivas es, la fabricación de grandes producciones de piezas de chapa, sustituyendo de forma eficaz y rápida la construcción de varias matrices manuales y abaratando de ésta forma el coste final de las piezas. Considerando

que para fabricar una pieza de chapa de grande consumo, como por ejemplo un

terminal eléctrico, son necesarias como mínimo de 6 a 10 transformaciones y un número similar de matrices de tipo manual o simple, es facilmente comprensible el gran ahorro de tiempo y dinero que puede representar el fabricarlos con una matriz progresiva de 15 a 20 pasos aunque la inversión a realizar sea ligeramente mayor . El procedimiento de trabajo con matrices mixtas o progresivas puede parecer complicado si se lo compara con otros sistemas de producción menos automáticos, como por ejemplo las matrices manua- les. Todo ello viene derivado de la complejidad que implica llevar a cabo la transformación de las piezas mientras que éstas permanecen unidas a la banda durante su camino por el interior de la matriz. Los costes de fabricación y los plazos de entrega pueden llegar a quedar reducidos hasta en un 50% de los valores presupuestados, si las matrices han sido diseñadas y construidas adecuadamente. Las características básicas, propias de las matrices progresivas, nos indican que se trata de matrices con un diseño muy elavorado ademas de una construcción muy precisa que deben permitir la transformación de las piezas de una forma rápida y fiable. La razón fundamental para construir una matriz progresiva es, fabricar piezas en grandes cantidades eliminando la construcción de matrices manuales y la consiguiente mano de obra que ello implica. Las matrices mixtas o progresivas permiten fabricar piezas sin limitación de formas o perfiles siempre que dichas operaciones puedan hacerse mediante punzones con movimientos verticales, horizontales o inclinados, aunque las piezas tengan algunas de sus partes cortadas, dobladas, embutidas o cizalladas. La base fundamental de la transformación está en, mantener la chapa centrada y guiada a lo largo de toda la matriz al mismo tiempo que se recorta el perfil de la pieza y posteriormente se hacen los doblados, embutidos, etc hásta finalizar la pieza. En ésta clase de matrices, se parte de un fleje de chapa en forma de rollo o de bobina que se desplaza atraves de la matriz mediante un avance o paso hecho de forma manual o automática, al mismo tiempo que se realizan las deformaciones necesarias hásta dejar la pieza acabada. MA CD2 V1 / disposició FUNDACIÓ CENTRE TECNOLÒGIC UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS 1º.

¿PARA QUÉ QUEREMOS HACER UNA MATRIZ PROGRESIVA? ¿Por qué queremos ahorrar materia prima? ¿Por qué queremos realizar una gran producción? ¿Por qué no se puede hacer de otra manera?

2º.

¿QUÉ OBJETIVOS QUEREMOS CONSEGUIR? ¿Abaratar costes? ¿Producir en gran cantidad? ¿Mejorar la calidad?

3º.

¿QUÉ TIPO DE MATRIZ QUEREMOS HACER? ¿Cerrada o abierta? ¿Grande o pequeña? ¿Cara o barata? ¿Con o sin punzón de paso? ¿Con «tope» manual, automático, sin él...? ¿Con cortador de retales o sin? ¿Para trabajar con alimentador o sin? ¿Para realizar una pieza por golpe o más de una?

4º.

¿QUÉ PRODUCCIÓN SE HA DE REALIZAR? ¿Pequeña? ¿Mediana? ¿Grande? ¿Muy grande?

5º.

¿CÓMO ES LA PIEZA QUE SE HA DE FABRICAR? ¿Muy fácil? ¿Fácil? ¿Normal? ¿Difícil? ¿Muy difícil? ¿Tremendamente difícil?

6º.

¿COMO DEBEMOS HACER LOS ESTUDIOS DE BANDA Que puedan correr sin engancharse Que no se queden debilitadas Que no se dobleguen Que se pueda levantar la banda Alerta con las embuticiones Alerta con los dobleces

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Linea automática de producción equipada con: Devanadora, Aplanadora y Alimentador

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EJEMPLO DE ESTUDIO DE MATRIZ PROGRESIVA

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MATRICES PROGRESIVAS EJEMPLO ANTERIOR (POR FASES)

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MATRICES PROGRESIVAS ¿COMO DEFINIMOS EL TIPO DE MATRIZ? El objetivo principal de éste capítulo és, explicar los factores mas importantes a tener en cuenta en el momento de construir una matriz progresiva. Dentro de las distintas posibilidades de las matrices progre- sivas podemos optar por una construcción para producciónes manuales, semiautomáticas o atomáticas. Sin duda alguna, existen una serie de factores que deben valorarse si se desea mantener un buen equilíbrio entre la calidad de la pieza, la calidad de la matriz y el coste de ambas. Obviamente, siempre será necesario contar con los mejores medios de producción y con buenos profesionales responsables en su manejo. Los tres factores mencionados (pieza, matriz y precio), son en definitiva, los que mejor deben conjugar- se para que todo ello a corto o medio plazo revierta en dar prestigio a la empresa y a los profesionales que trabajan en ella. Los factores mas importantes a la hora de elegir el tipo de matriz a construir provienen de la valoración de los siguientes datos: a) Definición del proceso de fabricación a realizar b) Número de piezas a fabricar c) Producciones horarias a obtener d) Nivel de calidad de las piezas e) f)

Tamaño de la pieza Dificultad geométrica de la pieza, etc.

En definitiva, lo que deberemos hacer despues de analizar todos los datos indicados anteriormente, será diseñar el tipo de matriz mas adecuada para dar los niveles de calidad exigidos dentro de los parámetros analizados con anterioridad.

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MATRICES PROGRESIVAS ¿QUE FACTORES DEBEMOS TENER EN CUENTA?

La persona o personas encargadas de elegir el tipo de matriz progresiva mas idónea para la fabricación de las piezas, deberán de hacer una serie de consideraciones y análisis previos, con la finalidad de seguir un orden de prioridades que confluyan en un diseño adecuado y una construcción precisa de la matriz. Algunas de las valoraciones previas hechas sobre la pieza, nos indicarán que construir una matriz progresiva es la mejor solución para: a)

Obtener la producción horaria necesaria

b)

Cubrir las entregas solicitadas por el cliente

c)

Amortizar el precio de la matriz en un plazo adecuado

d)

Realizar un ahorro contrastado respecto a otro sistema de

producción e)

Cubrir el coste de la pieza mediante el sistema de

producción decidido f)

Dar la calidad de pieza solicitada en el plano

Despues de concluir con la elección de la matriz, solo quedará por determinar algunos detalles propios de cada matriz y todos ellos referentes al sistema de limentación de la chapa empleado en cada caso. Elección de la matriz progresiva según el sistema de producción: 1

Matriz de producción manual

2

Matriz de producción semiautomática

3

Matriz de producción automática

Haciendo una comparación entre los tres tipos de producción anteriores, veremos que las mayores diferen- cias existentes están relacionadas con la cantidad de piezas a fabricar pero muy poco con el proyecto o construcción de la matriz. En cualquier caso, a continuación analizaremos con mas detalle cada una de las ventajas e inconvenientes que presentan los tres casos mencionados anteriormente.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS PARA TRABAJOS MANUALES Dentro del grupo de éste tipo de matrices, se incluyen aquellas que muestran un proceso de transforma- ción de la pieza totalmente progresivo, pero con la salvedad de que el avance de la tira de chapa es realizado de forma manual por un operario. Dicho operario, se encarga de hacer avanzar la tira de chapa entre uno o mas topes dispuestos en la matriz cada vez que la prensa realiza un ciclo de trabajo. La reflexión a que nos conduce éste sistema, nos indica que se trata de un ciclo de trabajo con una cadencia poco elevada, dado que la producción alcanzada dependerá únicamente de la rapidez con la que el operario haga avanzar la banda sobre la matriz y no de la capacidad de la prensa o la matriz. Este sistema, únicamente es aconsejable cuando no se disponen de otros medios de alimentación mas automáticos o cuando las producciones sean realmente muy pequeñas. Asi mismo, también se pueden presentar otros problemas como los que enumeramos a continuación y que en ocasiones pueden tener dificil solución, por ejemplo:

a)

La imposibilidad de estirar de la tira de chapa cuando ésta, una vez cortada la pieza no tenga salida por la parte final de la matriz.

b)

La dificultad del operario para hacer avanzar el material a lo largo de la matriz desde una posición frontal a la misma.

c)

Los riesgos de seguridad que comporta el hecho de que el operario tenga acceso a la matriz durante el ciclo de trabajo.

d)

La escasa capacidad productiva que se presenta en un sistema como éste.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS PARA TRABAJOS SEMIAUTOMÁTICOS Dentro de éste grupo de matrices, se engloban aquellas que, aun realizando la transformación de la chapa de manera progresiva, el avance de la misma se realiza con alimentador. Las tiras de chapa para la fabricación de las piezas tienen una longitud inicial de entre 3 y 6 metros en vez de ser bobinas de mayor longitud, si bien éste último dato depende mas del peso y no tanto de las medidas del material. Éste proceso de producción, da entender que, aun siendo mas rápido que en las matrices progresivas manuales, también presenta algunos problemas como los que enumeramos a continuación: a)

Paros de producción a cada cambio de tira de chapa.

b)

Pérdidas de piezas fabricadas por metro lineal de chapa, al no aprovechar en su totali- dad las últimas piezas de cada tira, puesto que ya hemos perdido la referencia de la cuchilla de paso que se encuentra a la entrada de la matriz .

c)

Los riesgos de seguridad que comporta el hecho de que el operario tenga acceso a la matriz durante el ciclo de trabajo.

Algunos ejemplo de bandas progresivas

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS AUTOMÁTICAS Dentro de los tres tipos de producciones empleados en matrices progresivas, es evidente que éste último, es el que que reune las mayores ventajas a la hora de conseguir la máxima producción en el mínimo tiempo posible. En éste caso, el avance de la chapa en la matriz, se realiza de manera totalmente automática por medio de un alimentador y partiendo de rollos o bobinas de gran longitud y cuyo diámetro interior o exterior deben estar de acuerdo a las medidas que tenga la devanadora encargada de desenrrollar el material. Es evidente que, siempre que se pueda trabajar con un sistema de alimentación automático, las ventajas serán mucho mayores que con cualquier otro. Veamos algunas de las ventajas que podemos obtener con éste sistema: a) Mínimos paros de producción por cambios de bobina. b) Aprovechamiento del material en toda su longitud. c)

Ausencia de riesgos laborales para el operario al no tener necesidad de acceder a la matriz durante el ciclo de trabajo.

d)

Mayor tiempo productivo de la máquina.

e)

Mayor disponibilidad del operario para trabajar con dos o mas máquinas.

Matriz progresiva de tamaño medio con roscador de chapa incorporado en la misma matriz. MA CD2 V1 / disposició

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MATRICES PROGRESIVAS ¿COMO DISPONEMOS LAS PIEZAS SOBRE LA BANDA? El objetivo principal de éste capítulo, es conocer los factores mas importantes que pueden influir en el tamaño de la tira de chapa a utilizar, en función de la disposición con que se coloquen las piezas y de la cantidad que se quieran cortar por golpe. Todo ello evidentemente, esta relacionado con el consumo de materia prima por pieza y con su coste final. Frecuentemente, las piezas se presentan con una forma muy irregular, de manera que, si se disponen de una forma totalmente aleatoria a lo largo o ancho de la banda, pueden ocasionar un notable problema de espácio en la matriz y un desperdicio excesivo de material. En casos como éste, es conveniente estudiar la mejor disposición posible, de modo que permita el matrizado de las piezas de una forma racional, al mismo tiempo que se reduce el consumo de materia prima, sin por ello dificultar el normal avance de la tira ni verse afectado el precio de la matriz.

Ejemplo de transformaciones hechas en matriz progresiva.

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES El aprovechamiento del material mediante una buena disposición de las piezas sobre la chapa, permite conseguir el mejor precio posible de la pieza fabricada ademas de una construcción racional de la matriz. Todo ello deberá estar previsto y analizado en el estudio que se lleva a cabo para la realización de la oferta de la matriz y la pieza. Al diseñar las piezas a fabricar siempre deben evitarse perfiles exteriores muy irregulares o con formas perimetrales que comporten dificultad de diseño o construcción. Siempre que sea posible se buscarán perfiles sin cambios bruscos de geometría y con zonas redondeadas allí donde esté permitido. En resumen, la disposición de las piezas sobre la banda, deberá permitir mantener una tira de chapa lo mas rígida posible a lo largo de toda la transformación, para que no se produzcan interrupciones durante la producción por causas como por ejemplo, la rotura de la tira o las dificultades de movimiento en la matriz. Algunos de los factores mas importantes relacionados con el ancho de material y que afectan a la funcionalidad de la matriz o al precio de la pieza son: a)

Conseguir el máximo ahorro de materia prima con relación a la pieza

fabricada b) c)

Facilitar un buen desplazamiento de la banda en la matriz

Diseñar un matrizado progresivo y racional de las

piezas d)

Facilitar la construcción de la matriz

e)

Facilidar el mantenimiento posterior

f)

Obtener un coste de piezas y matriz más económico

A continuación analizaremos los tres sistemas de disposición de las piezas sobre la banda que son empleados con mas asiduidad y que denominamos: 1

Disposición “normal”

2

Disposición “oblícua”

3

Disposición “ múltiple”

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MATRICES PROGRESIVAS DISPOSICION “NORMAL” Se entiende por “disposición normal”, aquella en que los ejes de la pieza van orientados en el mismo sentido que los de la matriz, es decir, longitudinalmente o transversalmente al sentido de avance de la chapa. En un primer momento, no existe una disposición de piezas que sea mejor que otra, hasta que no hayamos hecho un estudio de las distintas posibilidades existentes y hayamos visto cuál de ellas es la más racional y económica. Factores de valoración: a)

La separación entre las piezas debe ser la mínima

necesaria b) aristas vivas c)

Los recortes hechos a la pieza no deben dejar Los doblados han de ser favorables al

sentido de las fibras d)

La matriz debe tener el mínimo

número de pasos posibles e)

El ahorro de material es importante, pero no siempre decisivo

f)

La facilidad de construcción y mantenimiento también es

importante g)

Las posibilidades de errores en el avance debe ser

mínima

VER EJEMPLOS EN PÁGINAS SIGUIENTES

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MATRICES PROGRESIVAS Ejemplo 1 En éste ejemplo podemos ver una tira de chapa realizada en una matriz progresiva, donde se observa como la pieza fabricacada está dispuesta de forma transversal a los ejes de la matriz. Teniendo en cuenta que el ancho y el paso son de 27 x 16.5 mm. respectivamente, tendremos que el consumo total de materia prima por pieza sera de 445.5 mm2.

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MATRICES PROGRESIVAS Ejemplo 2 En éste otro ejemplo podemos ver la misma pieza a matrizar, pero ésta vez en una disposición longitudinal a los ejes de la matriz. En los dos casos, el proceso de transformación es muy similar, no obstante, en el 2º ejemplo, puede apreciarse a simple vista como el consumo de materia prima es ligeramente superior al primero. Si multiplicamos el ancho de 19 mm. por el paso de 30 mm., vemos como el consumo de material de 570 mm2. es ligeramente superior al anterior. Desde el punto de vista económico, éste hecho, ya es una razón suficientemente importante como para optar por la 1ª solución, sin embargo, no siempre debe ser así. Es preferible estudiar y valorar distintas posibilidades para seleccionar la que reuna un mayor número de ventajas respecto a otros procesos. He aquí algunos ejemplos de las valoraciones que deben tenerse en cuenta para un buen estudio de disposición de las piezas sobre la tira de chapa.

Ejemplo 2

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MATRICES PROGRESIVAS DISPOSICIÓN DE PIEZAS OBLÍCUA Se entiende por disposición oblícua o inclinada, aquella en que los ejes de la pieza a matrizar van orienta- dos en sentido inclinado respecto a los de la matriz. Esta disposición tiene como finalidad conseguir un mayor ahorro de material en base al aprovechamiento que pueda significar la inclinación de las piezas sobre la banda. Generalmente, esta disposición se seleccionada cuando el matrizado de la pieza presenta muchas venta- jas de ahorro de materia prima, respecto a la disposición normal.

Ejemplo 1 En el ejemplo nº 1, podemos ver una tira de chapa realizada en una matriz progresiva, donde se observa como la pieza está matrizada de forma oblícua a los ejes de la matriz.

Ejemplo nº 1 : Pieza matrizada de forma oblícua para obtener un mayor ahorro de material.

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MATRICES PROGRESIVAS Ejemplo 2 En el ejemplo nº 2, vemos matrizada la misma tira de chapa, pero ésta vez con una disposición distinta a la anterior aunque también en sentido oblícuo a los ejes de la matriz. En los dos casos, el proceso de transformación es muy similar, no obstante, en el 2º ejemplo, podemos apreciar como para avanzar la tira de chapa después de doblar la pieza necesitamos levantarla, lo cual siempre representa una dificultad añadida respecto al primer caso. Desde el punto de vista mas práctico, construir la matriz de acuerdo al 1º ejemplo comporta más ventajas que si se hiciera como en el 2º ejemplo, no obstante, también deberemos hacer otros tipos de valoracio- nes, hásta encontrar el mas adecuado a cada caso.

Ejemplo nº 2

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MATRICES PROGRESIVAS DISPOSICION MULTIPLE Se entiende por “disposición múltiple” aquella en que sobre la superficie de la banda se han dispuesto mas de una pieza, sin tener en cuenta su orientación respecto a los ejes de la matriz. Generalmente, esta disposición se hace con la finalidad de obtener un mayor ahorro de material o un aumento considerable en la producción. Sin embargo, el hecho de doblar el número de piezas por golpe nunca será proporcional al ahorro de material obtenido. Este sistema en general, es el mas utilizado para obtener producciones muy elevadas, ademas de propor- cionar un gran equilibrado de fuerzas dentro de la matriz. Siempre es aconsejable, que este sistema de disposición múltiple, sea estudiado con mucho detalle y comparado con distintas alternativas, hásta encontrar la disposición mas equilibrada que ademas de un buen ahorro y permita una construcción equilibrada de la matriz. Ejemplo: En el siguiente ejemplo gráfico, puede verse una tira de chapa matrizada de forma múltiple, donde se aprecia la transformación de dos piezas al mismo tiempo. En la mayoría de casos, de las tres opciones descritas, norrmal, oblícua y múltiple, ésta última es la que reune mayores ventajas en cuanto a rapidez de producción, ahorro de material y equilibrio de fuerzas en el interior de la matriz.

Ejemplo de estudio de banda para la fabricación de piezas mediante la disposición múltiple. MA CD2 V1 / disposició

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MATRICES PROGRESIVAS MÁRGENES DE SEPARACIÓN ENTRE PIEZAS El objetivo principal de éste capítulo és, conocer y definir los valores mínimos de separación que deben dejarse entre las piezas o bien desde su contorno exterior hásta el exterior de la chapa. En las matrices progresivas, es aconsejable, que los márgenes de material que mantienen las piezas unidas a la chapa, sean lo suficientemente grandes como para que el avance de la tira no se vea dificultado por la poca resistencia que tenga estas al no permitir mantenerla recta y sin doblarse. Es prácticamente imposible establecer unos márgenes estandars de separación entre los cortes realiza- dos de las piezas y los lados exteriores de la banda.

Esto es facilmente comprensible si

tenemos en cuenta que todo ello depende en gran parte del tipo de material, de su espesor, del peso de la pieza, del ancho inicial y final de la tira, del paso de la matriz, del número de ciclos por minuto, de las inércias que se produzcan en los avances de la chapa, etc, etc. Por todo ello, cada matriz a construir y cada pieza a fabricar, necesitarán ser estudiadas por separado y adecuar los márgenes de separación a las características de cada caso. No obstante, facilitaremos unas tablas orientativas donde se indican las medidas mínimas que se conside- ran admisibles para dejar entre los cortes de piezas y los márgenes exteriores de la tira de chapa o bien entre cada pieza.

Ejemplo de corte múltiple de piezas con buen aprovechamiento del material

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES A consecuencia de los progresivos recortes que se realizan en una tira de chapa durante su matrizado, nos encontramos con que ésta va quedando progresivamente vacia de material y en consecuencia carente de consistencia. Esto hace, que si no se dejan unos adecuados márgenes de unión entre la pieza y la tira, el avance de ésta en la matriz se verá dificultado al doblarse y en consecuencia ocasionar pérdidas de paso y paros de máquina. Al fabricar una pieza, el ancho de material de partida, no siempre es tan constante como sería de desear. Las posibles tolerancias en anchura, y las rebabas de corte que trae el material, hacen que éste pueda rozar con las reglas de guiado durante su desplazamiento, para evitarlo, siempre es muy aconsejable dejar una prudente tolerancia entre las dos partes (0.3¸0.8mm.) con el fin de evitarlo y realizar el centraje de la pieza (en caso de ser necesario) por medio de punzones centradores dispuestos en la matriz. Es aconsejable que, cuando se realice el pedido de material, se haga rellenando un impreso con copia al proveedor, donde se le indiquen algunos de los datos que se enumeran a continuación: Tipo y calidad de material Composición (en caso necesario) Características químicas y mecánicas Ancho y espesor de material Torerancias de anchura y espesor Acabado o recubrimiento superficial (brillo, mate, cincado, etc.) Límite de rebabas admisibles Fecha de fabricación del lote

Estos datos, son solo un ejemplo de los que se consideran mas necesarios, pero en cualquier caso, podrán modificarse o cambiarse para adaptarlos a las características de las exigencias del plano de cada pieza. Los mágenes de separación deberan dejarse según sean: a)

Puntos de unión con formas

redondeadas b)

Puntos de unión con

formas rectas c)

Recorte mínimos para cuchilla de paso

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MATRICES PROGRESIVAS MARGENES CON FORMAS REDONDEADAS Al establecer los márgenes de separación entre piezas de chapa para matrices progresivas, deben tenerse en cuanta algunos factores que hacen que dichos valores nunca sean constantes de forma que deban adaptarse entre otras cosas al ancho y espesor de la banda. Ademas de los dos factores mencionados anteriormente, también hay otros que deben tenerse en cuenta como por ejemplo, la resistencia del material, el peso de la pieza, el paso de la matriz, la veloci- dad de alimentación, etc. De todo ello y de la correcta aplicación de los valores dependerá lo que es mas importante, el buen funcionamiento de la matriz. En las tablas 1, 2 y 3 que se indican a continuación, están detalladas de forma orientativa los márgenes de separación que pueden dejarse en cada caso según sea de forma redondeada, recta o para cuchilla de paso. En el caso que nos ocupa, la separación mínima entre dos perfiles cortantes generalmente suele ser de una vez el espesor de la propia chapa pero en ningun caso inferior a 0.5 mm. Sin embargo, dichos márgenes de separación seran aumentados progresivamente como se indica en la tabla 1 con el fin de dar mayor rigidez y resistencia a la banda e impedir que ésta se doble o arrugue durante su desplazamien- to en la matriz.

Márgenes de separación para formas redondeadas

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MATRICES PROGRESIVAS MARGENES CON FORMAS RECTAS Al establecer la sucesión de figuras cortantes que se realizan en una matriz progresiva, es preciso tener en cuenta que hay que dejar una cierta separación entre cada una de las figuras que se cortan en la banda para evitar cortes defectuosos o piezas desechables a causa de la pérdida de paso por el doblado de la banda debido a su poca resistencia. El la mayoría de casos, la separación mínima que se aplica entre dos figuras de corte suele ser igual al propio espesor de la chapa y en ningun caso debe ser inferior a 0.5 mm. aun en chapas de espesores inferiores a dicho valor. No obstante, hay que observar que en muchas ocasiones dicha distancia mínima es un factor variable que debe adaptarse a las circunstancias de trabajo de la matriz, al ancho de la banda y a su propio espesor. Cuando ese margen de separación se dá en una larga línea como en la figura de la tabla 2, conviene aumentar dicha separación de forma progresiva y continuada según sea el espesor y el ancho de la propia banda. Ello permitirá dar mayor resistencia a la chapa e impedirá su doblado y atasco en el interior de la matriz. En los casos en que se trabaje sin pisador o prensachapas los riesgos mencionados anteriormente aumentaran de forma considerable puesto que la deformación podrá ser mayor.

Márgenes de separación para formas rectas

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MATRICES PROGRESIVAS MARGENES PARA CUCHILLAS DE PASO A diferencia de los casos anteriores donde los márgenes de separación entre piezas aumentaban de forma casi paralela al espesor y ancho de banda, en el caso que nos ocupa, dichos valores son mas constantes al tratarse de un corte lateral en la chapa que posteriormente a de servir para garantizar el paso en la matriz y cuya anchura estará mas condicionada al ancho total de la banda que al espesor de la chapa o los cortes que se realicen sobre la misma. En cualquier caso, un corte de éste tipo nunca debe afectar a la rigidez de la banda puesto que se realiza sobre uno o los dos laterales de la misma pero sin interferir sobre los demas cortes que se realizan para obtener la pieza. Como ya se explicará mas adelante con mas detalle, se denomina “paso” de la matriz a la distancia que avanza la tira de chapa cada vez que la prensa da un golpe, o dicho de otra forma, a la distancia que hay entre dos puntos homólogos y consecutivos de una misma pieza al ser transformada en una matriz progre- siva. El la mayoría de casos, la separación mínima que se aplica para estas ocasiones suele ser igual al propio espesor de la chapa y en ningun caso inferior a 0.5 mm. No obstante, hay que observar la figura de la tabla 3 para ver con mas detalle como varian dichos valores en función del espesor y anchura de la banda. Los márgenes indicados en ésta tabla no deben sufrir modificación aunque la disposición de las piezas sobre la banda sea de forma «normal, oblícua o múltiple».

Márgenes de separación para cuchillas de paso

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MATRICES PROGRESIVAS TIPOS DE MATRICES PROGRESIVAS El objetivo principal de éste capítulo está basado en dar a conocer, las características mas reseñables de las matrices progresivas en función de la operación que realizan, es decir, cortar, doblar, etc. La característica mas significativa de las matrices progresivas, es la posibilidad de realizar diferentes tipos de transformaciones, independientemente de la dificultad que ello comporte hasta dejar progresivamente la pieza terminada. Como ya hemos explicado en capítulos anteriores, las matrices no se diferencian entre sí por la operación que realizan (cortar, doblar, etc.) sino por las características de su construcción, produción o transformación. En el caso que nos ocupa y con la finalidad de aportar mayor claridad al tema, haremos una pequ eña excepción y las trataremos en función de las características de transformación, es decir, (cortar, do- blar, etc.) en vez de hacerlo de la forma mencionada anteriormente.

Matriz progresiva

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES Las piezas de chapa fabricadas en matrices progresivas, siempre se presentan con unas ciertas complica- ciones, las cuales se solucionan en diferentes etapas gracias a la utilización de una sola matriz, una sola prensa y un solo ciclo de trabajo. Las matrices progresivas en general, acostumbran a combinar muchas y variadas transformaciones de chapa ( cortar, doblar, embutir, etc.) dentro del mismo proceso de la matriz. Todo ello se consigue partiendo de una tira de chapa en forma de rollo o bobina y efectuando diversas transformaciones consecutivas mientras la cinta se desplaza progresivamente en la matriz en pasos equi- valentes a longitudes exactamente iguales. Este tipo de matrices ahorran mucho tiempo de fabricación, pero no resultan siempre baratas en cuanto a su proyecto, construcción y mantenimiento. Cuanto mayor es el número de transformaciones que se realizan así como el de piezas móviles que reune la matriz, tanto mayor es el grado de dificultad de su funcionamiento y las posibilidades de averias, roturas o paros por mantenimiento. La característica mas importante a tener en cuenta para éste tipo de matrices están centradas en la realización de un estudio y proyecto muy riguroso, una construcción adecuada, ademas de utilizar mate- riales y tratamientos de calidad adecuados a las características de la producción que deba realizarse, con lo cual evitaremos una desgaste anormal de la matriz en un corto periodo de tiempo.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS DE CORTE De los diferentes tipos de matrices, las progresivas de corte son las que presentan menor grado de com- plicaciones si las comparamos con el resto. La inexistencia de doblados o embuticiones a realizar en la chapa hace que no debamos preocuparnos de ciertos problemas propios de dichas transformaciones como por ejemplo; laminaciones o roturas de material, alturas de desplazamiento de la tira, esfuerzos descompensados, etc.. Sin embargo, las matrices progresivas de corte, presentan otros tipos de problemas que deberemos solu- cionar teniendo en cuenta algunos de los siguientes puntos: 1º- Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el paso 2º- Centrar la banda a cada paso hasta el final del proceso 3º- Realizar los cortes de dificil geometría en postizos de facil recambio 4º- Cuidar que las fuerzas de corte esten repartidas en la matriz 5º- Impedir el movimiento de la pieza durante su corte 6º- Evitar los perfiles de corte complicados

Es muy frecuente que en éste tipo de matrices se obtengan dos o mas piezas diferentes al mismo tiempo (estator y rotor, macho y hembra, etc. ) aprovechando la similitud del perfil interior de una pieza con el perfil exterior de la otra. Para casos como éste o similares, donde los perfiles de corte sean de gran dificultad o con geometrías complejas, es muy aconsejable diseñar las zonas cortantes de la matriz con segmen- tos o postizos intercambiables que faciliten su construcción y posterior mantenimiento. La mayoría de matrices progresivas trabajan con ciclos superiores a 120 golpes por minuto, de manera que es aconsejable instalar algún sistema de seguridad que bloquee la prensa siempre que ocurra algún error o pérdida de paso en la matriz. Un fallo de 0.05mm. en el avance de la tira, puede hacer que despues de 10 pasos el error acumulado sea de 0.5mm. y por lo tanto las piezas cortadas sean defectuosas. Siempre que las producciones sean superiores a 2.5 millones de piezas anuales, los materiales de cons- trucción utilizados, asi como los tratamientos térmicos y acabados en general, deberan ser de una calidad superior al estandar. Cuando las producciones superen los 4 millones de unidades se recomienda la utilización de metal duro (widia) para la costrucción de todos los componentes de corte, doblado, embutición, etc., es decir, aquellos que esten sujetos a gran desgaste.

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Ejemplo de matriz progresiva con operaciones de corte.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS DE CORTAR Y DOBLAR En casi todos los casos, las matrices progresivas de doblar, también llevan elementos cortantes que necesariamente deben perfilar la pieza antes de ser doblada, de ésta forma, se deduce que ademas de la dificultad propia de la operación de corte, habra que añadir la de doblado y los factores que de ello se deriven. En las operaciónes de doblado hechas en matriz progresiva, deberemos poner especial atención en los siguientes puntos: a) Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el paso b) Centrar la banda mediante punzones piloto en cada estación o paso c) Preveer un paso en vacio cuando existan doblados conflictivos d) Realizar los cortes y doblados en placas separadas e) Los doblados deberan tener salida para desplazarse posteriormente f) Cuidar que las fuerzas de doblado esten repartidas en la matriz g) Impedir el movimiento de la pieza durante su doblado h) Siempre que se pueda, hacer los doblados en sentido faborable a las fibras del material i) Tener siempre en cuenta el factor de retorno del material j) Evitar los radios de doblado inferiores al espesor de la chapa

Es importante, que la construcción de la matriz se haga de forma que las zonas de corte y doblado (placas y punzones) sean independientes entre sí y de fácil construcción, de manera que la rotura o mantenimiento de alguna de ellas no afecte a la otra. Las partes de la pieza que vayan dobladas, nunca deben presentar rayaduras o laminaciones en su superficie, puesto que equivaldría a un adelgazamiento en el espesores de la chapa, o un estiramiento excesivo del material, que daría lugar a piezas con un desarrollo erróneo en las partes dobladas. Para evitarlo, las caras de los punzones y matrices en contacto directo con la chapa, deben estar cuidadosa- mente rectificadas y pulidas impidiendo así el gripado de su superficie, por las partículas de material que quedan adheridas. No obstante, tener en cuenta que: 1.

El comportamiento de distintos materiales frente a un mismo doblado, nunca es igual

2.

Los doblados con radios inferiores al espesor de chapa, pueden presentar grietas

3.

En éstos casos, el material se adelgaza entre un 10% y un 20% en la zona doblada

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Ejemplo de matriz progresiva con operaciones de corte y doblado.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS DE CORTAR Y EMBUTIR En la mayoría de casos en que se realicen operaciones de embutición en matrices progresivas, éstas, probablemente, también llevaran elementos cortantes con el fin de vaciar de material el perímetro exterior de la zona donde se ha de embutir la pieza. Éste vaciado, se realiza con el fin de disminuir el contorno perimetral de material que permanece unido alrededor de la pieza y con ello facilitar su fluidez hácia el interior de la matriz, en el momento de ser embutido. De no hacerse así, podría probocarse una retención excesiva del material en el contorno cerca- no a la embutición que ocasionaría su rotura e impediría la embutición de la pieza. Las operaciones de embutición hechas en matrices progresivas, acostumbran a presentar una gran dificul- tad debido al elevado número de factores que afectan durante su transformación. Los factores de riesgo mas elevados a los que debemos prestar atención son los siguientes: 1. Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el paso. 2. Centrar la banda mediante punzones piloto a cada estación o paso. 3. Calcular el desarrollo correcto de la pieza antes de ser embutida. 4. Realizar los cortes perífericos necesarios para facilitar la correcta embutición. 5. Tener muy en cuenta las presiones del pisador durante la embutición. 6. Lubricar adecuadamente la chapa. 7. Aplicar la tolerancia adecuada entre punzón y matriz (0.1 por mm. radialmente). 8. Realizar las embuticiones, de acuerdo a el diámetro y la altura máxima permitida. 9. Pulir adecuadamente todas las zonas de deslizamiento del material. 10. Aplicar correctamente los radios mín. necesarios en punzones y matrices. Es importante, que la construcción de la matriz se haga de forma que las zonas de corte y embutición (placas y punzones) sean independientes entre si y de facil mantenimiento, de manera que la rotura de alguna de ellas no afecte a la otra. Las pieza embutida, nunca debe presentar rayaduras o laminaciones en su cara interior o exterior, puesto que ello significaría que en las paredes de la matriz o del punzón existen adherencias de material que dificultan su deslizamiento y pueden provocar roturas o adelgazamiento del material e impedir su embutición. MA CD2 V1 / tipus

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Ejemplo de matriz progresiva de embutición.

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MATRICES PROGRESIVAS PROGRESIVAS MIXTAS O COMBINADAS Éste tipo de matrices, es un compendio de todas las descritas anteriormente (cortar, doblar, embutir, etc.), de tal forma que, una sola matriz es capaz de realizar todo tipo de transformaciones hásta dejar las piezas acabadas. Se denominan mixtas o combinadas, a todas aquellas matrices progresivas que realizan mas de una transformación y que por supuesto tienen mas de dos estaciones o pasos. Ésta estratégia se sigue, con el fin de facilitar el conformado de la pieza en una sola matriz, eliminando así la construcción de varias matrices manuales. En todos los casos, la transformación de la pieza dentro de la misma matriz, hace que, si se produce cualquier pequeño error en el avance de la chapa, en la calidad del material, en un doblado, embutición o corte, hará que la pieza terminada presente irregularidades, debido a la acumulación de errores producidos a cada paso. Como ya hemos descrito anteriormente, las operaciones mixtas o combinadas en una matriz progresiva, son la suma de todas las transformaciones hechas progresivamente. Por ésta razón, se presentan un elevado número de problemas que aumentan en función del número de operaciones que se hagan y de la dificultad de cada una de ellas. Con el fin de evitar o reducir los factores de riesgo mas elevados que se producen en su funcionamiento, pondremos especial atención en todos los puntos de las matrices descritas anteriormente (corte y dobla- do), ademas de los que enumeraremos a continuación. 1.

Montar cuchilla o tope de paso

2.

Montar punzones centradores de banda

3.

No cortar los perfiles de pieza antes de hacer doblados o embuticiones

4.

Los doblados hechos en primer lugar no deben verse afectados por los siguientes

5.

Los recortes de gran dificultad y tamaño deben hacerse en varias etapas

6.

Montar punzones y casquillos de cambio rápido en las matrices de gran producción

7.

Un perfil cortado en varias fases no debe presentar zonas recortadas mas de una vez

8.

En caso de transformaciones difíciles, dejar un paso en vacío

Es importante, que la construcción de la matriz se haga de forma que las zonas de corte, doblado, embutición, etc., (placas y punzones) sean independientes entre si (postizos) para facilitar el mantenimiento de la matriz.

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MATRICES PROGRESIVAS Otros puntos muy importantes relativos al material de transformación son: a)

El comportamiento de diferentes materiales frente a una misma transformación, nunca es igual.

b)

Las características mecánicas y químicas del material ademas de las medidas nunca deben variar a lo largo de una producción.

Ejemplo de banda progresiva matrizada con troquel mixto o combinado donde se realizan todo tipo de transformaciones.

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EJEMPLOS

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MATRICES PROGRESIVAS MATRIZ PROGRESIVA AISLANTE»

PARA

«JUNTA

En el ejemplo que describimos a continuación, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construcción de la matriz y la fabricación de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.

JUNTA AISLANTE

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ESTUDIOS DE BANDA Se trata de una pieza de Aluminio de pequeño tamaño, la cual no presenta grandes dificultades de trans- formación puesto que no lleva ninguna zona de doblado o embutición que pueda generar problemas de transformación. Así pues, únicamente se trataría de un proceso de perforar y cortar que dejaría la pieza acabada en pocos pasos y sin mayor dificultad. En primer lugar, siempre hay que empezar por hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el más favorable a la hora de construir la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (uno con la pieza en «vertical» y el otro en «horizontal»), deberemos seleccionar el más apropiado visto desde un punto de vista de funcionamiento de matriz y de ahorro de material.

Paso: 61.5 mm. Estudio proceso de transformación

Ancho: 25 mm. Esp.:0.8 mm

De los dos estudios de banda que se han hecho, hemos seleccionado el «vertical» por considerarlo el más idóneo puesto que la matriz nos parece que estará más proporcionada y el número de piezas obtenibles será mayor que en el otro. Una vez llegado aquí, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construcción definitiva. En la página siguiente se ve el dibujo definitivo y el análisis de su funcionamiento.

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MATRICES PROGRESIVAS MATRIZ DE CORTAR JUNTA AISLANTE

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MATRICES PROGRESIVAS DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO La matriz progresiva que fabrica la pieza «Junta aislante» esta pensada para trabajar con bobina de chapa que será alimentada de forma automática por un alimentador. En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta el tope n°18 que es movido manualmente hasta que la banda tropieza contra el. En este mismo paso se realizan los 4 agujeros centrales de la pieza (punzón n°7) y después se corta la totalidad de la pieza con el punzón n°10 y la matriz n°20. También se ha considerado oportuno montar un punzón y una cuchilla de trocear la banda (n°11 y n°19) con la finalidad de facilitar la evacuación de los retales y que estos no interfieran con las piezas acabadas. En toda la matriz se han previsto postizos o segmento cortantes que han de facilitar el mantenimiento posterior de la misma. Como punto interesante a resaltar, cabe decir que el punzón cortante n°10 lleva en su interior 2 pilotos centradores n°15 que han de centrar la banda antes de que esta quede sujeta por la placa prensa chapas n°6. Finalmente cabe resaltar que se han montado unos topes de cierre n°3 con la intención de limitar la bajada de la matriz y facilitar su preparación en máquina.

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MATRICES PROGRESIVAS MATRIZ PROGRESIVA PARA REFUERZO En el ejemplo que describimos a continuación, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construcción de la matriz y la fabricación de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.

Espesor: 1 mm.

Se trata de una pieza de Fe. de 1 mm. de espesor y de tamaño medio, la cual no presenta grandes dificultades de transformación puesto que no lleva ninguna zona de embutición ni doblado. Únicamente se trataría de un proceso de perforar agujeros seguido de otro de corte y troceado de retales.

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ESTUDIO DE BANDA

En primer lugar y como siempre recomendamos, se trataría de hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el más favorable a la hora de construir la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (uno con la pieza en vertical y otro inclinada) deberemos seleccionar el más indicado visto desde un punto de vista de funcionamiento de matriz y de ahorro de material.

Estudio proceso de transformación

Paso: 68 mm Ancho: 225 mm Espesor: 1 mm Total: 15.300 mm2.

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ESTUDIO DE BANDA

Estudio proceso de transformación Paso: 72mm. Ancho: 284mm. Esp.: 1mm. Total: 21.300 mm2. De los dos estudios realizados, hemos seleccionado la opción «inclinada» por considerarla la mas idónea puesto que el consumo de material es notablemente menor y la matriz no presenta ninguna dificultad añadida. Una vez llegado aquí, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construcción que podemos ver en la página siguiente con el análisis de su funcionamiento.

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MATRIZ PARA REFUERZO

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MATRICES PROGRESIVAS DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZ DESCRIPCIÓN DE LA MATRIZ PARA REFUERZO: La matriz progresiva que fabrica las piezas «Tirante» esta pensada para trabajar con bobina de chapa que será alimentada de forma automática por un alimentador. En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta un «tope» de cuchilla de paso (punzón n°11) al mismo tiempo que perfora los tres agujeros de la pieza. En el paso siguiente la pieza todavía no queda cortada en su totalidad pero sí que lo hace en el posterior. El punzón n°11 es el encargado de realizar el corte, al mismo tiempo que centra la banda antes de cortarla, esta operación la realizan los pilotos n°10 que van montados en su interior. Seguidamente la banda es troceada por el punzón n°12 que lo hace sobre la placa matriz n°2 a la cual no se le han previsto postizos o segmentos de ningún tipo. Finalmente, se han montado unos topes de cierre n°13 y n°14 con la intención de limitar la bajada de la matriz y facilitar su preparación en máquina.

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MATRICES PROGRESIVAS MATRIZ PROGRESIVA PARA «REFUERZO IZQUIERDO Y DERECHO» En el ejemplo que describimos a continuación, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construcción de la matriz y la fabricación de las piezas que vemos en el siguiente dibujo. Se trata de una pieza de Fe. de 2mm. de espesor, de tamaño pequeño, la cual no presenta grandes dificultades de transformación puesto que no lleva ninguna zona de embutición aunque si de corte y doblado. Así pues, únicamente se trataría de un proceso de cortar seguido del de doblado y el recorte y separación de las piezas.

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ESTUDIO DE BANDA En primer lugar, se trataría de hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el más favorable a la hora de construir la matriz. En este caso en concreto y dadas las circunstan- cias hemos optado por un solo estudio puesto que el que hemos hecho nos permite fabricar dos piezas al mismo tiempo y nos ha parecido extremadamente óptimo y racional.

Estudio proceso de transformación Paso: Ancho: Espesor:

50 mm 90 mm 2 mm

De este estudio de banda que se ha hecho, hemos seleccionado la opción de hacer dos piezas, por tratarse de un sistema equilibrado y barato, que permite optimizar el consumo de material sin encarecer la construcción de la matriz. Una vez llegado aquí, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construcción definitiva que podemos ver en la página siguiente con el análisis de su funcionamiento.

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MATRICES PROGRESIVAS FUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZ PARA REFUERZO IZQUIERDO Y DERECHO La matriz progresiva que fabrica las piezas «Refuerzo izquierdo y derecho» esta pensada para trabajar con bobina de chapa que será alimentada de forma automática por un alimentador. En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta un «tope visual» marcado sobre la regla guía de banda al mismo tiempo que se recorta una parte del perfil de las piezas, estos perfiles recortados los realizan los punzones n°13. En el paso siguiente el tope es hecho sobre las mismas reglas de guiado al tiempo que se doblan ambas piezas con los punzones n°20. Seguidamente se gravan las letras «L y R» en cada una de las piezas simétricas y en el paso posterior se recortan con los punzones n°15. De esta forma las piezas quedan cortadas y separadas. En esta matriz se ha considerado oportuno montar los punzones de gravaren la placa prensa chapas de forma que, si limitamos la carrera del pisador por medio de los topes n°8 el gravado de las letras sobre las piezas siempre será uniforme e igual. También sucederá que la posibilidad de rotura o deformación de estos mismos punzones será práctica- mente nula debido a que no están «ligados» a deformaciones de ningún otro componente de la matriz. También se han previsto postizos o segmento cortantes para facilitar el mantenimiento posterior de la misma. Como punto interesante a resaltar, cabe decir que en la parte superior de la matriz, no se ha previsto un solo porta punzones como es habitual, sino que se han construido 2 que son los n°12 y n°14, mientras que los punzones de doblar se sujetan directamente a la base superior. Finalmente, se han montado unos topes de cierre n°16 con la intención de limitar la bajada de la matriz i facilitar su preparación en máquina.

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MATRICES PROGRESIVAS MATRIZ «CALZADOR»

PROGRESIVA

PARA

En el ejemplo que describimos a continuación, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construcción de la matriz y la fabricación de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.

Se trata de una pieza de Latón de 1 mm. de espesor y de tamaño medio con una producción muy pequeña y sin grandes problemas de transformación. Por el contrario, una matriz progresiva que deje la pieza totalmente acabada puede ser sumamente cara y presentar un consumo elevado de material para la pieza. Visto de esta forma, se ha pensado que es mejor estudiar una matriz progresiva de pequ eño tamaño además de un molde que estampe las piezas. Este sistema de producción encarecerá ligeramente el 52 MA CD2 V1 / tipus FUNDACIÓ CENTRE TECNOLÒGIC UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS

ESTUDIO DE BANDA Así pues, como hacemos siempre, vamos a hacer dos o mas estudios de banda para considerar cual de ellos es el más favorable y a continuación plasmarlo en la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (A y B) hemos seleccionado el (A) puesto que a pesar de tener un mayor consumo de material (+14.3%) que el (B) pensamos que la menor inversión a realizar en el utillaje puede compensar en mayor coste de la pieza.

MA CD2 V1 / tipus

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MATRICES PROGRESIVAS MATRICES PROGRESIVAS

ESTUDIO DE BANDA

Una vez llegado aquí, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construcción que podemos ver en la página siguiente con el análisis de su funcionamiento.

MA CD1 V1 / test 1

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MATRICES PROGRESIVAS FUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZ PARA LA PIEZA «CALZADOR» La matriz progresiva que fabrica las piezas «Calzador» esta pensada para trabajar con tiras de chapa de 2 metros de longitud que serán «alimentadas» de forma manual por un operario. Como ya hemos dicho anteriormente, se trata de una matriz con una producción muy baja y en consecuencia no nos parece aconsejable trabajar con bobina de chapa y alimentador. De esta forma la matriz trabajará tal como sigue: En el primer paso, la banda es introducida manualmente hasta el tope escamoteable n°17 para que el punzón n°18 corte la pieza. Esta primera pieza cortada aparecerá sin gravado ni agujero por lo que deberá ser debidamente desechada, sin embargo, la pieza cortada en el segundo paso si que será OK puesto que provendrá del paso anterior y llevará el agujero y el gravado. Con el fin de abaratar el coste total de la matriz, no se ha previsto cuchilla de trocear retales ni segmentos o postizos en la parte cortante de la matriz.

FUNCIONAMIENTO DEL MOLDE DE ESTAMPAR Se trata también de un molde de estampar de bajo coste donde las piezas son colocadas sobre la matriz n°5 y centradas por medio de los pernos n°3. La posición y forma dada a los centradores impide que las piezas puedan ser montadas de forma errónea en la matriz. Para facilitar la extracción de las piezas y aumentar en lo posible la producción horaria, se ha pensado en instalar expulsores de aire que faciliten su extracción para que las recoja un contenedor instalado en la parte posterior de la prensa.

MA CD2 V1 / introducció

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MATRICES PROGRESIVAS ELEMENTOS DE MATRICES PROGRESIVAS El objetivo principal para éste capítulo, és señalar ciertas características de las matrices progresivas que por su trabajo cumplen una misión básica en su funcionamiento. Todos los componentes o características que analizaremos a continuación, van unidos en general a éste tipo de matrices, (centradores, placas, matrices, punzones, elevadores, detectores…) pero también hay otros que estan relacionados con la transformación de la chapa o con la evacuación de las piezas y retales que merecen nuestra atención. De todos los puntos mencionados, se hará una exposición detallada con el fin de ver como las matrices progresivas, tienen una serie de funciones que van ineludiblemente ligadas a su construcción y a garantizar la elevada producción de piezas que deben realizar. A diferencia de otras matrices, las progresivas, deben cumplir con unos requisitos que garanticen la pro- ducción de una forma rápida, segura y fiable. Por todo ello, se deduce que para conseguirlo, debe estar diseñada y construida con una serie de mecanismos y condiciones de trabajo que le permitan producir piezas de calidad con un coste asequible, y la máxima fiabilidad de funcionamiento.

Matriz progresiva de tipo medio con accesorios automáticos de roscado.

MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES En líneas generales, las matrices progresivas requieren ser construidas con una gran precisión para que su funcionamiento sea de total fiabilidad y esté exento de paros de producción. Los problemas que pueden generar, vienen dados al no tener en cuenta o infravalorar ciertos aspectos de funcionamiento de la matriz que en un principio no merecen nuestra atención porque creemos que son de poca importancia y que creemos que podran solucionarse posteriormente. En realidad, estamos cometiendo un grave error, puesto que los problemas que no se solucionan en un primer momento a nivel de proyecto, dificilmente encontraran una buena solución posteriormente, en todo caso, si se encuentra, probablemente sera costosa, dificil y no del todo buena. A continuación enumeramos algunos de los detalles constructivos mas importantes que deben tenerse en cuenta desde la puesta en marcha del proyecto de la matriz 1º Referenciar un avance correcto mediante cuchilla de paso. 2º Centrar la tira de chapa en cada paso mediante punzones pilotos. 3º Detectar los errores de avance mediante finales de carrera. 4º Permitir el desplazamiento correcto de la banda mediante elevadores. 5º Realizar los cortes periféricos en la chapa antes de embutir. 6º Realizar los semi-cortes de un perfil sin que se solapen entre si. 7º Asegurar la evacuación de piezas y retales mediante rampas u otros elementos. 8º Hacer los cálculos (Fuerzas de corte, extracción, desarrollos,…) durante el proyecto.

Los puntos enumerados, son detalles constructivos de la matriz, que tienen como finalidad asegurar su durabilidad y funcionamiento con el mínimo de dificultades propias del trabajo que desarrollan. Uno de los grandes problemas para algunos talleres, es eliminar o reducir la gran cantidad de horas que les lleva la puesta a punto de algunas matrices. Sin duda alguna, todas las matrices requieren un tiempo de pruebas prudencial, pero en muchas ocasiones la improvisación con que se diseña y construye la matriz genera que dichos tiempos sean muy superiores al normal.

MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS “PASO” DE LA MATRIZ Con el fin de garantizar un avance correcto de la banda en la matriz, donde no exista riesgo de errores en el desplazamiento, se utiliza el sistema de tope mediante cuchilla de paso o corte auxiliar, que otorga a la banda la seguridad de un avance correcto y seguro. Éste sistema, consiste en realizar un corte lateral en la tira de chapa de una longitud equivalente al paso de la matriz y de una anchura de ~2 veces el espesor, con lo cual se reduce el ancho de banda, de forma que, al avanzar ésta, la parte mas ancha chocará contra un tope dispuesto sobre la placa matriz y garantizará un avance correcto.

Despues de asegurar el desplazamiento de la tira y su aplanado mediante el alimentador y la placa pisador respectivamente, los punzones realizan el corte de la chapa y regresan a su posición inicial en el punto muerto superior de la prensa. Una vez alcanza dicho punto, la chapa avanza nuevamente hasta el tope y la prensa puede repetir un nuevo ciclo de trabajo. Este sistema de determinación del paso mediante una reducción en el ancho de tira, ofrece la garantía de realizar avances exactos desde el primer paso, ademas de que por su simplicidad es muy apropiado para todo tipo de matrices, materiales y anchos. El mayor inconveniente a nivel económico consiste, en un mayor consumo de materia prima en la anchura del material. Tambien existen otros sistemas de tope mas sencillos en los que no se produce pérdida de material aunque sí presentan un funcionamiento mecánico ligeramente mas dificultoso que el anterior. En cualquier caso, todos los sistemas de tope a utilizar deben ser desarrollados por los diseñadores de la matriz en función de sus características y las de la propia pieza. En los ejemplos gráficos A, B C y D podemos ver cuatro variantes distintas de un mismo sistema de punzón o cuchilla de paso y las diferencias de sus formas.

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Ejemplo B: punzón de paso con talón de reacción en la cara posterior de su figura cortante.

Ejemplo C: punzón de paso con talón de reacción y muesca para garantizar el paso en su avance.

Ejemplo D: punzón de paso con talón de reacción y muescas en ambos lados para garantizar un paso correcto. MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS OTROS MECANISMOS DE TOPE EN LAS MATRICES PROGRESIVAS Una tira metálica sometida a la operación de corte mediante una estampa debe encontrarse, para cada golpe de la prensa, en su posición exacta de trabajo; la alimentación de la cinta debe hacerse de modo que pueda deslizarse a trechos bajo el punzón. Para conseguir este fin, es necesario dotar a la estampa de un mecanismo, sencillo o complicado, que pueda determinar el paso regular de avance para cada golpe de punzón. Estos mecanismos tienen una gran importancia porque son los que pueden hacer conseguir una producción mayor a la vez que un buen producto. Una estampa sin mecanismo de gasa podrá ofrecernos un discreto resultado sólo en el caso de que sea manipulada por un buen operario; sin embargo, esta solución no es la más adecuada. Numerosos son los mecanismos para la definición del paso. Éstos pueden ser construidos para la alimen- tación a mano o bien para la automática. Examinemos los siguientes sistemas: Tope por per no: El sistema de paso más elemental es el representado en la figura, el cual se puede utilizar con la habilidad de un bueno operario. Este tipo es aconsejable para matrices de formas sencillas que además, en el caso de una distracción del operario, no se estropean seriamente. Este tipo, además de ser el más económico, también se adopta en las operaciones de doblado. Si el contorno de la pieza no requiere una gran precisión, se puede obtener la alimentación de la cinta por el solo empuje en avance utilizando todos los golpes de la prensa. En la figura se puede ver un perno de retención de construcción sencilla apliacndo al agujero de la matriz de una estampa adecuada para cortar piezas planas de una tira de chapa. El diámetro de la cabeza del perno es el que fija el paso para la alimentación. Cabe tener presente en la construcción de las estampas el procurar que el perno sea visible, hacien- do un agujero superior o un hueco inclinado en el costado de la placa guía-punzones.

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MATRICES PROGRESIVAS Tope superior frontal: Se presta muy bien para los casos de corte de tiras en donde es definido directamente el perfil extremo. Hemos elegido la disposición del tope superior porque, de este modo, se puede dejar libre el espacio inferior para la descarga de las piezas cortadas. En la figura se observa que las letras A A sirven para indicar la posición que podrían tener los punzones circulares en caso de que éstos resultasen demasiado próximos al punzón grande, originando el peligro de una posible rotura de la matriz. La referida figura permite, como hemos dicho, un sistema de fácil retención a puente. Los dos tipos de tope son igualmente sencillos; el primero se caracteriza por el platillo superior dispuesto en puente y que lleva un pasador de tope, mientras el segundo se caracteriza por la aplicación de una chapa doblada en ángulo doble y fijada en la guía de los punzones. La matriz, en ambos casos, lleva un plano inclinado de descarga para las piezas cortadas que son recogidas en cajas apropiadas. Si los elementos a cortar tienen una forma rectangular sencilla, pueden obtenerse dos en cada golpe de prensa, a condición de que el punzón tenga la longitud a igual o bien diferente (según la requeri- da) respecto a la parte extrema cortada. Los operarios empleados en estas operaciones de corte no necesitan poseer ninguna habilidad porque, con empujar simplemente la tira, no pueden incurrir en errores de importancia.

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MATRICES PROGRESIVAS Tope por cor te auxiliar. En el siguiente ejemplo se expone un sistema muy apropiado para aquellos casos en que sea necesario un corte de precisión y en sucesión. Este sistema ofrece la ventaja de colocar a la tira, desde el principio del avance, en su justa posición, sin producir residuos, recortes, desperdicios, etc. El conjunto del mecanismo se puede subdividir en las siguientes partes, con funciones distin- tas: 1) Tope de referencia para el primer corte. Se componen del elemento A con botón y muelle. El eje desempeña la función de pestillo y sirve para retener la tira cada vez que se efectúa una nueva introducción. La tira introducida al principio en la estampa es detenida precisamente por el pestillo A, que sobresale porque es empujado a mano desde el exterior mediante el botón de mando. De este modo se tiene una referencia bueno, con la ventaja de suprimir un desperdicio inicial de material. El pestillo A, que está dibujado en la figura, se halla en la posición de reposo. 2) Punzón auxiliar para cortar la referencia de avance. El punzón referido en la letra B tiene la función de preparar el asiento para el pestillo A de referencia durante el avance a mano de la tira. Realizada la introducción en la estampa y la retención por el primer pestillo A, como ya hemos explicado antes, descienden los punzones que cortan la entalla lateral y los agujeros correspondientes a la primera fase.

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MATRICES PROGRESIVAS Tope por balancín. Es un sistema característico que permite oscilar el balancín también transversalmente. Comporta la construcción de la placa b que lleva la varilla c portamuelles que actúa también de articulación para la oscilación del balancín g; este último, debido a los juegos dejados en el agujero central y en el hueco de la placa b puede oscilar transversalmente según los sentidos de las flechas. El muelle d, por el modo según el cual ha sido dispuesto, descompone su fuerza de tracción en los dos sentidos perpendiculares. El funcionamiento se produce del siguiente modo: la tira j es introducida en las guías de la estampa para ser cortada; es evidente que, inmediatamente al descenso de la parte superior móvil, la punta del tornillo h baja el extremo exterior del balancín g, mientras el extremo opuesto se levanta y sale del agujero de la tira. En este instante el muelle d tira de la palanca g en el sentido de la flecha, obligando al extremo izquierdo de la misma palanca a situarse de flanco al agujero, o sea sobre el punto vacío de la tira agujereada, en la cual se apoya apenas la punta del tornillo h se aleja en la carrera de retroceso. En el siguiente paso de avance de la tira, el diente, obligado por el muelle d baja y penetra en el nuevo agujero realizado por el punzón; debido a que el arrastre de la tira se efectúa a mano, la palanca g es obligada a oscilar transversalmente según el sentido de la flecha hasta chocar contra la cara plana de la placa b. Definido de esta manera el paso, puede descender de nuevo el punzón de la estampa para otra perforación. Para completar este párrafo diremos que la anchura del trozo comprendido entre agujero y agujero se hace generalmente igual al espesor de la chapa; para el corte de chapas delgadas, dicha anchu- ra se aumenta a una vez y media el espesor e incluso más, especialmente en aquellos casos en que se tiene un hueco estrecho dispuesto transversalmente a la tira.

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MATRICES PROGRESIVAS PILOTOS CENTRADORES DE CHAPA El montaje de punzones centradores, se realiza en los casos en que se hacen perfiles, doblados u otras transformaciones y estas tienen puntos comunes de referencia entre la primera y la última . Esto se hace con el fin de evitar desplazamientos de la chapa que ocasionarían marcas o irregularidades en los perfiles hechos sucesivamente. Los centradores, con su punta cónica, tienen como objeto embocar en la chapa y centrarla antes de que lo hagan el resto de punzones, de ésta forma se mantiene alineada la tira durante su transformación. Para conseguirlo, deben hacerse dos o más agujeros al início de la tira que posteriormente servirán para que actuen sobre ellos los centradores o punzones pilotos. Generalmente van montados en el porta punzones y necesariamente deben sobresalir mas que la cara inferior de la placa pisadora para asegurar que la chapa queda centrada antes de que actue ésta y los punzones. En caso de que no se den éstas condiciones, se producirá un desplazamiento de la tira y en consecuencia un corte o doblado irregular. Si los agujeros de referencia, hechos previamente en la chapa son muy pequeños y en consecuencia requieren unos centradores tambien de una medida muy pequeña, convendrá hacer, que éstos sean mechados con un mayor diámetro de la caña, o bien que sean escamoteables mediante muelles para que puedan esconderse en caso de que los centradores no coincidan con los agujeros de referencia. De ésta forma se podrá evitar su rotura y los daños colaterales que pudieran ocasionar en los otrosa componentes de la matriz . Las características de construcción mas importantes en los punzones centradores, deben estar basadas en los siguientes puntos: 1.

Las medidas exteriores del piloto centrador han de ser entre 0.05 y 0.1mm. mas pequeñas que las de su alojamiento en la chapa.

2.

La altura válida de centraje que sobresalga del pisador ha de ser 2 veces mínimo el espesor de la chapa (sin contar la parte cónica).

3.

La punta de entrada deberá tener un cono de entre 15º y 30º que facilite su entrada en la chapa.

4.

En todos los casos, el centrador deberá ser efectivo antes de que el pisador sujete la chapa o los punzones actuen sobre ella.

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MATRICES PROGRESIVAS ATENCION: Siempre que se trabaje con alimentador automático, es necesario que sus pinzas liberen la chapa durante unos instantes, para que el centrador pueda moverla y centrarla correctamente. La abertura de las pinzas debe producirse, desde el momento que la punta del centrador alcanza la chapa, hásta que el pisador la haya sujetado. (ver figura A).

Mientras se realiza el centraje de la banda, los el rodillos de alimentación dejan de presionar para facilitar la operación

Una vez centrada y pisada, los rodillos presionan rodillos nuevamente.

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Los rodillos permanecen inactivos hasta centraje total de la banda.

Durante la transformación los siguen actuando.

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MATRICES PROGRESIVAS 1- Piloto centrador fijo La cinta, en las operaciones de corte automático, debe avanzar exactamente un espacio que se repite a cada golpe de la prensa. Muchas veces, además del corte lateral auxiliar efectuado con un punzón al objeto de crear un escalón de choque para el paro, se realizan agujeros de referencia (dos o cuatro) en los cuales, al penetrar los citados «punzones piloto», es posible obtener un avance perfecto y constante. Esta precisión es necesaria especialmente para los tipos de estampas llama- das «de paso» donde la serie de punzones operativos deben siempre encontrar la coincidencia de los ejees de las piezas en transformación, todavía unidas a la cinta, que avanzan conjuntamente según un «paso» sobre el plano de la matriz. Otras veces, la precisión en el avance de «paso» de la tira se confía exclusivamente a dichos agujeros para los punzones piloto.

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MATRICES PROGRESIVAS 2- Piloto centrador con guía. En el caso de cortar perfiles que tienen puntos de referencia por agujeros practicados anteriormente, se emplean punzones con perno-guía. Con el objeto de que este perno pueda embocar fácilmente en el agujero, la cabeza se hace redondeada, con un radio igual a su diámetro, o bien con forma cónica. En cualquier caso, dicho perno deberá rectificarse y su cuello entrado a presión en el agujero apropiado. También pueden centrarse sobre la tira mediante dos pilotos que coinciden con dos agujeros previamente practicados en la tira. Es necesario que las dos cabezas estén perfecta- mente centradas con los agujeros de la tira puesto que, si no se verifica esta condición, se producirá un desplazamiento de la tira después de efectuados algunos cortes.

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MATRICES PROGRESIVAS 3- Rotura de piloto centrador fijo Cuando la cinta no realiza su avance correctamente y el agujero de centraje no coincide con el piloto centrador, la rotura del «propio piloto» y en ocasiones de la matriz se convierte en un mal inevitable que genera problemas de mantenimiento, pasos de producción y disminución de rendimientos en la herramienta. Para solucionar este problema se pueden presentar varias alternativas basadas en el ejemplo nº4 que se describe a continuación.

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MATRICES PROGRESIVAS 4- Piloto centrador escamoteable Si los agujeros de referencia, hechos previamente en la chapa, son muy pequeños y, como conse- cuencia, requieren unas guías muy pequeñas, convendrá hacer que éstas puedan esconderse me- diante muelles; en efecto, si las puntas no consiguieran introducirse en los agujeros de la chapa, retrocederían y no se deformarían, limitando el daño solamente a la pieza de chapa que habrá sido cortada sin referencias. Dichos muelles permiten a los punzones retroceder siempre que no se encuentren los correspon- dientes agujeros en la cinta, impidiendo de este modo provocar daños en la estampa.

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MATRICES PROGRESIVAS 5- Piloto centrador con extractores En el caso de que los agujeros de referencia sean de pequeño tamaño y la banda quede ligeramente debilitada, siempre es aconsejable montar 2 o más exxtractores junto a los pilotos centradores con la finalidad de garantizar la expulsión de la propia banda, y no permitir que ésta quede enganchada alrededor del piloto.

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MATRICES PROGRESIVAS DETECTORES DE AVANCE En las matrices progresivas que trabajan a altas velocidades, es conveniente preveer la instalación de algún sistema de detección de fallos, que permita el paro de la prensa siempre que se produzcan errores en el paso, en la salida de piezas, en la evacuación de retales, en la colocación de insertos en la pieza, etc., etc. Éste sistema, permite que ante una situación de gravedad como las que hemos enumerado, la prensa y la matriz queden bloqueadas evitando así que se produzcan roturas de gravedad en los punzones, centradores. matrices, etc., con el consiguiente coste de mantenimiento y horas de paros de máquina que ello podría representar. De los diferentes sistemas de detección que existen, mencionaremos dos de características y funciona- miento totalmente distintos entre sí, pero igual de eficaces y seguros.

Tipo A Montado sobre la placa matriz, aprovecha el propio avance de la tira de chapa para mover un balancin que a su vez da la señal a un final de carrera eléctrico. La señal es transmitida al cuadro de maniobras de la prensa para que ésta continue trabajando en el caso de que haya sido correcta o por el contrario quedará bloqueada si la señal no se ha producido.

Detector de avance del tipo A Fase 1

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{

1. 2.

Avance de la banda Movimiento de la palanca

3.

Acciona el interruptor

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Fase 2

Fase 3

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1.

{

Matrizado de la chapa mientras la palanca permanece accionando el interruptor.

1. 2.

Apertura de la matriz Movimiento de la palanca y liberación del interruptor

3.

La banda debe avanzar

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MATRICES PROGRESIVAS Tipo B Montado en la placa porta punzones, hace las funciones de un centrador con muelles, de manera que si el centraje es correcto, el centrador no retrocede y la prensa sigue trabajando. En caso contrario, puesto que se supone que el paso a fallado, el centrador retrocede y da señal a un final de carrera para que detenga la prensa.

Detector de paso del tipo B: Funcionamiento: 1.

En caso de fallar el avance de la banda (a), ésta no queda posicionada correctamente y el piloto (B) no la puede posicionar.

2.

El centrador (B) retrocede y desplaza la varilla (C) hasta actuar sobre el micro (D).

3.

La señal del micro (D) actúa sobre el cuadro de maniobra de la prensa y ésta se detiene.

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MATRICES PROGRESIVAS ELEVADORES DE BANDA Como su nombre indica, los elevadores de banda tienen por objeto, situar la tira de chapa a una cierta altura respecto a la superficie de la placa matriz, permitiendo que ésta se desplace sin que se produzcan retenciones o pérdidas en el avance. En las matrices con anchuras de chapa considerables, y en la mayoría de las que realizan doblados o embuticiones, siempre es necesario montar elevadores de banda con el fin de que las partes dobladas o embutidas en la chapa puedan salir de sus respectivos alojamientos y desplazarse a lo largo de la matriz. De los diferentes sistemas de elevación que pueden aplicarse, no hay ninguno que por si solo sea mejor que otro, cada uno tendrá su aplicación óptima según sean las características de la matriz y la pieza a fabricar. En el caso que nos ocupa, explicaremos el funcionamiento de dos tipos diferentes de elevadores (A y B) con características constructivas distintas pero igual de eficaces y seguros si son aplicados adecuada- mente.

Tipo A Éste tipo de elevador, ademas de hacer las funciones de guiar la banda, es el mas indicado para montar en las matrices que realizan doblados o embuticiones. Su disposición en paralelo a lo largo de la tira, permi- ten guiar y elevar ésta cada vez que la matriz inícia su carrera de ascenso.

VER EJEMPLO EN PÁGINAS SIGUIENTES

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Posición de matriz abierta con los elevadores los en su carrera más alta. banda.

La banda queda sujeta mientras el punzón actúa.

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Descenso del pisador que actúa sobre elevadores sin llegar a tocar la

Finalmente, los elevadores levantan nuevamente la banda para que ésta pueda desplazarse. CENTRE TECNOLÒGIC

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MATRICES PROGRESIVAS Tipo B Éste tipo de elevador, es uno de los mas comunes y a diferencia del anterior no hace las funciones de guiar, sino que únicamente eleva la tira para que ésta pueda desplazarse a lo largo de la matriz. Su construcción es ligeramente mas costosa que el anterior, pero es mas apropiado para grandes anchos de banda o de mucho peso.

Ejemplo de aplicación de los elevadores del tipo B. Su diseño sencillo permite un correcto desplazamiento de la banda sin riesgos de enganches o doblados.

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MATRICES PROGRESIVAS CORTES PERIFÉRICOS Los cortes periféricos, son cortes hechos alrededor de las zonas de embutición de una pieza, con el fin de que el material pueda fluir sin problemas para ser embutido sin quedar frenado por el resto del material que está unido a la tira de chapa. En las matrices progresivas, las piezas que deben someterse a embuticiones de pequeña o mediana profundidad, deben permanecer unidas al resto de la tira hásta que ésta es cortada en la última estación de la matriz. Como su nombre indica, el corte periférico es realizado en el contorno exterior de la pieza dejando un pequeño excedente de 3 a 5 veces su espesor entre la figura de la pieza acabada y el corte realizado. Todo ello tiene por objeto, permitir la embutición de la pieza sin que ésta se vea afectada por la embutición que ocasionaría una reducción en la anchura de la tira y una pérdida en el paso de la misma. De los diferentes sistemas de cortes periféricos que pueden hacerse, existen dos que son los mas utiliza- dos. 1º tipo A para espesores de hásta 1mm. 2º tipo B para espesores superiores a 1mm.

Tipo A Éste sistema, consiste en realizar dos cortes concéntricos alrededor de la zona de embutición y separa- dos entre sí de 2 a 4 mm.. Estos cortes, no han de estar hechos de manera contínuada alrededor de la zona de embutición, sino que, han de tener 3 pequeñas separaciones de unos 3mm. y los del diámetro interior no han de coincidir con los del exterior. De ésta manera al ser embutida la pieza, ésta recojerá material de su contorno sin que se reduzca la anchura de la banda, ni afecte al paso de la matriz.

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MATRICES PROGRESIVAS Tipo B Éste otro tipo de corte periférico, tiene forma de dos medias lunas giradas entre sí y unidas por sus caras posteriores, de manera que sus puntas quedan orientadas en el sentido de avance de la chapa. Su aplica- ción es mas indicada para espesores superiores a 1mm. y la diferencia fundamental respecto al ejemplo anterior, es que, en éste caso, la chapa sí que se hace mas estrecha al embutirla pero sin embargo el paso no se ve afectado porque la forma del corte permite que recoja material sin que le afecte.

Ejemplo de corte periférico del tipo B realizado en banda progresiva. Como puede apreciarse en el dibujo, la banda se hace más estrecha a partir de la primera embutición.

Otro ejemplo de corte periférico.

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MATRICES PROGRESIVAS INTERSECCIONES ENTRE CORTES Una de las mayores ventajas que ofrecen las matrices progresivas, es la transformación sucesiva de las piezas permitiendo que éstas pueden cortarse en dos, tres o mas pasos en lugar de hacerlo en uno solo. De ésta forma se elimina la construcción de otras matrices y abaratando el coste de las piezas. Es lógico pensar, que al hacer el corte de un perfil donde la figura sea de cierta dificultad, ésta se haga en dos, tres o mas pasos para facilitar la construcción de los punzones y evitar la construcción de un solo punzón con perfiles pequeños y difíciles con muchos riesgos de rotura. Por ésta razón, los punzones se construirán de manera que el perfil del último punzón empezará a cortar donde acabe el del anterior y este donde acabe el primero. De ésta forma tan simple podremos cortar en diferentes etapas cualquier perfil de una pieza por mas dificil y complicado que esta sea. Ésto que en un principio parece una buena solución, nos creará problemas de rebabas y puntos de unión en las zonas donde acabe un corte y empiece el siguiente, puesto que dificilmente podremos evitar que los dos o mas puntos de unión queden perfectamente alineados. Si queremos evitar las marcas y rebabas, deberemos contruir los punzones de tal forma, que se eviten las uniones en zonas totalmente rectas y que en las zonas de intersección los cortes sean hechos con distintos ángulos de salida para no pasar dos o mas veces por la misma zona donde ya se había cortado anteriormente. Para obtener los mejores resultados, he aquí algunas normas muy simples que deben aplicarse y que consisten en lo siguiente: 1.

Ninguna zona del perfil cortado en segundo término, debe superponerse con la cortada anteriormente.

2.

La intersección de los finales de los cortes han de hacerse con ángulos distintos.

3.

Siempre que se pueda, el perfil de un corte no debe acabar en una zona recta.

4.

Cuando el perfil a cortar forme un ángulo aproximado de 90º, cuyo vértice tenga radio, los cortes deberán hacerse de la siguiente forma: el primer punzón cortará un lado recto ademas del radio, pero teniendo cuidado en que el corte del radio acabe unos 15º antes de empalmar con la otra zona recta. En el siguiente paso, el segundo punzón cortará la otra parte recta sin que exista ninguna interferencia entre los dos cortes. VER EJEMPLO EN PÁGINA SIGUIENTE

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MATRICES PROGRESIVAS EVACUACIÓN DE PIEZAS Y RETALES Las matrices progresivas en general, trabajan con ciclos de producción muy elevados, que en muchas ocasiones generan grandes cantidades de piezas y retales que necesariamente deben evacuarse de una forma rápida y segura del interior de la matriz. La acumulación de piezas o retales en las salidas de las rampas de evacuación, pueden generar graves problemas de roturas de componentes de la matriz en el caso de quedar tapadas por las mismas piezas o retales. Ésto puede ocurrir, a consecuencia del inadecuado diseño de las rampas o bien por un ángulo de caida insuficiente o incluso porque las mismas piezas se queden pegadas en la superficie de las rampas a causa del aceite que cubren sus superficies e impide que se deslicen. Lo que en apariencia puede ser un problema sin importancia, a corto o medio plazo puede convertirse en un problema capaz de ocasionar graves roturas en la matriz y originar nuevos costes de mantenimiento. Para evitar dichos problemas, es necesario que dichas rampas de evacuación, sean diseñadas y construi- das de forma que faciliten la separación de las piezas y los retales ademas de contar con ángulos de caida que en ningún caso deben ser inferiores a 20º.

Ejemplo de evacuación de piezas y retales mediante elementos normalizados.

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MATRICES PROGRESIVAS En piezas de medio y gran tamaño en que su caida a un contenedor pueda ocasionar deformaciones en su perfil, es conveniente montar cintas transportadoras que faciliten su evacuación de una forma mas suave aunque trabajen sin apenas ángulos de inclinación. Éstas cintas pueden construirse a medida de cada necesidad o bien proveerse de ellas como un normali- zado mas, siempre que sea posible por su ubicación o tamaño.

Ejemplo de bandas contínuas utilizadas en matricería para la evacuación de piezas y retales.

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MATRICES PROGRESIVAS TALONES DE REACCION PARA PUNZONES Muchos de los punzones dispuestos en matrices progresivas realizan cortes o doblados parciales sobre la chapa, de forma que al trabajar una sola parte de su perfil el propio punzón queda sometido a una mayor carga de flexión lateral que en muchas ocasiones puede llegar a romperlo cuando su perfil no es muy reforzado. El efecto posterior al de un caso como éste, viene dado por rebabas en el corte, doblados defectuosos o roturas de punzón y matriz. Con el fin eliminar o reducir los efectos mencionados, se han estudiado distintas formas en los punzones que reducen y eliminan dicho problema, si bien la solución mas generalizada aplicada para éstos casos, pasa por montar una pastilla o talón en el lado opuesto al del corte o doblado del punzón, de forma que actue como reacción a las fuerzas laterales que deberá soportar cuando se produzca el corte o doblado de la chapa. Esta pastilla, incorporada y sujeta al lateral del punzón, se introducirá en la matriz antes de que el punzón inície la transformación de la pieza, con la ventaja que impide el desplazamiento de éste e impidiendo un mal funcionamiento de la matriz. En los ejemplos A, B y C damos tres posibles soluciones aplicables en los punzones de cortar o doblar, así como un cuarto y quinto ejemplo D y E que serían igual de efectivos que los anteriores pero que tendrían su aplicación en la placa matriz.

Punzón de doblar sin talón de reacción y riesgo de desplazamiento en el sentido de la flecha

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El mismo punzón anterior pero con talón de reacción para facilitar su guiado antes de doblar

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Punzón de reacción con pastilla independiente sujeta con tornillos

Punzón de reacción con pastilla independiente y sujeta con tornillo y chavetero

Reacción de punzón dispuesta sobre la matriz y sujeta con tornillo y chavetero

Reacción de punzón dispuesta sobre la placa matriz y sujeta como en el ejemplo D.

Por nuestra parte, consideramos que todos ellos son buenos en cuanto a funcionamiento en la matriz, sin embargo, las ventajas o inconvenientes de su construcción deben valorarse en función de los medios disponibles y del criterio del diseñador. Igualmente, las medidas de los talones o postizos deben hacerse teniendo en cuenta la carga lateral que debe soportar el punzón, en función del espesor de la chapa, su dureza y la longitud del doblado. En todos los casos sin excepción, los talones o postizos descritos, tendrán que estar construidos con materiales de alta resistencia al desgaste y con un tratamiento térmico adecuado que impida su agarrota- miento o desgaste. El casos de producciones poco elevadas tambien pueden construirse en material de Bronce o Acero con insertos de lubricante de grafito. MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS “ROMPE FIBRAS” EN DOBLADOS Una gran mayoría de piezas metálicas obtenidas con matrices progresivas, son dobladas con ángulos y radios mas o menos pronunciados, que una vez extraidos de la matriz, se modifican por si mismos debido a la recuperación elástica del propio material. Este efecto recibe el nombre de recuperación elástica y se produce debido a la propiedad que tienen todos los materiales de recuperar su forma primitiva cuando cesa la fuerza que los había deformado. Así pues, en la mayoría de doblados, hemos de sobrepasar el ángulo deseado para que despues de la recuperación quede a la medida deseada. En el caso de los radios el efecto es el mismo, con la única diferencia que el radio de la matriz tendrá que ser mas pequeño para que después de su recuperación quede a la medida solicitada. Para intentar reducir el problema, se utilizan distintos sistemas “rompe fibras”, que persiguen el mismo fin y que estan basados en el mismo principio; “castigar” las fibras del material mas próximas a la zona de doblado sin que se vean afectadas las propiedades de la pieza. El sistema consiste en estampar en bajo relieve una franja estrecha y de muy poca profundidad (ancho = e y prof. = 0.05 · e) en la cara interior de la pieza que ocupará toda la zona mas próxima al radio interior de doblado. Con éste proceso, se reduce la recuperación del material en varios grados dependiendo de las características de material que se transforme. Las medidas indicadas anteriormente sobre los “rompe fibras” son totalmente válidas, si bien en casos excepcionales será necesario modificarlas siempre que el material sea de unas característas de mayor resistencia o dureza al habitual. En los ejemplos que describimos a continuación, A - B y C, se analizan tres sistemas diferentes de reducir el efecto de recuperación que tiene el material despues de ser doblado.

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MATRICES PROGRESIVAS Ejemplo A: Este sistema es el mas simple de los tres que se explican, y que se basa en hacer directamente sobre la placa matriz, un ángulo negativo de 3º a 5º que permita al material que se cierre mas de lo que lo haría en caso de que la matriz no tubiese dicho ángulo. Como se puede comprobar, éste sistema no “castiga” la zona de doblado por medio de un “rompe fibras”, lo que da pie a que sea es el menos indicado para

materiales resistentes y de grandes espesores. Ejemplo B: Este sistema es similar al que se ha descrito anteriormente y como puede verse en el dibujo, ademas del “rompe fibras” también se le puede hacer el mismo negativo en la matriz que en el ejemplo anterior. Las medidas de construcción del “rompe fibras” están indicadas en el dibujo de este ejemplo.

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MATRICES PROGRESIVAS Ejemplo C: Para éste último caso, la solución consiste en hacer ligeramente mas grande el radio interior del punzón terminando en un águlo de salida en la parte superior, de tal forma que al descender éste sobre la chapa “aplaste” mas la parte central del radio de la pieza en una proporción de 0.05 · e, de tal forma que con ésta solución se obtiene el mismo efecto que en el ejemplo B descrito anteriormente.

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MATRICES PROGRESIVAS SEGMENTACION DE PUNZONES Y MATRICES En muchos casos, se da por supuesto que los punzones y placas matrices siempre han de ser construi- dos de una sola pieza, o lo que es lo mismo, que no es conveniente o práctico hacerlo en pequeñas particiones o segmentos para luego unirlos como si de un puzle se tratara. La realidad es que las ventajas que ofrece éste sistema son muchas porque se facilita la construcción y el mantenimiento y se evita que una posible rotura afecte en su totalidad a la placa o punzón dificultando una nueva y rápida construcción. Este tipo de construcció es aconsejable en matrices de todo tipo, pero especialmente las que tengan perfiles de corte o doblado muy complidados o con un elevado riesgo de roturas. Frecuentemente, los diseñadores de matrices o proyectistas utilizan las ventajas de la segmentación para facilitar la construcción y mantenimiento de un componente con una geometria complicada. Algunas de las ventajas mas importantes para éstos casos son las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Facilidad de construcción, especialmente con formas complicadas. Facilidad de recambio en caso de rotura. Facilidad de mantenimiento. Fuerza de corte mas repartida entre cada componente. Menor posibilidad de deformación en el tratamiento térmico. Tensiones mas reducidas y por lo tanto, menor peligro de roturas.

La construcción de los segmentos debe hacerse siempre que se pueda con las formas mas sencillas posibles, tratando de buscar la máxima similitud entre los distintos segmentos que compongan la figura. Los puntos de unión han de situarse en zonas donde no puedan quedar marcas en la pieza fabricada y que no cree fragilidad al componente.

Ejemplar de matriz segmentada para facilitar su MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS Los segmentos podran estar atornillados o no a la placa matriz, en función de su disposición y del tamaño que tengan. En cualquier caso, una vez montados deberan formar una sola unidad con la geometria de corte o doblado que requiera la pieza a transformar. Otro ejemplo de matriz o punzón segmentado lo constituye la inserción de piezas de metal duro (Widia) en la construcción de matrices de gran producción. En éste caso, los segmentos se construyen a un tamaño lo mas reducido posible, lo que permite abaratar su coste, y se atornillan o soldan a una placa para formar la figura deseada. Es evidente que lo mas importante para éstos casos es trabajar con unas tolerancias de ajuste muy pequeñas, para impidir que los pequeños errores se acumulen y den pie a una variación significativa en el total del conjunto.

SISTEMAS DE SUJECCIÓN PARA PUNZONES La elección del sistema de fijación de los punzones requiere un cierto grado de experiencia, ya que en general hay que elegir el mas sencillo posible y que sea compatible con una facil construcción y un rápido mantenimiento. Cualquier sistema de sujección que se utilice debe garantizar un buen funcionamiento de la matriz independientemente de: La forma que tenga el punzón Las dimensiones o figura que tenga que cortar o doblar El tipo de matriz Calidad y espesor del material a transformar Producción total que deba realizar la matriz

En realidad, cada sistema de sujección tiene ventajas o inconvenientes, dependiendo de la correcta aplica- ción que se haga de ellos. Los tipos de sujección pueden ser muy variados, pero en la práctica los mas utilizados se reducen a 4 o 5 que se indican a continuación: a)

Fijación por cabeza cónica

b)

Fijación por cabeza cilíndrica

c)

Fijación por atornillamiento

d)

Fijación con pasadores

transversales e)

Sistema de cambio

rápido

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MATRICES PROGRESIVAS a) Cabeza cónica El sistema de punzón con cabeza cónica es uno de los mas utilizados, preferentemente en punzones cilíndricos normalizados. En el caso de perfiles mas complicados la cabeza se hace remachada despues del temple previo recocido de dicha zona. La mayor ventaja de éste sistema es su facilidad de mecanizado y la gran resistencia a la tracción que puede soportar. No obstante, su inconveniente es la dificultad para rebajar su cabeza (en los perfiles complicados) a la hora de hacer mantenimiento.

b) Cabeza cilíndrica El sistema de punzón con cabeza cilíndrica se utiliza preferentemente en los de formas simples puesto que para los de geometrias complicadas éste sistema es es complicado de mecanizar. La mayor ventaja (para los cilíndricos) es la facilidad en rebajar su cabeza para hacer mantenimiento, por contra, el mayor inconveniente está en la poca resistencia a la tracción que soportan. Éste problema se produce con frecuencia a no ser que el cambio de perfil se realice con un radio bien dimensionado.

c) Atornillamiento El sistema de sujección por tornillos es uno de los mas utilizados actualmente, sobre todo en punzones con perfiles complicados. Su facilidad de mecanizado en máquínas de erosión por hilo hace que toda su longitud tenga la misma forma y por lo tanto muy facil de suplementar a la hora de hacer mantenimiento.

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MATRICES PROGRESIVAS d) Pasadores transversales El sistema de fijación por medio de pasadores es especialmente indicado para punzones con perfiles estrechos que no se pueden sujetar con tornillos. Los pasadores se situan a la altura de la cabeza y cruzan tranversalmente el punzón de forma que sobresalen por ambos lados (el equivalente a su diámetro) para descansar en la regata que se ha hecho en el porta punzones. Sus posibilidades de suplementar en altura no son muchas puesto que hay que rebajar los pasadores o la altura de sus alojamientos en el punzón (en ningún el porta punzones), cada vez que se afilen.

e) Punzones de cambio rápido La utilización de cambio rápido de punzones es totalmente aconsejable en matrices progresivas de gran tamaño donde se hace necesario reducir el tiempo de mantenimiento. Su fácil posicionamiento y extrac- ción en el portapunzones facilita su montaje y desmontaje sin necesidad de desmontar otros componentes de la matriz.

VER EJEMPLO EN PÁGINA SIGUIENTE

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PUNZÓN

Componentes de un utillaje de perforar basado en el sistema de punzones y casquillos de cambio rápido.

CASQUILLO

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Matriz con aplicación de distintos tipos de punzones.

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MATRICES PROGRESIVAS DOBLADO EN SENTIDO ASCENDENTE En algunas matrices progresivas, con frecuencia nos encontramos con ciertos doblados de algunas pie- zas, que necesariamente han de hacerse en sentido ascendente (de abajo arriba) y no descendente como es lo habitual. Este tipo de transformación presenta algunas dificultades técnicas que han de ser resueltas con cierta dosis de imaginación e ingenio. Para llevarlas a cabo, uno de los recursos mas utilizados consiste en diseñar algún mecanismo que convierta el movimiento descendente de la propia matriz y punzón en uno ascendente que doble la pieza.

En el ejemplo A y B podemos ver una situación como la comentada anteriormente en la que es necesario doblar una parte de la pieza utilizando un movimiento ascendente y no descendente como sería aconseja- ble. La razón de este cambio obedece a que la pieza, si es doblada de una sola vez, no será conformada adecuadamente y correrá riesgos de deformaciones en sus medidas. Este mismo sistema, también es válido doblar la pieza mas de los 90° a los que está solicitada en su zona M. Como podemos apreciar en el dibujo B el punto de giro N del balancín Q se encuentra en una coorde- nada D mas alta que el punto de contacto L que tiene este con la chapa. Esto quiere decir, que siempre que el punzón P continúe descendiendo sobre el balancín Q y este vaya girando sobre N, su punto de contacto con la pieza L se irá desplazando hacia arriba y hacia la derecha y en consecuencia cerrará mas la pieza. MA CD2 V1 / característiques FUNDACIÓ UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS Este detalle puede apreciarse con mas claridad en el detalle C indicado más abajo.

El funcionamiento de todo el sistema es siguiente; Después de haber hecho varios doblados de la pieza en una matriz progresiva, esta ha de ser finalmente cerrada, para lo cual utilizamos el descenso del punzón P que al contactar con el balancín Q este gira sobre su eje N y dobla la pieza durante su ascenso. Después del doblado, la matriz inicia la carrera ascendente de sus punzones mientras que la presión del resorte P hace girar el balancín Q y este bascula sobre su eje N. Este movimiento (hacia la derecha y hacia abajo) hace que se separe de la pieza y deje libre el paso para la siguiente.

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MATRICES PROGRESIVAS DOBLADO EN SENTIDO ASCENDENTE 2 En este nuevo ejemplo se van a doblar las aletas laterales de una pieza de pequeño tamaño que tiene su aplicación dentro del campo eléctrico. Igual que en el caso anterior, vamos a diseñar un mecanismo que convierta el movimiento descendente de un punzón en otro ascendente que doble la pieza. En este 2° ejemplo que nos ocupa, podemos ver una situación donde es necesario doblar las aletas una pieza utilizando el movimiento ascendente de un punzón que lo transmite otro con movimiento descendente. La razón de este mecanismo, obedece a que es mas aconsejable doblar las aletas con la pieza pisada y en sentido ascendente, que no hacerlo sin pisar y en sentido descendente. En este segundo caso, la pieza no estará correrá el riesgo de moverse o desplazarse.

El funcionamiento de todo el mecanismo es el siguiente: AI descender la parte superior de la matriz, el elemento A presiona sobre el percutor B mientras que el resorte C se comprime. En esta carrera de descenso, el balancín D es accionado por B y desplaza verticalmente el punzón E. Cuando el punzón E alcanza la pieza para doblarla, esta ya está pisada por el punzón F y lista para ser doblada. Después del doblado de la pieza, la matriz inicia la carrera ascendente, mientras que la presión del resorte C hace desplazar el balancín D y este hace lo propio con el punzón E, que vuelve a su posición de reposo. El resorte G tiene por misión, desplazar el punzón F hacia abajo para que este pise sobre la pieza antes de que el punzón E la alcance. Así pues, el punzón F también hace las veces de pisador, pero en este caso sin ir sujeto o atornillado en la propia placa. MA CD2 V1 / característiques

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MATRICES PROGRESIVAS DOBLADOS EN SENTIDO LATERAL Igual que sucede con los doblados en sentido ascendente, los doblados en sentido lateral también son muy característicos de las matrices progresivas. En algunas ocasiones nos encontramos con ciertos doblados de algunas piezas, que necesariamente han de hacerse en sentido lateral (de izquierda a derecha o de derecha a izquierda). Este tipo de doblado no acostumbra a ser frecuente pero sí muy práctico. La operación en si misma presenta pocas dificultades técnicas y resuelve de una manera fácil los doblados que no pueden hacerse en sentido vertical.

Para entender perfectamente como se realiza este tipo de doblados bastará con analizar el dibujo anterior del cual hacemos una descripción seguidamente.

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MATRICES PROGRESIVAS El funcionamiento es el siguiente; Tratándose de una matriz progresiva y después de haber hecho varios doblados de la pieza, esta va ha ser cerrada de la siguiente forma; El punzón superior P desciende sobre la cuña C y esta se desplaza lateralmente hacia L hasta contactar con la pieza y dejarla cerrada. Después del doblado, la matriz iniciará la carrera ascendente hasta el p.m. superior mientras que la presión del resorte R hará retroceder la cuña C a la posición inicial. La reacción lateral RL está pensada para impedir el pandeo del punzón P y en consecuencia su posible rotura. En casos de mayor envergadura de la pieza y la matriz, siempre podremos recurrir a elementos normaliza- dos que sustituyan el punzón o la cuña descritos en este ejemplo. Como puede apreciarse facilmente, se trata de un sistema de doblado lateral donde se aplica el movimien- to vertical de un punzón para transmitirlo lateralmente a otro. Una vez entendido el sistema de trabajo y funcionamiento de este sistema, pueden utilizarse diferentes diseños o variantes para conseguir los mis- mos objetivos. En todos los casos, es sumamente importante que todas las variables de este u otros diseños se hagan de acuerdo al tamaño de la pieza a transformar, al tamaño general de la matriz y al de las fuerzas que se produzcan al conformar.

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MATRICES PROGRESIVAS CORREDERA ESCAMOTEABLE Se trata de una solución singular y práctica basada en el aprovechamiento de una misma matriz progresiva para fabricar dos piezas simétricas aunque no exactamente iguales. Las dos piezas en cuestión única- mente se diferencian entre sí por los dos agujeros que lleva la primera mientras que en la segunda quedan anulados. Tratándose de una matriz progresiva de gran producción, hay que buscar una solución ágil y práctica capaz de fabricar las piezas por separado aunque sin costes adicionales muy elevados. La solución a este problema queda reflejada en los dibujos que acompañan estos textos y que explicamos a continuación. En el dibujo superior derecho podemos ver como los punzones g están cortando la pieza 1 debido a que la corredera b se ha desplazado en el sentido de la flecha y hace que los punzones permanezcan activos. Durante el tiempo que la corredera permanezca en esta posición todas las piezas que se fabriquen serán con agujeros. En el momento de fabricar la pieza 2, deberemos desplazar la corredera con el tirador d hasta que los rebajes que lleva en su cara inferior coincidan con la cabeza de los punzones. En ese momento, los resortes h empujaran los punzones hacia arriba y estos quedarán inactivos. Durante el tiempo que la corredera permanezca en esta posición todas las piezas fabricadas serán sin agujeros. Como se puede apreciar, se trata de un sistema ágil y sencillo que cumple a la perfección con la misión encomendada. El funcionamiento general de la matriz sigue siendo el mismo que en cualquier otra circuns- tancia. En este caso, se da la circunstancia que la corredera b también actúa como sufridera desplazándose dentro del porta punzones y cada vez que ha de activar o desactivar los punzones. La placa c hace las funciones de pisador, mientras que la banda a cortar descansa sobre la placa matriz f y esta sobre la base e. En el ejemplo de aplicación, podemos ver un dibujo esquematizado del montaje de las piezas 1 y 2 en posición de trabajo.

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MATRICES PROGRESIVAS BASES SUPERIOR E INFERIOR Las bases superior e inferior o portamoldes, son los elementos de apoyo de la matriz sobre los cuales se montan el resto de componentes. Ademas de ello, las bases descansan directamente sobre las mesas de la prensa (Bancada fija y Cabezal móbil superior). Asi mismo, las bases tienen por misión absorver y neutralizar todos los esfuerzos que se produ- cen en la matriz sin que éstos afecten a su estructura ni a la calidad de las piezas fabricas. La mayor parte de matrices progresivas estan provistas de dos, cuatro o seis columnas de guiado, per- fectamente rectificadas y montadas sobre la base inferior de manera que puedan guiar la parte móvil superior garantizando un perfecto alineado entre las dos partes.

Armazones o portamoldes normalizados con columnas guía en varios modelos.

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MATRICES PROGRESIVAS Asi pues, la construcción de las dos bases tienen una gran importancia en el funcionamiento general de la matriz, por lo que ademas deben reunir unos requisitos mínimos de calidad, como los que enumeramos a continuación: 1º

Tolerancias de ≤ 0.005mm. en el paralelismo de las caras de apoyo de las dos bases

2º

Planitud de las superficies de trabajo de ≤ 0.005mm. por 100mm. de longitud

3º

Perpendicularidad entre columnas y bases de ≤ 0.003mm por 100mm. de longitud

4º

Medidas adecuadas para su fijación en prensa

5º

Espacio suficiente para acceder a todos los elementos que lleve montados

6º

Espesor suficiente para soportar todos los esfuerzos

Otros datos de importancia son; los materiales que se utilicen para su construcción y que pueden variar según algunas de las siguientes aplicaciones: a) Fundición:

Para matrices de gran tamaño y bajas

producciones b) F3 (Oxicorte): Para matrices de tamaño medio y grande c) F112:

Para matrices de tamaño medio y pequeño, con producciones

medias d) F114:

Para Matrices de tamaño pequeño,con producciones

elevadas

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Ejemplo de Armazón superior e Inferior para una matriz progresivaCENTRE TECNOLÒGIC FUNDACIÓ UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS SUFRIDERA SUPERIOR E INFERIOR La función básica de las placas sufrideras consiste en absorver sobre su superficie los sucesivos impac- tos de los punzones, cada vez que éstos realizan alguna operación de corte, doblado, o transformación de chapa en general. Es decir, cada vez que la superficie cortante del punzón impacta contra la chapa, la resistencia que opo- ne ésta para ser cortada, es transmitida en forma de fuerza a lo largo del punzón hásta que su cabeza choca contra la placa que descansa sobre ella (sufridera). Por lo tanto, es requisito imprescindible en todas las placas sufrideras, es que éstas estén construidas con un material lo mas duro posible o bien templadas a una dureza suficientemente alta para impedir que las cabezas de los punzones lleguen a clavarse sobre su superficie. Es facil imaginar, que en el caso de no montar placas sufrideras o que éstas no lleven un temple adecuado, los punzones o postizos acabarían clavándose en la placa sobre la cual se apoyan con el consi- guiente perjuicio que ello ocasionaría en el funcionamiento de la matriz. En lo que respecta a sus espesores, no existen unos estandars establecidos para su construc- ción, pero sin embargo, las medidas mas utilizadas acostumbran a estar entre 8 y 18mm. de espesor en función de los siguientes factores: 1º

Superficie de apoyo del punzón sobre la placa sufridera

2º

Esfuerzos que deba soportar la propia placa sufridera

3º

Tamaño total de la matriz

La precisión de las placas sufrideras en cuanto a sus medidas no son de gran importancia, pero sí que deben estar dentro de las siguientes calidades: a)

Tolerancia ≤ 0.005mm en el paralelismo de las caras de apoyo

b)

Planitud de las superficies de trabajo ≤ 0.005mm. por 100mm. de longitud

c)

Medidas exteriores, SIEMPRE MAS GRANDES que las del propio punzón o

postizo d) e)

Espesor adecuado a la fuerza que debe absorver

Dureza y tenacidad del material empleado

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Ejemplo de matriz donde se hace necesaria la colocación de sufridera o placa de choque.

Otros datos de importancia son, los materiales y tratamientos térmicos empleados, que pueden ser algu- nos de los siguientes: a)

F-114 (Temp. y Revenido HRc.46-50): Para tamaños grandes ( >400cm2 de superficie)

b)

F-522 (Temp. y Revenido HRc.56- 58): Para tamaños pequeños y

medianos c)

F-524 (Temp. y Revenido HRc.56- 58): Para tamaños pequeños

y medianos

Considerando que las sufrideras del tipo (a) son de tamaño grande y de espesores delgados, es aconsejable que el tratamiento térmico a baja dureza, se realice antes de su mecanizado, para evitar las deformaciones posteriores del temple y el necesario rectificado posterior.

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MATRICES PROGRESIVAS PLACA MATRIZ La placa matriz, ademas de los punzones que actuan sobre ella, son los componentes mas importantes de todo el conjunto y de los cuales dependen la calidad de las piezas fabricadas. En las matrices progresivas de gran producción, es conveniente eliminar las placas de gran tamaño sus- tituyéndolas por varios postizos de un tamaño mas reducido para facilitar su construcción y posterior mantenimiento. Los límites de calidad en las placas matrices y punzones, son los mas altos entre todos los componen- tes, puesto que de ello dependerá la durabilidad de la propia matriz y la calidad de las piezas fabrica- das. Los espesores mínimos que deben aplicarse a la placa de corte, vienen dados en función de la fuerza que ésta deba soportar calculada por la siguiente fórmula: 3

e= 0.6· √ Fc. e=

Espesor de la placa

Fc= Fuerza de corte que debe soportar (Sumar otras fuerzas en caso que existan)

Espesores y separaciones mínimas aconsejables para placas matrices cortantes.

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MATRICES PROGRESIVAS Una vez conocido el espesor mínimo de la placa matriz, también es aconsejable respetar la distancia mínima (e) entre cualquier punto de corte y el exterior de la placa. En el dibujo gráfico están indica- das las tres posibles opciones.

1 = 1·e cuando la línea de corte mas próxima al exterior de la placa es radial 2 = 1.5·e cuando la línea de corte mas próxima al exterior de la placa es recta 3 = 2·e cuando la zona de corte mas próxima al exteriór es un ángulo o radio pequeño Las tolerancias de acabado deben estar dentro de las siguientes calidades: 1º 2º 3º 4º 5º 6º

Tolerancia de ≤ 0.003mm en el paralelismo de las caras de apoyo Planitud de las superficies de trabajo de ≤ 0.003mm. por 100mm. de longitud Tolerancias de corte, doblado o embutido, acordes a su función Espesor suficiente Resistencia al desgaste Dureza y Tenacidad

Otros datos de importancia son, los materiales empleados para su construcción y que pueden ser algunos de los siguientes: a) b) c)

F- 521 (Temp. y Reven.HRc.60-62) Para pequeñas producciones F- 552 (Temp. y Reven.HRc.62-64) con recubrimiento de Ni T. Para medianas producciones Widia (HRc.75-78) Para grandes producciones

Los recubrimientos de Nitruro de Titanio (Ni.T.), estan especialmente pensados para dar al punzón y la matriz, durezas superficiales tan elevadas (HRc.75-78) que les permita obtener unos resultados de durabilidad similares a los obtenidos con la Widia. No obstante, siempre es aconsejable que antes de aplicarlos se realice un asesoramiento respecto a las ventajas e inconvenientes que puedan comportar.

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MATRICES PROGRESIVAS REGLAS GUIAS DE BANDA Las reglas para guiado de la banda, son uno de los componentes mas característicos de las matrices progresivas, puesto que tienen la misión de guiar la chapa durante su avance a lo largo de la matriz, de ésta forma se asegura un desplazamiento controlado y seguro. Sus características mas importantes relativas a las tolerancias de acabado son de una precisión de tipo medio, exceptuando la anchura total de guiado que lógicamente debe estar siempre entre 0.4 y 1 mm. mas grande que la anchura total de la propia banda de material. Las tolerancias de acabado deberan estar dentro de las siguientes calidades: 1º

Tolerancia de ≤ 0.05mm en el paralelismo de las caras de guiado

2º

Planitud de las superficies de apoyo de ≤ 0.05mm. por 100mm. de longitud

3º

Espesor y altura adecuado a la función que deba realizar

5º

Material con buena resistencia al desgaste

Algunos de los materiales mas adecuados para su construcción son: a)

F-522 (Temp. y Reven. HRc.54-56) reglas de tamaño pequeño

b)

F-521 (Temp. y Reven. HRc.52-54) reglas de tamaño mediano

c)

F-114 (Nitrurado Temp. y Reven. HRc.48-50) reglas de tamaño grande

Considerando que las reglas de guiado del tipo (c) enume- rada anteriormente son de tamaño grande y espesores pe- queños, es aconsejable que el tratamiento térmico se rea- lice a baja dureza y antes del mecanizado, para evitar las deformaciones posteriores al temple con el necesario recti- ficado posterior. En otros casos, tambien es aconsejable utilizar otros tipos de materiales para nitrurado o cementación, como por ejemplo, F171 y F174 ó F151 y F152 respectivamente. Con cualquiera de ellos y mediante un tratamiento termoquímico adecuado, se obtienen durezas superfi- ciales iguales a las del temple pero permitiendo que el núcleo permanezca a la dureza de recocido, de ésta forma se minimizan las posibles deformaciones que se pudieran producir en el tratamiento térmico. MA CD2 V1 / elements

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MATRICES PROGRESIVAS PLACA PISADOR La placa pisador o placa guia punzones, tiene por objeto los siguientes puntos: 1ª

Mantener la chapa plana y pisada durante su transformación.

2ª

Extraer y desprender la chapa de los punzones despues de ser cortada.

3ª

Guiar los punzones en altura y anchura para impedir su pandeo.

El funcionamiento de la placa pisador es el siguiente: Durante el descenso de la matriz, el pisador presiona la chapa y la mantiene plana, mientras los punzones actuan sobre ella. De no ser así los punzones podrían romperse al encontrar la chapa en una posición ondulada o con arrugas. Una vez hecho el corte y con los muelles que lleva montados, extraerá la chapa de los punzones impidiendo que se quede adherida a éstos. En la mayoría de casos, el pisador tambien ejerce como guia de los punzones, puesto que necesitan de un guiado para impedir su pandeo, deformación o rotura. Sólo en casos concretos (con punzones de perfil reforzado), el pisador NO ejerce como guia, dejándose que sea el porta punzones el que ajuste en su interior (H7) el perfil de los punzones. Para éstos casos, los alojamientos de los punzones en el pisador se dejan con una olgura de 0.3 a 0.5mm en el ajuste, con lo cual no guiara los punzones pero sí que ejerceran como extractor. Ëste sistema nunca debe ser utilizado con chapas de espesores < 0.5mm. puesto que existe el peligro de que al hacer la extracción, ésta pueda introducirse en la olgura y en cosecuencia deformar la pieza cortada hásta llegar a romper el punzón. En matrices con producciones elevadas, es necesario que la zona de contacto del pisador con la chapa se haga con un postizo sujeto a la placa, de manera que el mantenimiento, cambio o reparación, sea mas facil que si es una sola pieza. El espesor mínimo para su construcción es:

h e = 0.4 x

Siendo: e = Espesor de placa h = Altura del punzón

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MATRICES PROGRESIVAS

Matriz progresiva de gran tamaño con placas pisadores independientes.

Las tolerancias de acabado deberan estar dentro de las siguientes calidades: 1º Tolerancia de planitud ≤ 0.005mm por 100mm. en la cara de pisado 2º Perpendicularidad ≤ 0.005mm. entre la cara de pisado y las cavidades de los punzones 3º Ajuste H7/g6 entre la placa guia y los propios punzones 4º Presión de muelles adecuada para la extracción, (7% de la fuerza de corte)

Algunos de los materiales mas adecuados para el pisador son: a)

F- 522

Tamaños pequeños

a)

F-114

Tamaños medianos

b)

F-112

Tamaños grandes

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MATRICES PROGRESIVAS NIVELADORES DE PISADOR En los primeros golpes de prensa en el comienzo de la banda, y ocasionalmente en los últimos, cuando ésta se aprovecha hasta el final, el pisador no empeña totalmente la chapa a trabajar, y al encontrarse tensionado por los resortes o el cojín superior, tiene tendencia a inclinarse hacia la parte donde hay carencia de chapa (ver figura) forzando sus columnas-guía, cuando éstas son independientes de las de las bases y haciendo flexar los punzones y machos si van ajustados a él en sus extremos de corte, con el evidente riesgo de rotura. Este efecto es tanto más acusado lógicamente cuanto mayor es el espesor de la chapa a trabajar.

Para evitar este riesgo se montarán siempre varios «NIVELADORES DE PISADOR», dos a la entrada y dos a la salida de manera que la inclinación máxima del mismo no sobrepase los 0,2mm como se indica en las figuras inferiores. MA CD2 V1 / elements

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MATRICES PROGRESIVAS COLUMNAS GUIA AUXILIARES Las columnas guía auxiliares están directamente relacionadas con el problema comentado en el apartado anterior y que hemos denominado «niveladores de pisador». En el caso que nos ocupa, las columnas guías auxiliares tratan de eliminar el problema explicado anterior- mente de la siguiente forma; Las columnas se montan entre 2 o mas placas (porta punzones, pisador o placa matriz) con la finalidad de mantener un perfecto alineamiento entre varias o todas ellas, al mismo tiempo que se impide el posible movimiento del pisador. El hecho de que el pisador sea un elemento móvil de la matriz, hace que en el caso de que un retal o pepita queden alojados encima o debajo de la banda, este, se verá obligado a inclinarse y en consecuencia doblará los punzones. Este mismo fenómeno también puede presentarse al empezar o terminar las ban- das, cuando en ambos casos el pisador no trabaja en su totalidad. Es lógico pensar que en los dos casos el pisador se inclinará hacia el lado donde no encuentre material. De todo ello se deriva, que si el pisador se inclina hacia algún lado, en su desplazamiento doblará o romperá los punzones. Cualquiera de estas anomalías no son buenas para la matriz, y en consecuencia debemos buscar alguna solución para eliminar o reducir los riesgos. Una forma de lograrlo, pasa por aplicar alguno de los sistemas descritos en los ejemplos a,b,c o d, en que se muestran distintos dibujos en los cuales el pisador siempre permanece guiado entre 2 o más placas.

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El ejemplo

a sería el mas representativo de lo que estamos explicando, donde podemos ver como

la columna guía, en todo momento permanecerá guiando un mínimo de 2 placas y 3 cuando el pisador alcanza el pisado de la banda. El ejemplo es

b es una variante del a con la única salvedad de que en este último, el porta punzones no

guiado en ningún momento. Los ejemplos c y d son dos variantes mas de los anteriores, y en consecuencia cumplen las mismas funciones y los mismos objetivos. En todos los casos, se han montado casquillos guía entre las propias columnas guía y las placas en que se deslizan. De esta forma se pretende evitar el posible «gripado» de las mismas o de las columnas. 116 MA CD2 V1 / elements FUNDACIÓ CENTRE TECNOLÒGIC UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS COLUMNAS GUIA A diferencia de las columnas guías auxiliares, estas, las columnas guía exteriores, siempre van montadas en la parte externa de las bases, (superior o inferior) y son las que cumplen con un mayor grado de responsabilidad en el buen funcionamiento general de matriz. Las columnas guía externas están pensadas para asegurar un perfecto alineamiento entre los dos bloque que componen la matriz, el superior o móvil y el inferior o fijo. Este alineamiento o centraje entre las dos partes, debe ser efectivo y eficaz antes, durante y después de que los punzones alcancen la chapa. Con ello impediremos cualquier tipo de descentramiento entre los punzones y las matrices. En caso de que no se haga así, los punzones no coincidirán con sus respectivos alojamientos en las matrices darán lugar a roturas o averías de gravedad. Si queremos impedir esta posible anomalía, se han de disponer varias columnas (2, 4, 6 o mas) sobre las bases, de forma que en todo momento permanezcan centradas, tanto en la carrera de descenso como la de ascenso. Las causas que pueden dar lugar a que las columnas cumplan con su objetivo, pueden ser variadas, pero algunas de las más comunes son: 1) Por fuerzas desiguales que se producen dentro de la matriz. 2) Por objetos extraños introducidos en su interior. 3) Por pepitas de chapa incrustadas en las bandas. 4) Por avance incorrecto de la banda. 5) Por roturas de la chapa en cortes, doblados o embuticiones. 6) Por doblados de banda durante el avance. 7) Por extracción incorrecta de la pieza cortada. 8) Por posicionamiento incorrecto de la pieza a transformar. 9) Por posicionamiento de dos o mas piezas en la matriz. 10) Por desgaste o rotura de elementos de la matriz

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MATRICES PROGRESIVAS Cualquiera de estas anomalías mencionadas anteriormente, pueden ser la causa u origen de un mayor grado de dificultades en la vida de la matriz. Para poder eliminarlos, las columnas deberán estar diseñadas adecuadamente afín de absorber y neutralizar las posibles fuerzas desiguales que actúen sobre ella. En los ejemplos a, b y c se presentan tres tipos distintos de columnas que también son válidas para matrices no progresivas. Las características más destacables son:

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MATRICES PROGRESIVAS PORTA PUNZONES La placa porta punzones, tiene por objeto alojar y fijar en su interior, todos los punzones que lleve la matriz. Su funcionamiento es el siguiente: El porta punzones lle- va en su superficie, los agujeros o vaciados necesarios para alojar los punzones que lleva la matriz, de manera que éstos quedan fijos en su interior totalmente alineados y en la misma posición que en la propia placa pisadora y placa matriz. La sujección y posicionamiento a la base superior, se hace por medio de tornillos y pasadores, teniendo especial cuidado en guardar un total paralelismo y perpendicularidad entre los punzones y sus respectivos alojamientos en la placa matriz. Para matrices de gran tamaño, no es aconsejable que un solo porta punzones aloje todos los pun- zones de la matriz, siempre es mejor, construir portapunzones de pequeñas dimensiones adap- tados al tamaño del punzón o punzones que vaya a alojar, pero siempre pensando en que su construcción y posterior mantenimiento sea fácil y poco costoso. El espesor mínimo para su construcción es:

e = 0.33 x L

Siendo: e = Espesor de placa L = Altura del punzón Las tolerancias de acabado deberan estar dentro de las siguientes calidades: 1º Planitud en la cara de apoyo de ≤ 0.005mm por 100mm. 2º Perpendicularidad de ≤ 0.005mm. entre los punzones y la cara de apoyo 3º Ajuste H7/g6 entre placa y punzones Algunos de los materiales mas adecuados para la construcción del porta punzones son: a)

F- 522

b) V1 /F114 MA CD2 elements

Para tamaño pequeño Para tamaño mediano FUNDACIÓ UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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MATRICES PROGRESIVAS PUNZONES Los punzones de cualquier matriz, tienen por objeto: Realizar las transformaciones necesarias en la chapa, (cortar, doblar, embutir,…..), hásta obtener piezas de acuerdo a las medidas indicadas en un plano. Las matrices progresivas en general, pueden montar punzones, que por sus características de funciona- miento cumplan trabajos diferentes dentro de la propia matriz. No obstante, todos ellos han de tener ciertas características comunes si queremos obtener el máximo rendimiento. Dichas características, en lo referente a grandes producciónes, siempre estan basadas en reducir y facili- tar los tiempos de mantenimiento lo máximo posible. Uno de los mejores sistemas para lograrlo, consiste en montar punzones y matrices de cambio rápido, que puedan ser sustituidos de la matriz sin nece- sidad de desmontarla y en un tiempo muy reducido. Los punzones de corte montados en matrices de alta velocidad (> 300 golpes por minuto) suelen generar uno de los problemas más comunes en éstos casos, ….la subida de retales. Este es uno de los mayo- res problemas para el personal de mantenimiento y el causante de muchos paros de máquina y piezas defectuosas. En ocasiones, el aceitado de la chapa, el poco peso del retal o el imantado del punzón, hacen que el retal de chapa no caiga atraves de la matriz y éste suba pegado al punzón hásta desprenderse sobre la chapa y ocasionar rotura de punzones y piezas defectuosas. Para solucionar dicho problema, una de las mejores soluciones, siempre que sea posible, es montar pequeños extractores en el interior de los punzones, de manera que al sobresalir mas que la super- ficie del propio punzón, impide que los retales se peguen y suban. En los casos en que no puedan montarse extractores, debe intentarse afilar las caras de corte de los punzones con formas cónicas o de cizalla que en algunos casos también impiden la subida de los retales. Otra posible solución pasa por colocar aire a presión por el interior de los punzones que ayuden a la expulsión de los retales.

Punzón de corte con extractor de retales incorporado. MA CD2 V1 / elements

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MATRICES PROGRESIVAS Para todos los punzones en general, las tolerancias de acabado deben estar dentro de las siguientes calidades: 1º

Tolerancia de paralelismo de sus caras de ≤ 0.003mm

2º

Perpendicularidad de la cara de apoyo con las verticales de ≤ 0.003mm. por 100mm.

3º

Tolerancias de corte, doblado o embutido, acordes a su función

4º

Resistencia al desgaste

5º

Dureza y Tenacidad

Los materiales empleados para su construcción pueden ser algunos de los siguientes: a)

F- 522 Temp. y Reven.HRc.58-60 Para pequeñas producciones de corte o doblado

a)

F- 521 Temp. y Reven.HRc.60-62 Para pequeñas producciones en operaciones de corte

b)

F- 554 Temp. y Reven.HRc.62-64 con recubrimiento de Ni T. Para medianas producciones

c)

Widia HRc.75-78 Para grandes producciones en operaciones de todo tipo

Los recubrimientos de Nitruro de Titanio (Ni.T.), estan especialmente pensados para dar al punzón y matriz, durezas superficiales tan elevadas (HRc.75-78) que les permita obtener unos resultados de durabilidad similares a los obtenidos con la Widia. No obstante, de ser aplicados, es aconsejable tener el asesora- miento de las empresas que lo realizan. La Widia o metal duro, es otra de las soluciones a la que podemos optar, siempre que la producción de la matriz supere los 15 millones de piezas fabricadas.

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MATRICES PROGRESIVAS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE ALIMENTACIÓN El objetivo marcado para éste capítulo, esta dirigido a conocer algunos de los sistemas atomáticos de alimentación que son utilizados con mas frecuencia en la producción de piezas de chapa por medio de matrices progresivas La creciente demanda de mayores producciónes y precios mas bajos en las piezas fabricadas, hace que la construcción de matrices progresivas sea cada vez mayor y con ello la utilización de rollos o bobinas de chapa. El material en forma de tira debe ser alimentado mediante un sistema automático, con la finalidad de obtener el máximo rendimiento de producción. Bajo la denominación sistemas automaticos de alimentación, deben entenderse todos aquellos dispo- sitivos fijos o móviles, que mediante un mecanismo mecánico o de otro tipo, tienen como finalidad, sustituir la manipulación directa de la chapa por parte del operario y hacerlo por medio de un dispositivo totalmente automático. A los llamados dispositivos fijos pertenecen los canales de alimentación, que almacenan las piezas semielavoradas y las suministran a las matrices mediante brazos mecánicos o neumáticos, para ser terminadas. Los dispositivos móviles, son aquellos que tienen la capacidad de desplazar la tira de chapa a la velocidad y avance que demande la transformación que se lleva a cabo en la matriz. En líneas generales, podemos decir que un trabajo económico realizado con matriz progresiva y alimenta- dor de chapa, será la resultante de utilizar dentro de su máxima capacidad: Carreras rápidas con avan- ces cortos y Carreras lentas con avances largos. Las líneas automáticas de transformación para prensas, además del alimentador de chapa que facilite el avance de la tira, deben disponer de otros dispositivos que faciliten el desenrollado y aplanado con el fin de obtener un buen rendimiento en todo el sistema de producción. Dichos dispositivos (devanadora y aplanadora), tienen por objeto, desenrrollar y aplanar la tira de mate- rial, antes de que ésta sea introducida en la matriz. El ciclo de trabajo de los tres dispositivos dependerá de; la capacidad de la prensa y la dificultad de la transformación que se realice en la matriz.

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MATRICES PROGRESIVAS GENERALIDADES Las

unidades

automáticas

de

alimentación

comprenden

tres

dispositivos,

Desenrrollador,

Enderezador y Alimentador de chapa. Cada uno de ellos se encarga de desenrrollar, aplanar y alimentar la tira de chapa que proviene de una bobina, de manera que todo el proceso de se realice de una forma totalmente automática sin ninguna manupulación manual. En líneas generales, los tres dispositivos de alimentación mencionados pueden considerarse como uni- dades independientes entre si, de manera que las podamos situar en lugares y distancias distintas con relación a la prensa, siempre que las necesidades de cada producción lo requieran. Sin embargo, todos ellos deberan estar sincronizados con el movimiento y la velocidad que marque la prensa.

Alimentadores neumáticos.

El sistema mas comun de accionamiento de todo el dispositivo de alimentación, viene dado por una leva dispuesta sobre el cigüeñal de la prensa, de manera que a cada giro de su eje, el alimentador realice un nuevo ciclo de trabajo. Automáticamente, los otros dos dispositivos deberan aprovisionar y aplanar el material antes para que el alimentador lo introduzca en la matriz. El desenrrollado y aplanado de la chapa se realiza cada vez que un palpador automático instalado en el desenrrollador o devanadora detecta que la curva de material en forma de bucle que debe existir entre el enderezador y el alimentador está por debajo del punto mínimo marcado. Por ejemplo; cuando la flecha de la curva de material entre el desenrrollador y el enderezador es alta, el dispositivo no actua, por contra, cuando la flecha es pequeña el palpador actua y aprovisiona nueva- mente de material. MA CD2 V1 / planificació

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MATRICES PROGRESIVAS ALIMENTADORES NEUMÁTICOS Los alimentadores neumáticos, son elementos autónomos de una construcción sencilla, que se emplean para el avance de la chapa dentro de la matriz de una forma totalmente autómatica. Su precisión de avance en condiciones normales de trabajo es muy elevada (±0.002) tanto en altas como en bajas velocidades. Generalmente, el alimentador va montado sobre la bancada de la prensa mediante una placa de sujección, que permite regular la altura de trabajo según la necesidad de cada fabricación. En casos especiales, tambie puede montares directamente a la base de la matriz y de ésta forma queda posicionado y alineado para la fabricación. Normalmente, todos los alimentadores se montan en la parte delantera de la matriz para que EMPUJE el material a su interior. No obstante, cuando se trabajan con espesores de chapa muy delgados, también pueden colocarse en el lado opuesto o salida, para que el alimentador ESTIRE del material y evitar el riesgo de que ésta se doble o arrugue. En general, los alimentadores neumáticos avarcan una gama muy amplia en cuanto a tipos, tamaños y características. No obstante, para una mas facil comprensión, trataremos de resumirlos de una forma rápida clasificándolos en tres tipos distintos: SERIE PEQUEÑA, SERIE MEDIANA Y SERIE GRANDE. Estas son algunas de sus características:

Alimentadores Neumáticos serie PEQUEÑA

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Alimentador Neumático serie MEDIANA

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MATRICES PROGRESIVAS Hay que tener presente que las capacidades del alimentador pueden verse aumentadas o disminuidas en algunos de sus puntos, siempre que se cambien las características del material en alguna de sus medi- das. Por ello, en casos extremos es mejor consultar con el proveedor o guiarse por las indicaciones del catálogo. El funcionamiento del alimentador lo comanda una válvula neumática situada en el cigüeñal de la prensa y actua de la siguiente forma: La señal de início, ordena al mismo tiempo la apertura de la pinza delantera o fija y el cierre de la trasera o móvil al mismo tiempo que ésta presiona la chapa y avanza. Al final de su recorrido, la misma valvula, invierte el ciclo de trabajo y el carro vuelve a la posición inicial. El bloqueo de las pinzas de sujección y arrastre de la chapa, está comandado por dos cilindros que desarrollan la fuerza necesaria para impedir el deslizamiento de ésta cuando es transportada. El sistema de regulación del recorrido de avance, permite ser variado a cada fabricación mediante un husillo de rosca fina que deberá ajustarse al paso de la matriz. En el caso de que la prensa trabaje en ciclo contínuo, el alimentador repetirá automáticamente los movi- miento descritos anteriormente, dando lugar a un proceso totalmente automático.

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MATRICES PROGRESIVAS ALIMENTADORES DE RODILLOS El campo de aplicación de los alimentadores de rodillos para chapa, avarca todo tipo de prensas y traba- jos, incluidas líneas de producción o máquinas especiales. La última generación de alimentadores de rodillos son los denominados electrónicos, capaces de transmitir al alimentador todos los datos necesa- rios para la el avance de la chapa de forma totalmente automática. Estos alimentadores, son unidades autónomas de facil montaje, que estan comandados por varias levas situadas en el eje de la prensa y que transmiten las tres órdenes mas importantes que debe realizar: a) Accionamiento y avance. a)

b) Despinzamiento y desbloqueo

c) Paro de prensa.

La señal de avance de chapa vendrá dada al início de la fabricación, dependiendo del paso de la matriz y regulable de acuerdo a las necesidades de cada caso.

b)

El despinzamiento o desbloqueo del rodillo que arrastra la chapa, debe liberar a ésta durante el mínimo tiempo posible, permitiendo que sea centrada por los pilotos de la matriz, en caso de error de avance.

c)

La orden de paro de máquina, se producirá de forma automática siempre que el mate- rial se haya acabo o el error en el avance haya sido superior al programado.

Normalmente, el alimentador esta capacitado para trabajar en modo de empuje o tracción para que los rodillos empujen o arrastren la chapa respectivamente según las características de cada fabricación. En general, el alimentador va montado en la entrada de la matriz cuando éste trabaja a empuje. No obstante, cuando se trabajan con espesores de chapa muy delgados que pueden doblares, es mas aconsejable colocarlo en el lado contrario para que estire del material. En general, los alimentadores de rodillos avarcan tipos, tamaños y características diferentes, pero que en la mayoría de casos estan dentro de los siguientes tres tipos :

Serie PEQUEÑA

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Serie MEDIANA

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Serie GRANDE

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS PARA ALIMENTADORES DE RODILLOS: Avance regulable:

Desde 0.11005

mm. Sección de avance:

Hasta 900 mm2.

Precisión de avance:

± 0.012 mm.

Aceleración:

25m/ sec.

Fuerza de tracción:

Hasta 250 Kp.

Velocidad de alimentación:

Hasta 120 mts/min.

Hay que tener presente que, si la sección del material arrastrado es inferior a la máxima, algunas de las otras podran verse faborablemente modificadas. El funcionamiento del alimentador está totalmente comandado por una válvula neumática situada en el cigüeñal de la prensa y su ciclo de trabajo es el siguiente: La señal de início, ordena el aprisionamiento de la banda por medio de las rodillos de arrastre antes de que éstos giren y avancen la chapa. Al final de su recorrido, los rodillos liberan la chapa mientras es matrizada y se prepara para repetir el ciclo. El aprisionamiento de la chapa, asi como su arrastre por los rodillos, está comandado por cilindros que garantizan la fuerza necesaria para impedir la pérdida del paso. En el caso de que la prensa trabaje en ciclo contínuo, el alimentador repetirá el movimiento de avance de la chapa hasta dando lugar a un proceso totalmente automático.

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MATRICES PROGRESIVAS DEVANADORAS Y APLANADORAS DE CHAPA En general, las devanadoras y aplanadoras de chapa forman parte de los dispositivos de ayuda de cual- quier línea automática de producción de prensas. Hay que tener en cuenta, que la producción de una matriz progresiva requiere de unos medios totalmente automáticos si se quiere obtener de ella rendimien- tos elevados y costes reducidos. Por lo tanto, el sistema que se utilice para aprovisionar y aplanar la chapa deberá ser lo mas rápido y automático posible. Las líneas de prensas mas actuales disponen de dispositivos donde la mano de obra directa del operario queda sustituida por elementos mecánicos o de otro tipo, que permiten alcanzar pro- ducciones muy elevadas en un tiempo mas reducido. Ademas del alimentador de chapa que va situado a la menor distancia posible de la matriz, los otros dos dispositivos devanadora y aplanadora, quedan ubicados a una distancia tal de la prensa, que deben permitir el desenrrollado y aplanado de la tira, sin que ésta se vea afectada por deformaciones que dificulten su entrada en la matriz o deformaciones permanentes en la pieza. La capacidad productiva de una línea de éste tipo, avarca una gama muy amplia de trabajo que resumimos a continuación:

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Devanadora y aplanadora de tipo mediano.

Devanadora y aplanadora de tipo grande.

El funcionamiento de la devanadora y aplanadora es como sigue; Con la ayuda de una grua o similar, se introduce la bobina de chapa en el soporte de la devanadora y ésta se sujeta por medio de los brazos tensores. La adaptación de la bobina a un nuevo diámetro o anchura se hace de manera manual o automá- tica tan pronto como ésta queda montada. Una vez preparada, la chapa pasa atraves de los rodillos de la aplanadora y mediante una regulación adecuada de éstos, el material quedará aplanado y apunto de ser introdicido en el alimentador. La tracción y guia de la cinta se hace mediante rodillos horizontales y verticales dispuestos a la entrada y salida respectivamente. Al terminar el rollo de cinta, el palpador montado en la aplanadora actuará sobre un final de carrera y éste producirá el paro de la prensa. La velocidad de trabajo puede ser fija o regulable, dependiendo del tamaño y peso de la bobina o de la propia velociadad de la prensa, no obstante, los equipos de menor tamaño pueden llegar a velocida- des de trabajo de hasta 50mts./m.

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Ejercicios

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 1 Calcular el consumo de materia prima que será necesario para fabricar la pieza del dibujo según está dispuesta en los tres casos A, B y C. Material:

Aluminio

Resistencia:

15 kg/mm2

Espesor:

1,2 mm

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 2 Realizar el mejor estudio de banda posible para construir una matriz que fabrique la pieza del dibujo (1 pieza por golpe). Material:

Aluminio

Espesor:

2 mm

Tolerancias no indicadas:

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± 0.25

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 3 1) Realizar el estudio de banda para construir una matriz progresiva que fabrique la pieza del dibujo. (1 pieza por golpe). 2) Asímismo, determinar el paso y ancho de banda necesarios. Material:

Latón

Espesor:

1,2 mm

Tolerancias no indicadas:

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± 0.25

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 4 1) Determinar el consumo de materia prima que tendremos en el caso de fabricar la pieza del dibujo en una matriz progresiva. 2) Asímismo, determinar el aprovechamiento y ahorro de material que se produciría en el caso de fabricar 3 ó 5 unidades por golpe. Material:

Acero de 40 kg mm2

Espesor:

0,5 mm

Tolerancias no indicadas:

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± 0.25

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 5 1) Calcular el paso y ancho de banda que será necesario para fabricar la pieza del dibujo en una matriz progresiva (1 pieza por golpe). Material:

Aluminio de embutición

Espesor:

1 mm

Tolerancias no indicadas:

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± 0.25

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MATRICES PROGRESIVAS EJERCICIO 6 De las 4 piezas que vienen a continuación, hacer el estudio de la banda (2 de cada una) tratando de buscar: 1. El proceso más económico 2. El más racional 3. El más fiable para para la producción En primer lugar, calcular el desarrollo de la pieza y a continuación: 1. 2. 3. 4.

Estudiar las diferentes opciones Analizar y comparar entre ellas Evaluar la más idónea Aplicarla

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MATRICES PROGRESIVAS

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MATRICES PROGRESIVAS

Autoevaluación

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MATRICES PROGRESIVAS

1. ¿Qué finalidad básica se persigue al construir las patrices progresivas? Reducir costes de utillajes Reducir fases de transformación Aumentar la calidad de la pieza )

( (

) ) (

2. ¿A qué se denomina «paso» en una matriz progresiva? A la distancia entre 3 punzones ) A la distancia entre dos puntos consecutivos de trabajo ) A la distancia entre varios punzones )

3. ¿Consideras rápido el sistema de producción con matrices progresivas?

( ( (

Sí

¿Por qué? No hay mantenimiento de matriz Las piezas quedan acabadas Se reducen las fases de transformación )

No

( (

) ) (

( ( (

) ) )

4. ¿En qué unidades se mide la capacidad de producción de las prensas? Golpes por segundo Golpes por minuto Golpes por hora

5. ¿Es posible construir matrices progresivas de 20 pasos o más?

Sí

No

¿Por qué? No pueden tener más de 15 pasos ) Pueden tener hasta 30 pasos ) El nº de pasos depende de las transformaciones que se haga )

( ( (

6. Señalar la opción más rápida para trabajar con matriz progresiva

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Tiras de chapa FUNDACIÓ UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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)

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7. Señalar el factor determinante para construir una matriz progresiva Pequeño tamaño de la pieza Tolerancias muy severas en la pieza ) Grandes producciones horarias )

(

) ( (

( ( (

) ) )

8. ¿Qué tipo de matriz consideras la más apropiada para fabricar 200.000 uds. diarias? Matriz manual Matriz progresiva Matriz de puente

9. ¿La producción manual con matriz progresiva es rápida?

Sí

No

¿Por qué? Depende de la rapidez de la matriz ) Depende de la rapidez de la prensa ) Depende de la rapidez del operario )

( ( (

10. ¿Qué longitud aproximada tienen las bobinas de chapa? Entre 10 y 25 metros Entre 50 y 70 metros Depende del diámetro y espesor de chapa )

( (

) ) (

11. Indicar la ventaja más destacable de las piezas fabricadas en matriz progresiva Piezas de una calidad superior ) Piezas más baratas que fabricadas por fases ) Piezas sin rebabas )

( ( (

12. El sistema de producción con bobina y alimentador ofrece la ventaja de: Un menor desperdicio de material ) Un mejor alineado del fleje MA CD2 V1 / qüestionari FUNDACIÓ CENTRE TECNOLÒGIC UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

( (

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13. ¿Con qué fin se estudia la mejor disposición de las piezas sobre la banda? Para reducir costes de utillajes Para reducir fases de transformación ) Para reducir consumo de materia prima )

(

) ( (

( (

) ) (

(

) ( (

( ( (

) ) )

14. Señalar los factores que más influyen en el ahorro de materia prima La disposición y el nº de piezas por golpe El material y las tolerancias de acabado La orientación de las fibras y el espesor del material ) 15. «Disposición múltiple» de piezas significa que se van a: Fabricar piezas distintas con la misma matriz Producir varias piezas al mismo tiempo ) Disponer de varias matrices para una misma pieza ) 16. ¿Con qué disposición se ahorra más materia prima y por qué? Con la disposición «oblicua» Con la disposición «normal» Con la disposición «múltiple» ¿Por qué? La múltiple permite una mejor disposición de las piezas ) Con la normal y oblícua siempre es mayor el ahorro ) El ahorro es igual para todas las disposiciones ) 17. ¿Es proporcional el ahorro de materia prima con el número de piezas que se fabrican?

( ( (

Sí

No

¿Por qué? Es directamente proporcional nº de piezas que se fabrican ) No es proporcional el ahorro con nº de piezas que se fabrican ) Sólo es proporcional cuando se triplica la producción )

( ( (

18. Para producir 4.000 u/hora en una prensa de 120 golpes/minuto, ¿qué disposición sería la más idónea?

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3 piezas por golpe FUNDACIÓ UNDACIÓ ASCAMM SCAMM

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19. ¿De qué factores dependen los márgenes de separación entre piezas? Del espesor y la tolerancia de la pieza ) Del espesor y el ancho de chapa ) Del espesor y el nº de piezas )

( ( (

20. ¿En qué casos los márgenes de separación entre piezas aumentan progresivamente? Cuando el ancho es igual que el espesor ) Cuando aumenta el ancho y el espesor ) Cuando el ancho es mayor que el espesor )

( ( (

21. ¿Con qué fin aumentan los márgenes de separación entre piezas? Para que la banda se desplace con más rapidez ) Para que la prensa trabaje con más rapidez ) Para que la banda no se deforme )

( ( (

22. ¿Qué factor puede condicionar el margen de separación entre las piezas? El tipo de matriz La resistencia del material La tolerancia de corte

( ( (

23. ¿El margen de separación entre piezas puede ser inferior a 0.5 mm? ¿Por qué? El mínimo puede ser hasta de 0.2 mm ) No debe ser inferior a 1 mm ) Debe ser igual que el espesor de chapa )

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Sí

) ) )

No

( ( (

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24. ¿Cuándo es aconsejable hacer postizos o segmentar las matrices de corte? Cuando la producción es baja ) Cuando el perfil de corte es difícil ) Cuando la matriz es pequeña )

( ( (

25. ¿Cuándo es aconsejable construir las matrices cortantes con metal duro (Widia)? Cuando la pieza a cortar es muy grande ) Cuando la tolerancia de corte es inferior a 0.05 mm ) Cuando las producciones son muy elevadas )

( ( (

26. ¿Qué finalidad tienen los pilotos centradores en las matrices progresivas? Guiar el pisador Centrar y posicionar la banda ) Evitar que los punzones se doblen )

(

) ( (

27. ¿Se pueden realizar cortes, doblados y embuticiones en una misma matriz progresiva?

Sí

¿Por qué? No es aconsejable No hay nada que lo impida ) Puede hacerse pero... )

No

(

) ( (

28. ¿Por qué se aconseja independizar las distintas zonas de transformación mediante postizos o segmentos? Porque la construcción es más rápida Porque el mantenimiento es más rápido ) Porque los segmentos no requieren ser templados )

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(

) ( (

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29. ¿De qué elemento de la matriz nos ervimos para garantizar el paso? De unas reglas guías De unos pilotos centradores De un troceador de retales )

( (

) ) (

30. ¿Cuándo es aconsejable construir la matriz con casquillos o punzones de cambio rápido? Cuando la pieza a fabricar es pequeña ) Cuando se quiere agilizar el mantenimiento ) Cuando las producciones son muy pequeñas )

( ( (

31. Los detectores de paso se montan en las matrices para que: En caso de que se acabe el material lo detecte ) La matriz esté más tiempo en funcionamiento ) Detecten los errores de avance y paren la prensa )

( ( (

32. Algunos tipos de elevadores de banda permiten: Elevar la banda pero sin guiarla ) Elevar la banda y guiarla )

( (

33. Los cortes periféricos se realizan preferentemente en matrices de: Cortar Doblar Embutir

( ( (

) ) )

34. ¿Para qué sirven los talones de reacción en los punzones? Para que laminen la chapa al doblarla ) Para impedir su desplazamiento lateral ) Para guiar la chapa durante el doblado )

( ( (

7. ¿Con qué fin se realizan los «rompe fibras» en las piezas de chapa? MA CD2 V1 / qüestionari

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35. ¿De qué material se construyen las bases o armazones de la matriz? F-521. Templado y revenido ) F-155. Cementado, templado y revenido ) F-112. Sin tratamiento térmico )

( ( (

36. La placa sufridera o placa de choque por que debe templarse: Para que no se doblen los punzones ) Para impedir que los punzones se claven en su superficie ) Para absorver la fuerza de pandeo de los punzones )

( ( (

37. ¿Qué ventajas se obtienen con el templado y revenido de la placa matriz? Menor deformación plástica Más duración y resistencia al desgaste Más elasticida y alargamiento

( ( (

) ) )

( ( (

) ) )

( ( (

) ) )

( ( (

) ) )

38. ¿A qué dureza deben templarse los punzones y matrices de corte? HRc 60-62 HRc 50-52 HRc 70-72

39. ¿Qué anchura es aconsejable que tengan las reglas guía para el paso del fleje? Entre 1 y 2 mm. mayor que el fleje Entre 0.1 y 0.2 mm. mayor que el fleje Entre 0.4 y 1 mm. mayor que el fleje

40. ¿Qué finalidad tiene la placa extractora? Extraer las piezas del pisador Extraer los retales de la matriz Extraer la chapa de los punzones

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41. Cuando cortamos un disco de chapa de diámetro 40 la medida del punzón será de: Medida nominal diámetro 40 sin ninguna tolerancia ) Medida nominal diámetro 40 + la tolerancia de corte ) Medida nominal diámetro 40 - la tolerancia de corte )

( ( (

42. ¿Cuándo es aconsejable montar punzones y casquillos de cambio rápido? Cuando se quiere abaratar la pieza ) Cuando se quiere aumentar la producción ) Cuando se quiere reducir el tiempo de mantenimiento )

( ( (

43. ¿Qué sistema se utiliza para impedir que los retales se queden pegados al punzón? Aumentar la lubricación sobre la chapa ) Montar extractores en su interior ) Matar el filo de corte de la matriz )

( ( (

44. ¿Qué función cumplen las columnas guía en los armazones o bases? Mejorar el deslizamiento de los punzones en la placa guía ) Impedir el desplazamiento de la matriz en la prensa ) Centrar y guiar la parte superior con la parte inferior de la matriz )

( ( (

45. ¿Qué finalidad tienen las columnas guías auxiliares montadas entre el portapunzones, la placa guía pisador y la placa matriz? Disminuir el coeficiente de fricción entre las placas para que no hagan ruido ( Obtener un bloque entre las tres placas para facilitar el mecanizado ) Asegurar el centraje entre placas e impedir el desplazamiento de alguna de ellas (

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) ( )

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46. Los alimentadores neumáticos van comandados por medio de una válvula montada en: En la bancada de la prensa ) En el cigüeñal de la prensa ) En la excéntrica de la prensa )

( ( (

47. Antes de llegar la chapa a la matriz pasa sucesivamente por: El Alimentador, Aplanadora y Devanadora ) La Devanadora, Aplanadora y Alimentador ) La Aplanadora, Devanadora y Alimentador )

( ( (

48. ¿Qué medio o sistema se utiliza para aplanar la chapa? Aplanadora de pinzas Aplanadora de rodillos Aplanadora de palas

( ( (

) ) )

49. ¿Cuándo es conveniente que el alimentador trabaje a tracción y no a empuje? Cuando el fleje sea estrecho ) Cuando el paso sea pequeño ) Cuando el fleje sea muy poco resistente )

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( ( (

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50. ¿Qué factores influyen directamente sobre el tipo de matriz a construir? El espesor de chapa, la anchura y el paso ) La producción, las tolerancias de pieza y las formas ) La temperatura, la carrera de la prensa y el tipo de material )

( ( (

51. ¿Qué factor influye directamente en la disposición de la pieza sobre la chapa? Su forma Su tamaño Su espesor

( ( (

) ) )

(

) ( (

52. ¿Qué son los armazones o bases Normalizadas? Elementos de matriz prefabricados Bases de apoyo para la prensa ) Bases de apoyo para la chapa )

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53. ¿Cuál será el diámetro mínimo del agujero que puede hacerse en una chapa de espesor 3mm, con una resistencia de 45kg/mm2? El ∅ mínimo será de 2.15 mm El ∅ mínimo será de 3.0 mm El ∅ mínimo será de 2.8 mm

( ( (

) ) )

54. ¿Puede hacerse un agujero rectangular de 5x0.8mm en una chapa de 2mm de espesor con una resistencia de 15 kg/mm2?

Sí

No

¿Por qué? El lado más pequeño no puede ser inferior a 2mm ) El lado más pequeño debe ser como mínimo de 1.2mm ) El lado más pequeño puede ser de hasta 0.5mm )

( ( (

55. Señala alguna de las causas por las cuales los punzones pueden romperse Excesiva despulla en la matriz No estar la chapa totalmente plana ) Excesiva fuerza de extracción )

(

) ( (

56. ¿Qué longitud máx. aconsejable podrá tener un punzón de ∅ 3 que debe cortar chapa de 1.2mm de espesor y 40 kg/mm2 de resistencia, trabajando con placa guía? Longitud máx. 80 mm Longitud max. 70 mm Longitud max. 61 mm

( ( (

) ) )

57. Se considera que existe un buen aprovechamiento de la materia prima, cuando el consumo por pieza es superior al... 50% del peso en bruto 75% del peso en bruto 35% del peso en bruto

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) ) )

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58. En un punzón de doblar chapa de 1mm de espesor, el radio de ataque debe ser de... Mínimo de R. 1mm Mínimo de R 0.5mm Mínimo de R 2mm

( ( (

) ) )

( ( (

) ) )

59. Los agujeros abocardados y roscados es aconsejable que NO sean mayores de... M.3 M.5 M.8

60. ¿Con qué dato de los que se enumeran a continuación podemos alargar la vida de la matriz? Con unas tolerancias de ajuste muy precisas ) Con un mantenimiento adecuado ) Con la utilización de lubricantes de chapa )

( ( (

61. ¿Los punzones y matrices de corte deben construirse siempre con el mismo material?

Sí

No

¿Por qué? Es conveniente que siempre se utilice el mismo material y tratamiento ) Depende de las piezas a fabricar y del material a transformar ) Sólo depende del tamaño de los punzones y matrices )

( ( (

62. La adherencia de partículas en los punzones de corte es un problema asociado a... La excesiva tolerancia entre punzón y matriz ) Una alta dureza superficial del punzón ) Una transformación de materiales blandos )

( ( (

63. Uno de los datos enumerados a continuación no forma parte de los mecanismos de fallo más habituales que se producen en los aceros. ¿Cuál es? Deformaciones Roturas Desgaste Rugosidad Adherencias MA CD2 V1 / qüestionari

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) ) ) ) ) 153

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64. Al trabajar con chapas blandas, existe un alto factor de riesgo de... Roturas en el punzón y la matriz Desgaste adhesivo en los dos componentes ) Melladuras en la matriz de cortar )

(

) ( (

65. Al trabajar con chapas duras o templadas, existe un alto factor de riesgo de... Roturas y desprendimientos en el punzón y matriz ) Desgaste adhesivo en los elementos cortantes ) Melladuras sólo en la matriz )

( ( (

66. ¿Qué finalidad de las enumeradas a continuación se persigue al realizar los tratamientos térmicos en los punzones y matrices? Disminuir la rugosidad superficial ) Obtener la máxima dureza y resistencia posibles ) Disminuir las posibilidades de rotura )

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67. ¿Qué ocurre cuando no se dan las mismas condiciones de trabajo durante las pruebas de matriz que durante la producción? Que habrán variaciones en las fuerzas de corte ) Que habrán variaciones dimensionales en las piezas ) Que habrán variaciones permanentes en la matriz )

( ( (

68. ¿Qué diferencia existe entre un extractor y un expulsor? El extractor actúa sobre el metal El extractor actúa sobre la chapa El expulsor actúa sobre la pieza

( ( (

) ) )

69. Al hacer mantenimiento, debemos revisar TODA la matriz, o SÓLO la parte «afectada»? Es suficiente con revisar sólo la parte afectada ) Debemos revisar toda la matriz ) Depende del tamaño de la pieza )

( ( (

70. ¿Qué medida mínima deben entrar los punzones de corte dentro de la placa matriz? 1 mm 3 mm 5 mm

( ( (

) ) )

71. ¿Debe homologarse una matriz después de hacer pruebas con un material inadecuado? ¿Por qué? Lo importante es que las piezas queden bien ) Si la matriz funciona bien, ésta debe homologarse ) El comportamiento de la matriz podrá variar )

Sí

No ( ( (

72. La medida a quitar a los punzones en cada afilado debe ser de... Mínimo 1 mm Entre 0.5 y 1.5 mm No más de 0.2 mm MA CD2 V1 / qüestionari

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