Parte 1
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Ediciones G¡GIL!. S.A.
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Barcelona.29
Herramientas de troquelar. estampar Y embutir
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Rosellón. 87.89. Tel. 259 1400
Madrid.6 Alcántara.21. Tel. 401 1702
Vigo Marqués de Valladares. 47. 1.0. Tel, 21 21 36 Bilbao-2 Carretera de Larrasquitu. 20. Tel, 432 9307 Sevilla-U Madre Rálols. 17. Tel. 45 10 30
) )
La 6.8 edición alemana ha estado a cargo del Dr. Ing. Gerhard Oehler
1064 Buenos Aires Cochabamba. 154.158. Tel. 361 99 88 Bogotá Diagonal 45 N.o 16 B.ll, Tel. 245 67 60 Santiago de Chile Santa Victoria. 151. Tel. 22 45 67
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Oehler. Kaiser
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Mellico12 D.F, Prol.Amores.2027.Tel.5-24-03-81
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Distribuidor exclusivo en Brasil SAo Paulo Editora Técnica J. Catalán. S. A.
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Improso y hecho en México en los talleres de EDIMEX, S. A. Calle 3, núm. 9. Naucalpan. Edo. de México. La edición consta de 2 000 ejemplares.
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GG Ediciones G. GILI, S. A. MEXICO, D. F. 1981
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Indlce
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A. Directricespara la construcciónde matrices cortantes. . . . .
1
1. Placas debase. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Vástagos desujeción.. . . . . . . . . . .
1 2 14 18 20
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3. Contraplaca y placadepunzones.. . . . . '. .
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4. Punzonespara troquelar.
Título de la obra original: Schnitt-, Stanz- tlnd Ziehwerkzeuge
5. Prevención de la «soldadura en frlo. en punzones cortantes
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6. Punzonescon guíahorizontalu oblicua. . . . . .
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Versión española de José M.a Amposta, Dr.-Ing. Industrial Revisión a cargo de Antonio Amoros, Dr.-Ing. Industrial
7. Fuerza de corte, fuerza de retroceso y fuerzas laterales.
8. Resistencia al pandeodelospunzones.. . .' . . . . . 9. Placasmatrizy casquillos decorte. . . . . . . . 10. Placasmatricescompuestas.. . . . . . . . . .
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1"
21 .
2S 28 32 34
-
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11. Orificiode caída del recorte, huelgo de corte y manguito de
subida delpunzón.. . . . . . . . . . . . . . . .
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Primera
edición:
1977
Segunda
edición:'
1981
-
46 48 58 60 70
17. Disposición de la pieza a troquelar en la tira punzonada y limitación del avance de la cinta y de la tira de chapa. . . 18. Avancede la tira punzonadaa través de las matrices. . . . 19. Utilización de piezas normalizadas, especialmente de arma-
73 83
zonesconcolumnadeguía. . . . . . . . . . . . .
86
B. Disposición constructiva de distintos tipos de matrices cortantes
92
1.'Matrices simples, singuía. . . . . . . . . . . . . . 2. Matrices compuestas, singuía. . . . . . . . . . . .
92 94 97 99 101 105 105 108 131 132 135
3. Matrizuniversalpara entalladurasguiadamediantecolumna 4. Matrizprogresivaconplacaguía-punzones. . . . . . . . 5. Matrizcon tope auxiliarlateraly tope basculante. . . . .
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6. Matrizconpunzóndecentrado.. . . . . . . . ... '.'
7. Matriz tronzadora. . . . . . . . . . . . ,,". . . . ()
y para
la edición
española
ISBN 968-6085-33-5 ....
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8. Matricesprogresivasy combinadas. . . . :" . . . ','
by Springer.Verlag Berlin/Hcidclbcrg Editorial
yusta\'o
Gili~ S. A.o Barcelona
37
12. Anclajede punzonesy casquillosde corte por mediodel colado de una aleaciónde bajo punto de fusión. . . . . . 13. Matricescortantespara pequeftasseries de fabricación. . . 14. Procedimientode perforaciónpor ataque quúnico. . . . . 15. Procedimientode troqueladode precisión. . . '. . . . . 16. Placa-guíadel punzón,y guíalateral intermedia. . . . . .
9. Matriz punzadora con expulsor;
. . . . . '-. . . .)~ .
10. Matrizcondispositivo alimentador. . . .,.; .' .',~(. . 11. Matrizperforadora. . . . . . . . . . a.,~, '.:':.;,~', ,/'f. . . '. .
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INDICE
( INDICE
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IX
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261
(
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11. Matriz de curvado múltiple trabajando como matriz embutido 12. Matriz de curvado múltiple con punzón interior móvil y ade-
12. Matriz perforadora con clavija de índice y sin ella, para agu-
jerearlateralmente cuerposhuecos. . . . . . . . . .
137
}.
cuadoparadarforma. . . . . . . . . . . . . . . 13. Matrizparaenrollar. . . . . . . . . . . . . . . . 14. Matrizsimpleparaenrollar. . . . . . . . . . . . .
13. Matrices perforadoras y cortantes apropiadas para operar en
distintospuntosde cuerposhuecos. . . . . . . . . .
14. Punzones que actúan oblicuamente respecto a la superficie a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . punzonar
15. Matrices derecortaroscilantes.. . . . . . . . . . .
146 155 156
16. Matrices de recortar para piezas de chapa embutidas y re-
bordeadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17. Matrizseparadoracontinuapara piezasembutidas. . . . 18. Matrizpara separar y recortar guardabarros. . . . . . 19. Matrizde corte total abierta y su construcción. . . . . .
20. Matriz de corte total cerrada para piezas pequeñas. . . . 21. Matriz de corte total pata piezas resistentes y de gran tamaño 22. Matriz de corte total para piezas muy grandes. . . . . .
23. Matricesde cuchilla. . . . . . . . . . . . . . . . 24. Matrices de corte con rasqueteado
. . . . . . .
25. Matricescortantesdeprecisión. . . . . . . . . 26. Matric~spara desbastar. . . . . . . . . . . . . . 27. MatriZ'parahacerhendiduras. . . . . . . . . . . .
165 167 171 175 179 182 184 187 190 192 198 199
15. Matriz de enrollar con sujeción automática de la pieza. . .
~
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16. Matrizdeenrollarconmandril. . . . . . . . . . . .
,
17. Matriz de enrollar con impulso por medio de cuñas. . . . 18. Matriz de curvar y enrollar para rebordear piezas cilíndricas 19. Abocardado de piezas de chapa (formación de cuellos o
,\, .,
23. Matriz de estampado hueco que opera sin variar el espesor
angulares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
delmaterial. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
~-
,
24. Matriz de estamp!fdo hueco de paredes de piezas embutidas 25. Matrices de estampado con altura graduable para piezas si-
métricasrespectoal eje de giro.
. . . . . . . . . .
26. Dispositivo automático de elevación de la mesa para matrices
28. Matriz giratoria para hacer agujeros o ranuras en perfiles 29. Matrices para cortar y dar forma simultáneamente.
. . . . . . ... . .
embocaduras)
20. Matrizparaenderezar. . . . . . . . . . . . . . . 21. Matriz derecalcar paraplanear. . . . . . . . . . . . 22. MatricE!s paraestampar.. . . . . . . . . . . . . .
200 202
305
1. Procesode embutición. . . . . . . . .
206 210 212 215 218 227 228 233
2. Cambio de forma en la embutición
2. Curvado de piezas recortadas y determinación del desarrollo 3. Cálculo de la fuerza del curvado en el curvado con estampa
4. CurvadoenV pormediode matricessimples. . . . . . 5. Retrocesoelásticode la chapa. . . . . . . . . . . . 6. Expulsor.. . . . . . . . . . . . . . 7. Curvado de tubos y piezas huecas de chapa. 8. Procedimientos de ensayo para curvado. . .
-t
grasa. . . . . . . . . . . . . . .- . . . . . . . . . . .
5. Medidas preventivas contra la «soldadura en mo»
3. 4. 5. 6.
7. 8. 9. 10.
Matriz Matriz Matriz Matriz pulsor
para efectuar curvado s en ángulo muy agudo. para curvar piezas elevando los cantos. . . para curvar cantos de piezas de carrocería. . de simple efecto para curvar perfiles en U, con ex-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Matriz de doble efecto para curvar perfiles en V, con expulsor Matriz de curvar con impulso por medi~ de cuña. . . . . Matriz de curvado previo y de curvado definitivo. . . . . Matriz de curvar con mandril de colocación. . . .
6. Redondeado de lasaristasdeembutición. . . . . . . . 7. Pisónsujetadorde la chapa. . . . . . . . , . . . . 8. Redondeado dela aristadelpunzón. . . . . . . . . .
9. Huelgo de embutición . 10. Velocidad de embutición
D. ConfiguracIón de las matrices de curvar, enrollar, formar cuellos,
enderezar,estamparenhuecoy estamparen lleno. . . . . . 1. Matrizsimplede curvar. . . . . . . . . . . . . . 2. Matrizde curvaruniversal. . . . . . . . . . . . .
234 236 238 241 244
13. 14. 15. 16. ¡..
247 250 252 255 257
l~r~
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11. Presióndelpisónsujetadorde la chapa. . . . . . . . 12. Embutición sinpisónsujetadorde la chapa. . . . . . .
234
Obtención del recorte para piezas de embutición redondas. Obtención del recorte para recipientes rectangulares. . . . Obtención del recorte para piezas embutidas cilíndricas. . Obtención del recorte para piezas em.butidas no cilíndricas e
irregulares.. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17. Embutición en varias fases de piezas huecas cilíndricas de
secciónredondeada. . . . . . . . . . . . . . . .
18. Embutición en varias fases para piezas huecas no redondeadas 19. Embutición en una sola fase de piezas con cantos agudos. . 20. Determinación de las fases de embutici6n para chapas de
-
aceroinoxidabley tratamientode las mismas. . . . . . -./"
...,.-~
. . . . . . . . . .
3. Fuerza ejercida por el punzón para embutir y desprender. . 4. Lubricación, recubrimiento de protección y eliminación de la
..
7¡
295
E. EmbuticIón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Radiode curvado. . . . . . . . . . . . . . . . .
(
290 292
297 301
206
(
279 286 288 289
deestampary calibrar. . . . . . . . . . . . . . . 27. Matrizdeestampación total. . . . . . . . . . . . .
. .
C. Directrices para la construccIón de matrices para curvar.
265 267 269 270 271 273 274
305 308 315
. \
322 329 330 331 333 334 335 337. 344 349 355 358
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362 363 369 374 377
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INDlCE 21. Recocido y mordentado de las piezas embutidas 22.
Embutición deada. .
o
o
.
o
o
o
o
la operación de embutición
o
Defectos
o
o
.
o o
o
.
que aparecen
al embutir.
o
.
o
.
o o o .
;
o
29. Procedimientos de prueba para la embutición
o
.
o o o .
o
o
3.
Matrices
para embutir
y cortar
para
embutidas de paredes delgadas
o
o
o
la fabricación o
de cortar-embutir-recortar
o
o
.
o
o o
.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
5. Matriz de cortar-embutir-cortar-embutir-recortar o . 6. Matrices de embutir, de efecto múltiple o o o . o 7. MatriZ de embutir doble para prensas de embutición de doble efecto. . . o o . o . . . o o . o o . o . o o . o 8. Matriz de embutir y cortar para prensas de embutir de doble efecto o o . . . . . . o o o . o o o o o o o . o o 9. Matriz de embutir piezas de varias profundidades en prensas embutir
de
doble
efecto.
o o o
o
.
o
o o
o
o o
.
10. Matrices de estampar a presión en prensas de manivela y para embutir por percusión. o . . . . o . o o . . o . o 11. Matrices de embutir piezas de carrocería en prensas de embu. tición anchas, de triple efecto y con colchón de aire. . . o . Go Otros procedimientos matrices o o . o 1. 2.
de o
o
embuticlón .
.
o
o
o
y o
Embutición con estirado Procedimiento Oeillet o o o o o . o
o
o
o
sus o
o
.
o
o
o
o
.
.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
.
o
o
.
.
.
.
3. Obtención de piezas de embutición pequeñas y de piezas de embutición por inversión, por medio del procedimiento del recorte periférico o . . . o . o . . . .
4. Embuticiónpor inversióno 5. 6. 7. 8.
o
o o o
o
.
Embutición en prensas de embutir en serie. Procedimiento de ensanchado y abombado. Embutición en prensas de estirado. o o Procedimientos de embutición con martinete por percusión. . . . . . . . o . o . 9. Métodos de dar forma a la chapa por medio presión elástica. . o . o o . o . . o 10. Embutición hidrodinámica. o o . o o o 11. Procedimiento basado en la superplasticidad
.
. . . . o . . de caída libre y o . . . o . o de elementos de o . . o o o . o . . o . . . o
INDICE
Ho Matrices
1. 2. 3. 4.
para
dar forma
a velocidad
XI
elevada
.
560
Procedimiento con explosión (1) Procedimiento Hydrospark (11) . Variación de la forma por medio de fuerzas magnéticas (111) Procedimiento de percusión con émbolo (IV)
561 568 570 573
; 404 407 408 432
lo Dispositivos de alimentación con matrices
..
433 433
! '1
43~ 437 444 447 451
~ , t
453 455
y evacuación de piezas elaboradas 575 575
1. Dispositivos de colocación y alimentación. 2. Dispositivos eyectores y expulsores
601
Ko Cálculo de los resortes helicoidales, de plato, anulares y de goma l. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Resortes Resortes Resortes Resortes Resortes Resortes Resortes Resortes Sistema
helicoidales . de plato. anulares. de goma. para expulsores en matrices de corte total. .' de presión para matrices de curvar. para pisones de sujeción de la chapa. elástico Nitro-Dyne
615 615 619 624 628 629 631 632 632 634
¡
t
, t
457 459
~
462
i j
.
correspondientes
o
o o
381 384 393 402
de piezas
. 4. Matriz de cortar-embutir-perforar y su construcción
de
~
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'1
1. Matriz simple de embutir para montar en prensa Matriz
380
o
o . o durante
Fo Diseño constructivo de algunas matrices de embutición 2.
o
o
Embutición de piezas de carrocería. . o o o . Embutición de bordones en piezas llanas de chapa. Piezas de la matriz que se mueven transversalmente
27. Embutición con estampas calentadas 28.
o
de piezas huecas no cilíndricas, de sección redon. . o o o o o o o . . o o o o . .
23. Embutición con nervios sobresalientes 24. 25. 26.
o
t
466
....
466 473
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!
,
482 486 492 501 515
ti
L. Material para matrices.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
. ..
635
Fundición de hierro Aceros moldeados. Aleaciones de cinc fundidas Aceros al carbono. . . Aceros de herramientas. Aceros de cementación . Carburo de ferrotitanio .
635 638 639 641 644 647 654 657 667 668 674 680
8. Metalduro. . . . . .
9. 10. 11. 12.
Procedimiento de revestimiento con metal duro. Aleacionesde bronce de ~luminio . Plásticos (resinas epoxídicas) . Otros materiales
684
Mo Modos de evitar piezas defectuosas en el temple.
2. Grietasde temple. . . . . . .
684 686
3. Formación de grietas y fisuras poco tiempo después de la puesta en servicio de la matriz. 4. Temple insuficiente. o . . . 5. Temple aparentemente deficiente 6. Temple desigual .
688 690 690 691
1. Piezas que presentan contracción.
523
.1-
528 551 559
1
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i
INDICE
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j
7. Desprendimiento
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693 694
A. Directrices para la construcción de matrices cortantes
1!
9. Temple al soplete y por inducción de matrices de gran tamaño
) )
¡
de escamas deformadas en las esquinas y
partessobresalientes.. . . . . . . . . . . . . . . 8. Ensayos detemple. . . . . . . . . . . . . . . . .
)
N.
moldeadas.. . . . . . . . . . . . . . . . Rectificado de las matrices cortantes . . . . ..
O. Indicaciones relativas al tratamiento y elaboración de diversas
chapas. . . . . . . . . . . . . . . . .
)
Apéndice.. . . . . . . . . . .
)
Relación de trabajos realizados en comunidad
.
.
694
"-
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697
t
700
1. Placas de base
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. . j(
712 714
Para la fabricación esporádica de un reducido número de piezas se suele preso cindir de la placa de base (placa inferior). Sólo cuando las solicitaciones son grandes (por ejemplo. al cortar chapas gruesas), o cuando algunas de las partes comprometidas de la matriz de corte quedan sometidas a ftexión, se recomienda' disponer una placa de base. Su espesor se eligirá de acuerdo con dichas solicita.
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ciones y con la magnitud del corte que deba efectuarse. Para cortes medianos es suficiente un espesor de 22 mm. La placa de base debe sobresalir como mínimo 30 mm por los lados de la caja de matriz, a fin de poder colocar las garras de fijación. o poder fresar en ella las ranuras para los pernos de sujeción. Por lo general. las cajas de matriz sin placa de base se pueden sujetar directamente sobre la mesa con la ayuda de dispositivos de fijación. Para facilitar la colocación de listones paralelos debajo de ]a herramienta. es conveniente acepillar una ranura en la cara inferior de la placa; por otra parte, así. en el caso de desplazarse los listones paralelos, no se taponan las aberturas de paso de los recortes. a.
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Fig. 1. Ejemplo de una disposición de ranuras en T con distribución de agujeros. según DIN 55205.hoja 1.
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1*
Para la fijación de la matriz de corte o de estampación pueden utilizarse simples tensores según DIN 6314 u otros con .rosca o con remate redondo. Otros tipos de tensores son los de horquilla (DIN 6315), de acodadura simple (DIN 6316) Y de acodadura doble (DIN 6317). empleados todos ellos en la construcción de herra.
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2
A.
DlRECfRICES
PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
2.
mientas de troquelar. El contraapoyo del tensor suele hacerse por medio de una . pieza escalonada (DIN 6318). o por medio de pernos roscados; también se puede conseguir utilizando pares de tensores con dentado inclinado. los cuales. por desplazamiento relativo. permiten un ajuste sin saltos de la altura de fijación. Según la norma DIN 55205. hoja 1,' la distribución de agujeros y la disposición de ranuras en T se efectúan de modo que la distancia entre ejes de ranuras en T sea de 300 mm. y la separación entre agujeros de los vástagos de presión.2 con divisiones cuadráticas. sea de 150 mm (lig. 1). Cuando la superficie disponible es pequeña. por ejemplo en mesas circulares. se puede ~omar una subdivisión más fina. de 75 o incluso de 37.5 mm. La hoja 2 de la misma norma y la tabla 13 relacionada con las figuras 308. 309 Y 310. dan indicaciones para la ejecución de los vástagos de presión y sus agujeros. así como las medidas correspondientes
a
los mismos.
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Fig. 2. Medidas de vástagos cuyos valores se dan en la tabla 1.
.
f 1 .~
.
Estas piezas es~án normalizadas en DIN 9859. La tabla 1. correspondiente a la citada norma, 'contiene las medidas usuales. indicadas en la figura 2. de tales vástagos de sujeción. En la última edición de la norma DIN 9859. hoja 1. además de los diámetros que figuran en la tabla. se han introducidolos de d, = 8, 10. 12. 16 Y 80 mm.
Tabla 1.
Dimensiones de los vástagos de sujeción según la norma DIN 9859 (en la figura 2 se indica la cota que cada letra representa) d, 20 2S dJ M 16X 1,5 M 16X 1,5 M2Oxl,5 L 40 I, 3 4 1, 58 68
6S 32 40 SO M 20x 1,5 M 24X 1,5 M 30x 2 M42 x 3 M24xl,5 M30x2 M36x2 100 W W 8 4 5 6 128 79 93 108
Entrecaras para la llave
h s
6 19-....
8 27-'."
10 32-0...
12 41-O,u
16 55-0.'
Muesca
d, 15 1, 12
20 16 2,5
2S 16 2,5
32 26 4
42 26 4
53 26 4
Vástagos (sin brida)
"
6 17-4.1
2,5
Vástagos con brida
d, 28 i 5 1, 61
34 5 70
42 6 86
52 8 108
Espesor mínimo de la placa
k
23
23
23
28
Agujero para el vástago
l. 45 1, 20 d. M12xl
SO 22 M 12 X 1
62 22 MI2 xl
76 87 108 36 36 36 M 16 x 1,5 M 16x 1,5 M 16x 1,5
18
.
Las hojas siguientes de esta norma. todavía en proceso de elaboración. contienen indicaciones sobre vástagos de sujeción con espiga remachable (hoja 2), con espiga roscada (hoja 3). con cuello y brida (hoja 4) con platina por testa. redonda (hoja 5) o cuadrada (hoja 6). y. finalmente. con espiga roscada y brida (hoja 7). Los diámetros d, más empleados son los de 32 y 40 rom. Muy raramente se emplean ya .vástagos lisos.. sin entalladura, ya que con ellos existe el peligro de que el tomillo prisionero produzca depresiones y abultamientos en el vástago que, tal como indica la ligura 3. pueden dar lugar a posicionamientos inclinados y a un
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Fig. 3. Colocación inclinada de la parte superior de la matriz como
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consecuencia de las defonnaCio:;/'
Fig. 4. Giro j)erturbador del vástago con muesca fresada.
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2. Vástagos de sujeción
VÁSTAGOS DE SUJECIÓN
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locales del vástago. . canteado de la parte superior de la matriz. Para evitar esto y mantener constante una posición correcta del vástago de sujeción de la matriz, asi como un perfecto apoyo de la placa superior de la misma contra la cara inferior del portavástagos, corrientemente se procede a fresar en el vástago una muesca según la norma DIN 810 (lig. 4). Si. en el momento de apretar el tomillo prisionero de fijación, el vástago no está perfectamente orientado. de manera que la cara inclinada de la muesca no queda perfectamente enfrente del tornillo. una vez apretado éste.. dicho vástago tenderá a girar y a aflojarse. tal como se ve en la parte inferior de la figura 4. Con ello vuelven a presentarse los inconvenientes de un posicionamiento inclinado y un apoyo defectuoso entre la placa superior de la matriz y la
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Dimensiones en mm
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25 23
32 23
40 23
50 28
A Vástagos con espiga remachada B Vástagos con espiga rascada Y con agujero cónico. Pasador cónico según norma DIN 1 C Vástagos con espiga roscada con brida. asador cilfndrico
d, 16
20
(25)
(32)
(40)
d, Ml6xl,5 d, 6,5 6 x 30
M20xl,5 8,5 8 x 30
M2xl,5 13.5 13 x 40
M30x2 16,5 16 x 50
M36x2 21,0 20 x 60
d, 28 i 5 S x 12
34 5 5 x 12
42 6 S x 14
52 8 6 x 16
32
62 8 6 x 16
35
d, 22 d, 25 k 5
26 32 5
34 40 6
42 50 6
52 63 8
s, 23
23
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M42x2 27,0 26 x 70
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68 80 8 Fig. 6. Tipos de empotramiento menos usuales de los vástagos de sujeción.
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A a,
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y 16 (fig. 160). es correcto únicamente para matrices pequeñas. con diámetros de vástagos de hasta 25 mm. Para fuerzas considerables aplicadas sobre los punzones y. principalmente. cuando las cabezas de los mismos están sometidas a grandes fuerzas de ;:hoque. los remachados de este tipo son soluciones incorrectas. De' acuerdo con la experiencia práctica. la solución B de la figura 5 es la que mejores resultados ha dado. La seguridad de la unión roscada se consigue por medio de un taladro ligeramente cónico en el interior de la espiga del vástago y un pasador cónico que se introduce en él. una vez roscada la espiga, de forma que la rosca de ésta queda apretada contra la rosca de la placa. Se consigue la presión suficiente sin necesidad de partir con ranuras esta espiga roscada. Sin embargo, se requiere que sea delgada la pared resultante para la misma (entre el diámetro del núcleo de rosca y el del taladro cónico) de forma que se consiga la suficiente deformación elástica para producir la presión. Es aconsejable, para obtener una mejor elasticidad. som~ter a un recocido a la llama. o en un baño de sales. la rosca de la espiga. A fin de poder desatornillar de nuevo el vástago, es conveniente cobrear la rosca con vitriolo (sulfato de cobre) y engrasada. El pasador cónico puede quitarse desde arriba. con un punzón, a través del taladro pasante a todo lo largo del vástago. A fin de facilitar el montaje. los valores de d, aquí recomendadosson algo mayoresque los prescritosen la 'norma DIN 9859E. Este tipo de fijación es barato y. según experiencia del autor. totalmente satisfactorio. Ejemplos de esta disposición aparecen en las hojas de construcción 4 (figura 105). 5 (lig. 107). 6 (fig. 109). 9 (fig. 128). 13 (fig. 143) Y 43 (fig. 274). La tercera forma de fijación representada en e (fig.5). con medidas según la norma DIN 9859 (tabla 1 y figura 2), presenta también una parte roscada (sJ de la contraplaca o placa sufridera. Una vez roscada el vástago en la placa. se taladran conjuntamente ésta y la brida y se aseguran mediante un pasador cilíndrico. el cual. en caso de desmontaje, se puede expulsar fácilmente por debajo: Las hojas de construcción 11 (fig. 133), 25 (fig. 221), 39 (fig. 262). 41 (fig. 264) Y 44 (fig. 277) muestran ejemplos de aplicación de este sistema.
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D Vástagoscon cuello y brida
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Tabla 2. Fijación de los vástagos (en la figura 5 se indica la cota que cada letra representa)
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VÁSTAGOS DE SUJECIÓN
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siempre la muesca tomeada en todo el perímetro. tal como se indica en la figura 2, en el centro. Hay quien tiene equivocada la opinión de que las muescas fresadas como en la figura 4 presentan mayor seguridad contra los giros involuntarios que las gargantas tomeadas como en la figura 2 (ll). ¡::n realidad, si el tornillo se ha apretado correctamente, no son de temer tales giros en este caso. Además, es más barata la ejecución según el segundo sistema. Existen diferentes formas de empotramiento del vástago de sujeción. Es incorrecto roscarlo simplemente sin ningún dispositivo de seguridad contra aflojamiento, como en la figura 182 (hoja de construcción 21) y la figura 263 (hoja de construcción 10). Incluso la disposición de un prisionero roscado mitad y mitad entre la contraplaca y el vástago no es ninguna solución feliz. Los tipos de vástagos prescritos en la norma DIN 9859 presentan cuatro formas diferentes de fijación, A, B, e y D, que se representan en la figura S, indicándose sus medidas en la tabla 2. El primer sistema representado, el A, a base de fijar por remachado la espiga del vástago a la placa. tal como aparece en las hojas de construcción 10 (fig. 129)
)
)
2.
DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
Fig.:5 Giro perturbador del vástago con muesca fresada.
El último sistema D representado en la figura 5 está formado de maqera que el vástago presenta una platina en forma de brida para la que se tomea el correspondiente encaje en la placa. Estos vástagos se han acreditado principalmente para matrices de grandes dimensiones. En algunos casos. se requieren dispositivos adicionales para impedir los movimientos de giro. Como ampliación de los dispositivos de fijación A a D mostrados en la figura 5. en la figura 6 se presentan dos nuevas modalidades E y F. La forma E es parecida a la A; sólo que, en vez de remachar. se asegura la espiga. que entra a presión en la placa. por medio de un pasador cilíndrico lateral clavado. La disposición E
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A.
DlRECfRICES
2.
PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
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7
VÁSTAGOS DE SUJECIÓN
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casi con el eje vertical del vástago una vez roscado. Además. es importante que el acoplamiento del vástago. en su parte superior sometida a la compresión del mandril con caja receptora. esté ligeramente abombado. de tal manera que en el centro tenga una flecha de unos 0,5 mm respecto a los bordes; con ello se consigue que, cuando el portavástagos toma una posición inclinada (fig. 7). la fuerza actúa lo más cerca posible del eje. Por el contrario, si la superficie fuese completamente plana. la fuerza actuaría en el borde (punto A. figura 7. izquierda) Es de lamentar que se retiraran las normas DIN 9827 Y 9860 relativas a los vástagos de acoplamiento y mandriles con caja receptora que se representan en la figura 7, pues, en primer lugar. hacen realmente falta y. en segundo lugar. al retirar estas normas. puede tenerse la impresión de que estas piezas no son necesarias para aquellos casos en que haya armazón de columnas. Kunow ha comparado el comportamiento del acoplamiento provisto de cara de compresión plana con el de otros acoplamientos abombados. así como las deformaciones que uno y otros producían en \as cajas receptoras correspondientes. Comprobó que las cajas receptoras con taladro central en el mandril se comportan peor que las no taladradas..
es más sencilla y más barata que la A puesto que el remachado difícilmente se puede efectuar de forma satisfactoria y. en caso de necesidad de desmontaje.. la disposición A presenta más dificultades que la E. De todas formas. el empleo de la solución E exige placas sufrideras de pequeño ancho. De igual manera, la solución E. al igual que la A, sólo es aplicable para pequeños vástagos de hasta 25 mm de diámetro. Las indicaciones de medidas de la figura 6 se refieren a la tabla 2. Una disposición especialmente fácil de desmontar, a base del rebaje torneado como en la forma II de la figura 2. se representa con la letra F en la figura 6. Es adecuada en los casos donde se prevé un desmontaje frecuente de la matriz para utilización de sus piezas en otras operaciones. y cuando las fabricaciones son cortas y. poco duraderas. La unión roscada de la espiga a la. placa sufridera viene asegurada por medio de una tuerca cilíndrica de diámetro exterior dI y altura e que actúa como contratuerca y que se aprieta una vez roscado el vástago a la placa. La fabricación de estos vástagos tan fáciles de manejar es. para series medianas, apenas más cara que la de las disposiciones B y C. y su solidez, así como seguridad frente a aflojamientos indeseables. es suficiente. Las indicaciones de medidas contenidas en la figura 6. en F, se refieren a [as-tablas 1 y 2. Para matrices pequeñas, el vástago de sujeción puede tornearse en la propia parte superior de p,!nzón. En algunos casos. el vástago. el asiento y el propio punzón son una sola pieza. Hay que evitar entonces. como siempre. el canteado. por lo que. entre el vástago de sujeción y el punzón propiamente dicho. se intercala una parte de mayor diámetro. en forma de brida para asiento. tal como muestran las hojas de construcción 1 (fig. 98) Y24 (fig. 192). Al final del vástago. en la cara de asiento. hay que disponer una regata anular, o, en los casos de vástagos huecos como en la hoja de construcción 45 (fig. 279), hay que redondear adecuadamente la transición de secciones.
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Pig. 8. Deformaciones
en los mandrlles
receptores.
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Fig. 7. Traslación del punto de aplicación de la fuerza en los vástagos acoplados para los casos de superficie superior plana y superficie superior bombeada.
La mayor parte de los armazones de columnas que se encuentran en la práctica. están. provistos de vástagos de sujeción solidariamente atornillados en la parte superior del armazón. Una sujeción rígida de este tipo hace que la parte superior de la matriz se vea forzada a participar en todas las desviaciones que tienen lugar por defecto de guía del carro portavástagos y que pueden traducirse en agarrotamientos en las columnas-guía. Por esta razón, coJrVieneemplear sólo armazones de columnas con vástagos de acoplamiento y la correspondiente caja receptora. Evidentemente, hay que procurar que el centro de gravedad de las fuerzas coincida
El taladro se requiere cuando es necesario un pasador cónico de fijación. La figura 8 muestra cuatro mandriles con caja receptora vistos por la parte inferior que. en correspondencia con las huellas dejadas en la parte exterior del vástago de acoplamiento, aparecen con deformaciones junto al taladro (flecha A). El agra.i1damiento oval (flecha B) del taladro en la caja receptora mayor proviene del montaje incorrecto de una matriz en un armazón de columnas con un expulsor guiado. En este caso. el vástago de acoplamiento de la herramienta no se entró lo suficiente. de forma que el expulsor. ya en el primer ciclo de trabajo. pegó de lleno contra la caja receptora del mandril. Si luego se acopla un nuevo vástago con dicho mandril presentando su caja tales deformaciones. el punto de aplicación de la fuerza transmitida dependerá en gran parte de estas deformaciones. Complica este problema el hecho de que cada mandril se emplea por lo general para varias matrices. pues. .con ello. coincide la deformación de la caja receptora (que con las diferentes operaciones va cambiando continuamente) con los diferentes tipos de deformación existente en los vástagos de acoplamiento, debiendo, cáda uno. de estos últimos. adaptarse a la caja receptora del mandril. Puede obtenerse una notable mejora disponiendo unas placas circulares. templadas. en el vástago de acoplamiento y en dicha caja receptora (fig. 9). Incluso es conveniente que los mandriles y los vástagos de acoplamiento taladrados. con expulsor guiado. vayan provistos de estas placas templadas.
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A.
2.
DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCiÓN DE MATRICES CORTANTES
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VÁSTAGOS DE SUJECiÓN
9
desgaste. como, por ejemplo, el poliuretano (tabla 23) no daría mejores resultados . que el caucho natural. Howard ha propuesto otra solución parecida, con vástago flotante y columnas de guia. para herramientas de troquelar de precisión. Consta de un vástago fungi. forme, con la cabeza redonda dirigida hacia abajo, que se introduce en una cavidad esférica torneada en la placa y que va enroscado a ésta a través de un anillo de acero dispuesto sobre un anillo grueso intermedio de caucho. La misma función cumple el vástago Whippet, ideado en Suecia, que viene representado en las figuras 11 y 12. En vez de un vástago de acoplamiento roscado a la placa y del mandril empotrado en el portavástagos de la prensa (fig. 9), en esta solución se han reunido, en una sola unidad constructiva (fig. 11), el vástago de sujeción y el vástago de acoplamiento. En la parte superior de este último vástago se tiene una
b Fig.9.
Vástago de acoplamiento (a) y caja receptora (b) con placas de asiento templadas.
Las antiguas normas DIN 9827 Y 9860, referentes a las uniones mediante vástago de acoplamientp y mandril con caja receptora, no son muy satisfactorias. Por un lado, si el juego calculado es demasiado reducido, se producen, con el tiempo, puntos de presión; por otro, con juegos demasiado holgados, se produce mucho ruido durante el funcionamiento. También, en este segundo caso, se producen choques en los puntos muertos que pueden dañar las guías de las columnas. Prescindiendo de todas nuestras consideraciones, se encuentran todavía en muchos talleres armazones de columnas con vástagos de sujeción roscados, a pesar de que, con ellos, las irregularidades en la guía del portavástagos se transmiten a la matriz. Por tanto, sería aconsejable que, allí donde no se puede prescindir de un vástago fijado rígidamente al portavástagos, aquél fuese fijado a la parte superior del armazón de columnas, a través de una pieza elástica intermedia que absorbiese las irregularidades originadas en la guía del portavástagos. La figura 10 muestra una solución posible obtenida por medio de un cuerpo intermedio de caucho. Estas piezas intermedias, de una dureza Shore A de 50 a 70°, pueden adquirirse en las fábricas de goma. Habrá que considerar si un material elástico, resistente al
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Fig. 11. Vástago de sujeción tipo Whippet.
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Fig. 10. Vástago
de sujeción con anillo intermedio
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cónico de caucho en su empotramiento.
Fig. 12. Vástago Whippet taladrado, con expulsor.
superficie esférica y, de igual forma, se tiene encastrado en el vástago de sujeción un taco con una cabeza también esférica dirigida hacia abajo. Entre ambas super. ficies esféricas se dispone una pieza intermedia con dos superficies cóncavas corres. pondientes. Dos medios anillos actúan por debajo de la brida superior del vástago de acoplamiento y van unidos al vástago de sujeción por medio de tomillos. Como eslabón intermedio elástico, hay dispuesto un anillo de caucho que establece con. tacto con dicha brida superior. Cuando hay que montar, en la parte superior de la herramienta, un expulsor accionado por topes fijados en la prensa. como en la figura 177, el vástago Whippet debe ir taladrado para dar paso a dos pernos. tal como sucede también en el caso de vástago de acoplamiento y mandril con caja .receptora de la figura 176. Los extremos de estos pernos alcanzan el punto medio de la longitud del taladro convenientemente ensanchado de la pieza intermedia. En la figura 12, en que aparece la parte superior de una matriz guiada por columnas, vemos un ejemplo de ello. Para que no pueda salir, el perno superior está provisto de una ranura guiada lateralmente por un pasador roscado. Es recomendable disponer una garganta torneada en el vástago, según figura 2 (disposi-
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10
A.
DIRECfRICES
2.
PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
VÁSTAGOSDE SUJECIÓN
11
\.
gravedad de los distintos contornos de corte. y luego, el centro de gravedad del conjunto. Con este objeto. en un punto elegido arbitrariamente. se dibuja un sistema de coordenadas xy; a continuación. horizontalmente (o sea paralelas al eje x). se marcan las distancias correspondientes a los centros de gravedad Xlo X2. X3. ... x" y. perpendicularmente (paralelas al eje y). las distancias YloY2. Y3. ... Yn' Luego. los correspondientes perímetros de las superficies. o sea las
ciones 11 Y 111).para asegurar su posicionado correcto en el portavástagos. Además. en la brida inferior del vástago inferior de la figura 11 conviene fresar dos pares de caras paralelas para poder apretar asiendo la brida con una llave. En las grandes matrices cortantes. sin vástagos de sujeción para evitar que los defectos de guía de las columnas dañen las guías de la prensa. pueden colocarse. entre los casquillos de guía b y la placa de testera (fig. 13). unos manguitos elásticos a como los de la figura 10. Naturalmente. se requiere un acabado esmerado de las superficies de contacto anulares de tales piezas; por otra parte. los pernos de fijación llevan unas arandelas cónicas e y van asegurados mediante contratuerca. A primera vista, parece que hay bastante que objetar con relación a un montaje elástico de este tipo. Cuando la resultante de los esfuerzos trasversales en los ciclos de funcionamiento es grande, la solución parece menos viable que en el caso en que dichos esfuerzos sean prácticamente inexistentes. Siempre que se trata de herramientas de estirar o doblar autocentrantes. las desviaciones entre ia parte
líneas de corte. se multiplican
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superior y la inferior de la herramienta no son tan peligrosas como en el caso en que tales desviaciones no quedan compensadas y pueden dar lugar a plegamientos unilaterales, ni como en el caso de matrices de corte, las cuales no absorben ninguna desviación. Por otra parte, no hay que perder de vista que, si no existen asentamientos elásticos. todas las irregularidades en la guía del portavástagos se transmiten a la pieza superior de la herramienta. y de allí. a las columnas-guía. Con ello disminuye la precisión del guiado entre la parte superior y la inferior de la matriz. Evidentemente, con la solución que hemos dado aquí el problema no queda resuelto por completo. De todas maneras, los esfuerzos laterales quedan lo suficientemente amortiguados como para que desaparezca el peligro de rotura de las guías. La posición del vástago de sujeción debe corresponder al centro de gravedad de las fuerzas aplicadas. Esto tiene una especial importancia en sujeciones no empotradas, realizadas por medio de mandriles con caja receptora y vástagos de acoplamiento (figs. 7 a 9) en las matrices de columnas, o "bien. en los casos indicados en las figuras 10 a 12. Para encontrar dicho centro de gravedad. no hay que partir de las superficies de una o más piezas cortadas, sino que hay que buscar los centros de gravedad de los contornos qtfe forman las líneas de corte. En una matriz de corte con varios punzones. primero se obtienen los centros de
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x1'U",+X2'U,,+X3'U.+'"
\. (1)
U", + U" + U. + ...
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De igual manera se procede con los valores de y. teniendo en cuenta que el orden de sucesión de Um. U". Ua no siempre tiene que mantenerse; lo que cuenta es que cada perímetro se multiplique por la distancia asu centro de gravedad: Yl' Ua + Y2' Ub + Y3' Ue + ... Ua + Ub + Ue
(2)
El centro de gravedad S queda totalmente determinado con las dos coordenadas x, e Y"
Fig. 13. Manguito elástico a interpuesto sobre el casquillo de guía b.
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por los valores de x. y la suma de estos productos
se divide por la suma de los perímetros Um, Un. U.:
y, =
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Ejemplo 1 (fig. 14): Se trata de detenninar el centro de gravedad S de los contornos de corte indicados en la placa matriz de la figura, a fin de situar la posición del vástago de sujeción. La placa matriz está prevista para cortar una pieza rectangular con dos agujeros anexos previos, uno circular y el otro cuadrado. Además, hay previstas dos aberturas laterales a efectuar con cuchilla. En tanto que, para las \ineas de corte de los contornos o perimetros U.. U. Y U., los centros de gravedad coinciden con los de las áreas de los puntos respectivos, para las cuchillas
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Fig. 14. Método gráfico de obtención del centro de gravedad S de las líneas de corte de una matriz. .
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12
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laterales sólo se consideran las líneas rayadas. La parte de corte trasversal de las cuchillas, de sólo l rnm de grueso, puede despreciarse o, en todo caso, incluida en la parte longitudinal del corte. Asi, para U, y U. se toman 31 rnm en vez de los 30 reales. Se tienen, según las ecuaciones (1) y (2), los siguientes valores para las longitudes x. e y.:
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A.
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+ x, . U, + x, . U. + x. . U. + x.' U.
U,+ U,+ u. + U.+ U,
- 40.31+70.120+100(40+31+31) 31+120+40+31+31 , y.=
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U,+ U.+ U.+ U.+ U, _12540=495 253'
31+120+40+31+31
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rnm.
En lugar de efectuar estos cálculos se puede proceder gráficamente, por medio del polígono funicular, para hallar el momento estático de fuerzas paralelas. Como la resultante de varias fuerzas paralelas es la suma algebraica de dichas fuerzas. el punto de aplicación se halla en la intersección de los rayos-extremos del polígono funicular de fuerzas.
=
En el ejemplo mostrado ha sido fácil hallar el centro de gravedad del contorno de las líneas de corte, pues para segmentos rectilíneos, círculos. elipses, cuadrados. rectángulos, 'rombos y paralelogramos, el centro de gravedad coincide con el centro geométrico. En los arcos circulares el centro de gravedad se encuentra a las siguientes distancias i del centro: '
para un arco con ángulo central",
,=-'sen-
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= 52
mm.
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Si se toma, a partir de la misma vertical, x. 52, se podrá dibujar una nueva vertical que corta al eje de la tira en el centro de gravedad S buscando, obtenido asi por cálculo.
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t ~t
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Ejemplo 2 (lig. 14): Se elige, en primer lugar, un punto cualquiera O como polo y, sobre una recta paralela al eje y de las Y, se lIevan las distancias representativas de las fuerzas paralelas (en este caso las longitudes correspondientes a los perimetros de las lineas de corte) en el orden (de arriba abajo) en que se van encontrando en la figura (de izquierda a derecha): U.. U" (U. + U. + U.). A lin de conseguir intersecciones definidas de las rectas, conviene disponer éstas de' forma que los rayos extremos formen entre si un ángulo de aproximadamente 90°. Las rectas a, b, e y d que resultan de unir O con los extremos de las fuerzas paralelas, se trasladan a los ejes de gral/edad de las diferentes figuras: se traslada primero la recta a que corta el eje 1 en un punto; por este mismo punto se hace pasar la recta b; por donde ésta corta al eje 2 se hace pasar la recta c; por donde ésta corta al eje 3, 4, 5 se hace pasar la recta d que corta a la a en el punto X cuya abscisa x. 78,4 milimetros es la que ya habiamos obtenido por cálculo. De la misma manera se procede para hallar el punto Y. Trazando los ejes que pasan por X e Y se obtiene el centro de gravedad del conjunto, S.
i = 0,64r i = 0,9r
409400
440 + 3920+ 1500+ 1950
= 70.31+50.120+55.40+40.31+30.31
para el semicírculo para el cuadrante
13
VÁSTAGOS DE SUJECiÓN
Ejemplo 3 (fig. 15): En una matriz progresiva deben embutirse y cortarse unas cápsulas provistas de un agujero central de 5 rnm de diámetro con borde plano. Se parte de una tira metálica de 32 mm de ancho y 1 rnm de espesor, de acero estirado. La fuerza del punzón de embutición P. se estima en 1500 kp (ejemplo 19, pág. 319). Suponiendo una resistencia a la cortadura 1'8 28 kp/mm', se obtienen: para los punzonesredondosprevios, P.. = 440 kp; para el de vaciado, P., = 3920 kp, Y para el punzón redondo de separación de la pieza, P., = 1950 kp. Desde una vertical cualquiera se toman las abscisas proporcionales a las fuerzas: x,::::;lO, x, = 25, x, = 70 Y x. = 100. Se tiene, según la ecuación (1):
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rnm,
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(4)
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Ejemplo 4 (lig. 15): Si se quiere proceder gráficamente, se dibuja una vertical y sobre ella se llevan sucesivamente P.., P.., P.. P... Se unen los extremos de estos vectores con un punto O elegido arbitrariamente para tener los rayos a, b, c, d, e. Por un punto A de la línea de acción de la primera fuerza, se dibuja una recta paralela a a y otra a b; por donde esta segunda corta a P.. se dibuja c, y asi sucesivamente. Donde se cortan a y e se tiene el punto S que, llevado verticalmente al eje de la tira, permite obtener el centro de gravedad que sirve para determinar la situación del eje del vástago.
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No siempre se requiere buscar con tanta exactitud, ya sea gráficamente o por cálculo, la posición del centro de gravedad. En la mayor parte de los casos, es suficiente tener una situación aproximada del mismo. Sólo cuando se trata de
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DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
,El problema se complica cuando. 'no sólo intervienen las fuerzas de corte. sino que hay que tener en cuenta también fuerzas de deformación. En este caso. no puede procederse únicamente con rectas y perímet~s SinOque hay que trabajar con los valores de las fuerzas.
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Fig. 15. Método gráfico de obtención del centro de gravedad de una matriz combinada para la fabricación de cápsulas.
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16
A.
DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
mente reducidos, que en la carrera hacia arriba se producen para separar la tira (se considera que el valor de estos esfuerzos es de un 50 % del de las fuerzas de corte), sino que tiene que soportar las propias fuerzas de corte. El valor del diámetro del pasador se deduce del valor de la fuerza de corte, tomando, como término medio, para la resistencia a la cortadura del pasador. TS = 40 kp/mm'. Los punzones de 'formas especiales deben Cabricarse con una brida labrada en la pieza maciza. siempre que el tamaño de los mis'mos lo permita; para ello se usarán acepilladoras especiales para punzQnes o fresadoras. Los punzones asi fabricados se sujetan por abajo por medio de tornillos y pasadores en la contra. placa, como muestra la matriz de entallar de la figura 103. En este caso es innecesaria la placa portapunzones. Los punzones sencillos, en cambio, con un muñón torneado pueden mecanizarse en la acepilladora normal para punzones o en la máquina de fresar. Para asegurar un asiento correcto de dichos punzones y garantizar su verticalidad. la placa portapunzones se rectifica por la cara superior y los punzones se calan en los agujeros de la contra placa. los cuales tienen una medida en defecto de 10 unidades de tolerancia.
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CONTRAPLACA y PLACA DE PUNZO:-lES
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encima). un amolado en forma de segmento circular de radio 0,55 b Y con una profundidad i. La placa portapunzones ha de taladrarse lateralmente, para alojar un tornillo (fig. 18. izquierda) o un pasador (fig. 18. derecha). de diámetro ". también a la distancia e de la placa situada sobre la placa portapunzones. El pa. sador o el torniJIo se amolan o fresan lateralmente, 'en la zona del punzón, hasta una profundidad a. Esta posición debe marcarse en el exterior con claridad, por
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Fig. 17. Punzón de sustitución rápida con sujeción mediante polo de apnete.
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Fig. 18. Sujeción apropiada para efectuar el cambio rápido del punzón.
Para un rápido cambio o extracción de los punzones, sin necesidad de desmontar la placa portapunzones, se puede disponer una bola con apriete por muelle (figura' 17). El punzón queda sujeto por medio de una bola k presionada por un muelle f. ambos alojados en un agujero ciego inclinado de la placa portapunzones. Este agujero ciego es cortado por el agujero de alojamiento del punzón dando lugar a una ventana que. si bien permite que la bola asome en el agujero del punzón. no es suficientemente grande para que dicha bola pase al interior del mismo. Una faceta a. fresada en el punzón. en la que encaja la bola k. evita que aquél pueda desprenderse accidentalmente. En la placa portapunzones existe, además, un pequeño agujero por debajo de la bola k; sirve para empujar la bola con una punta adecuada provista de mango. en el momento de extraer el punzón. Estos punzones' tienen también la ventaja de quedar asegurados cOntra el giro. Tal sujeción es adecuada sobre todo para punzones no cilíndricos. Para los punzones cilíndricos resulta mucho más sencilla y barata la sujeción de los mismos a la placa portapunzones eliminando la cabeza y utilizando tornillos o pasadores dispuestos transversalmente al propio punzón de horadar (fig. 18). sirviendo también tal disposición para conseguir un intercambio rápido del punzón' ~in necesidad de desmontar la parte superior de la matriz. De todos modos. sólo puede tenerse en cuenta en punzones que no estén situados excesivamente lejos del borde de la placa portapunzones. El punzón ~rforador. de diá!Detrod. recibe lateralmente, a la distancia e de su extremo superior (respecto a la placa colocada
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ejemplo mediante un golpe de granete k sobre la cabeza del tornillo o la s~perficie frontal del pasador. En la figura 18 puede verse el punzón ya fijado; para soltarlo o intercambiarlo basta dar un giro de 1800 al tornillo o al. pasador. Con esta posición se introduce el nuevo punzón, el cual queda otra vez fijado en la placa girando al revés de 1800 dicho tornillo o pasador. Las ranuras del pasador se practican bastante profundas, al objeto de que, al expandirse ambos extremos
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Fig. 19. Placa portapunzones con placa corredera para la fijación del punzón. a. punzón cn posición de trabajo; b. posición del punzón cuando no trabaja.
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DIRECTRICES PARA lA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
matrices muy grandes. con tiempos de utilización de la máquina prolongados. se recomienda emplear los procedimientos antes indicados. Por regla general. la situación del centro de gravedad no es determinante de la posición del vástago de sujeción porque si lo fuese la herramienta quedaría demasiado desplazada del eje de la prensa. Como se sabe, las prensas llevan en el centro de la mesa una abertura de paso para los recortes. En algunos casos, teniendo en cuenta los mecanismos a base de muelleS compresores, debe mantenerse el eje de la mesa; entonces, la parte superior de la matriz no va provista de vástago para empotrar, sino que, por medio de pernos y dispositivos tensores, se fija en la cara del'portaútil, de ft.cma que la abertura de caída de recortes y el mecanismo de muelles pueden mantenerse en posición correcta, sin necesidad de costosas construcciones especiales. Otra solución consiste en sustituir el vástago de sujeción por una placa en forma de cola de milano sujeta en la cara del carro portaútiles. con lo que se puede introducir por delante toda la herramienta. La aplicación de dicha solución es aconsejable cuando. debido a la utilización de toda la superficie de la masa, no puede evitarse que sobresalga la contraplaca.
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Contra placa y placa de punzones
La parte superior de la matriz está constituida. además de por el vástago de sujeción. por la contraplaca y la placa de punzones. Las cabezas de los punzones de pequeño diámetro, que generalmente han de soportar grandes presiones. con el tiempo mellan la contraplaca y, además, se aflojan. En tales casos, es conveniente interponer. entre la contraplaca y la placa de punzones, una placa denominada de compresión (también se la denomina placa, o capa. intermedia). Para perforar chapa delgada es suficiente una placa intermedia de 3 mm de espesor, de acero moldeado, templada y rectificada (caras paralelas); para chapas mayores. tal placa debe ser de 5 a 6 mm. La experiencia demuestra que esta placa intermedia no ha de ser demasiado dura. bastando. por lo general. un acero de 60 kp/mm2 de resistencia. De otro modo, las delgadas contraplacas se rompen por los efectos del choque. Tampoco se puede recomendar hacer toda la contraplaca de acero templado. sólo para evitar la placa intermedia. porque entonces el material aún resultaría más caro. La unión de las placas entre sí tiene lugar mediante tomillos de cabeza cilíndrica ranurada o con hexagonal interior. introducidos generalmente por arriba. Se puede ahorrar el hincado ulterior de pasadores cilindricos cuando los punzones van guiados por una placa-guía. Para la contraplaca y placa de punzones se elige un acero no demasiado duro. por ejemplo St 42. Las dimensiones de las contraplacas redondas y rectangulares vienen indicadas en la norma DIN 9866; las dimensiones de las cajas de corte. en la norma DIN 9867. Las contraplacas de un ancho o diámetro menor o igual a 125 mm, son de 18 mm de espesor; para anchos mayores. se toman espesores de 23 mm, según el valor de s de la tabla 2. No son usuales contraplacas de mayor espesor. Los espesores de las placas portapunzones son pe 10 a 18 rom. No hay que olvidar que los punzones de gran sección, pan iguales esfuerzos de cortadura, dan lugar a presiones específicas menores que los de sección pequeña. tanto en
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CONTRAPlACA y PlACA DE PUNZONES
15
la bajada como en la subida; por ello. en principio, nada se opone a tomar espesores unificados de 12 mm para la placa portapunzones. incluso para matrices grandes. Los punzones, tal como se ve en la figura 16 (a y b), se sujetan a la placa porta punzones mediante sendos ensanchamientos del extremo superior. Hay que desechar completamente el sistema, todavía hoy empleado. de sujetar los punzones por recalcado en frío, ya que con ello se destruye la textura del punzón precisamente en la parte sometida a mayores esfuerzos, no debiendo influir en contra el costo adicional. motivado por los fresados o torneados adicionales, con relación al sistema de simple recalcado. En punzones redondos. lo más sencillo es tornear la brida derivada del citado ensanchamiento. En punzones pequeños. de hasta 10 mm de diámetro. los ensanchamientos se forman con una parte cónica rematada por otra cilíndrica. Según la norma DIN 9844. los punzones redondos de hasta 16 mm de diámetro. se ejecutan con cabeza o brida cilíndrica (lig. 16 b); a fin de evitar grietas de temple han de matarse los cantos vivos de la brida. También es admisible un ligero calado a presión del punzón en la placa portapunzones.La placa portapunzones deberá mecanizarse de acuerdo con las formas de las cabezas de los punzones. atornillándose la contraplaca. En Estados Unidos se suelen encon~rar disposiciones de punzones en la forma indicada en b. pero con la diferencia de que, tal como puede verse en las figuras 149 y 188. en vez de una sola placa portapunzones. se disponen dos; los taladros de la placa superior. para encajar en las cabezas de los punzones, se hacen mayores que los de la inferior destinados a ajustar con los vástagos de los mismos punzones. Otro sistema representado en e (fig. 16) consiste en calar a presión el muñón de los punzones
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Fig. 16. Sistemas de fijación de los punzones de corte.
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en la placa; con ello se hace innecesaria la contraplaca y los punzones pueden introducirse directamente por abajo en la placa portapunzones. Las dos primeras soluciones (a y b) resultan algo caras, y la e no parece suficiente segura, ya que, incluso un muñón bien empotrado de principio. puede aflojarse a causa de las continuas solicitaciones a que está sometido; en todo caso puede aumentarse la seguridad encolando el punzón, por ejemplo con Araldit. siendo entonces conveniente moletear en el muñón unas ranuras longitudinales, o cavidades, para que la cola no se salga al introducir el punzón. También, según F. Slrasser, puede taladrarse la placa transversalmente al muñón del punzón y asegurar éste con un pasador cilíndrico o cónico como en d (6g. 16). De todas maneras, estas sujeciones con pasador sólo parecen aplicables, de una forma limitada, en las matrices en que la placa es poco más ancha que los punzones. Hay que tener en cuenta que, con el uso, el punzón desgasta la parte de la placa en que se apoya; de este modo. el pasador transversal queda sometido,:00 sólo a los esfuerzos', relativa\'
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4.
DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCiÓN DE MATRICES CORTANTES
del mismo. se obtenga una sujeción suficiente, a pesar de la tolerancia de asiento giratorio aplicada al agujero b. Referidas al diámetro d del punzón. las demás dimensiones son: a = 0.3 d. b = e = 2,5 dei = 0,15 d. Para facilitar la introducción del pasador o del tornillo, al intercambiar el punzón, es preciso achaflanar o redondear los cantos resultantes del amolado practicado en el punzón. Por este mismo motivo el radio de amolado es 0.55 b en vez de 0,5 b. Los punzones de «quita y pon» tienen el grave inconveniente de que se pierden con facilidad. Una solución sencilla, para evitar este inconveniente. se muestra en la figura 19. E:l punzón 1 se aloja en la placa portapunzones 2. En la posición de trabajo (lig. 19a), su cabeza apoya contra la contraplaca desplazable 3. Esta placa corred~ra tiene limitado su desplazamiento w por medio de un pasador 4 que recorre una ranura existente en la placa portapunzones. En unas pequeñas cavidades de la corredera puede encajar una bola 5, presionada hacia abajo por medio de una clavija 6 y un muelle de fleje 7. La clavija va guiada en la placa 8: En la parte de la corredera que sobresale al exterior va fijado un pomo moletea. do 10 por medi,) de un pasador 9. Cuando el punzón está fuera de servicio. debe evitarse que la cabeza del mismo pegue contra la cara inferior de la placa superior; hay que prever un espacio intermedio y de un valor mínimo igual a 0.2 h. También el espesor s de la chapa a perforar debe ser menor que h. de manera que h ~ 2.5 s y h - y = h' ?= 2 s.
se introduce lenta y cuidadosamente con ayuda de aceite; luego se templa. La forma y función de los punzones determinan su disposición constructiva. La manera más usual de terminar la cara de corte es con rectificado perpendicular. según la figura 20 a. Este tipo de acabado es el más barato y es el que se emplea casi en exclusiva para chapas de hasta 2 mm de espesor. A veces. en los punzones mayores se labra una cara cóncava. rectificada (fig. 20 b), para obtener un corte más limpio. Una concavidad completa. hasta la arista misma de corte. es sólo recomendable en los punzones para chapas delgadas; para chapas gruesas. la concavidad no debe llegar hasta el mismo borde. Hay que evitar el debilitamiento del punzón; para ello. una vez ahuecado el mismo. debe procederse a -rebajar la cara de
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corte antes de templar.
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4. Punzones para troquelar En las matrices troqueladoras para piezas de superficie pequeña, hasta un tamaño mediano, se procede primero a fabricar. templar y dar filo a los punzones. Se traza la placa guiapunzones y se mecaniza dejando cierto exceso de material. Se presiona entonces el punzón templado contra la placa trazada de modo que deje marcado en ella su contorno y. siguiendo esta huella, se rectifica bien el agujero
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con ayuda de herramientas de rasquetear. Partiendo de la placa guiapunzones, se marca la placa matriz y se mecaniza empleando el punzón como calibre. Las placas matriz deben destalonarse, con lima, entre 0.50 y \,5°. por encima dell borde de corte. En matrices troqueladoras para piezas de gran superficie se procede de modo inverso; se confecciona primero la placa matriz. ya que ésta puede deformarse fácilmente durante el temple y entonces el corte seria muy defectuoso.' .
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PUNZONES PARA TROQUELAR
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En matrices con varios punzones de troquelado, se procurará que éstos no tengan todos la misma longitud, a fin de que el corte no se produzca simultáneamente. Con ello se disminuyen las solicitaciones sobre la placa de la herramienta y sobre la propia máquina. Los punzones más gruesos. sobre todo los que van provistos de punta centradora, deben atacar antes que los delgados para evitar que. a causa - de los desplazamientos laterales. se rompan estos últimos. En los punzones gruesos se pueden disminuir las presiones a base de biselar ligeramente la cara de corte (figura 20 c). o con un doble biselado (fig. 20 d). El ángulo (1 no debe ser mayor de 4°. La disposición de la figura 20 c tiene la ventaja de una ejecución más fácil; sin embargo. el punzón queda sometido a un empuje lateral, lo que no ocurre en la disposición d. El empuje lateral puede ocasionar la rotura de los punzones más delgados. En vez del doble bisel con ángulo entrante mostrado en la figura 20 d, se puede hacer el doble bisel con ángulo saliente. para evitar que el -punzón levante la tira. o que el disco cortado quede clavado en el punzón. La disposición mostrada en la figura 20 e encuentra aplicación únicamente en forja o para troquelados de poca calidad; a menudo. en el centro de estos punzones para trabajos en caliente. se dispone una punta cónica destinada a mejorar el centrad~, pero, con el uso. esta punta se suele gartar y no cumple. a la larga. el objetivo para el que estaba prevista. En trabajos bastos de troquelado pueden labrarse tres o más caras formando ángulos de 10-15° yal agujero correspondiente de la matriz se le da una abertura mayor a base de una inclinación de 1,5° respecto a la vertical; tales punzones suelen ir guiados por casquillos templados dispuestos en la placa portapunzones, los cuales. -bajo la fuerza de unos muelles dispuestos. presionan la chapa antes de que ataque el punzón. Para materiales muy blandos y algunos metales no férricos. se emplean los denominados troqueles de cuchilla. Son herramientas que sólo cortan por un lado. no requiriéndose contrafilo por la otra cara. En la hoja de construcción 21 y en las figuras 182 a 184 se muestran ejemplos de estos tipos de cuchilla y en el texto correspondiente se explica c~nvenientemente su ~plicación. El punzón de troquelar de la figura 20 f es apropiado para cortar dIScos anulares. El punzón de la figura 20 g sólo se e!"plea para hacer ag~jeros. .En estos casos hay que tener en cuenta la regla relativa a que la parte bISelada debe quedar por el lado en que cae el recorte. Al emple~r para metale~ herramientas como la de la figura 20 a, se pued~n troquelar agujeros en materiales de fibra dura. con bordes suficiente.
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En la figura 74 se muestran diversos procedimientos de troquelado de precisión. El procedimiento más antiguo es el de corte con' rasqueteado que se expone con más detalle al explicar las figuras 185 a 187 de este libro. Al producir un disco de recorte, queda pulida sólo la parte inferior del mismo hasta aproximadamente un cuarto de su espesor, o sea, en la altura e de la figura 74 a,mientras que el resto presenta una estructura con roturas, grietas y rebabas. Estas- anormalidades alcanzan una profundidad i, de modo que debe rasquetearse el material hasta el fondo de la misma. Pequeñas piezas de precisión, como a menudo se presentan en la industria relojera, del tipo de ruedas dentadas y similares, no se rasquetean en prensas de tipo corriente, sino en prensas especiales denominadas prensas de repasar. Estas prensas están constituidas de tal forma, que su colisa lleva un segundo motor, el cual tiene la misión de proporcionar el movimiento de oscilación al punzón fijado a la misma. La pieza que se encu¡ntra sobre la placa matriz avanza con una velocidad de 0,05 mmfcarrera..llegando a recibir de 700 a 1000 golpes secos y de corto recorrido por minuto. '
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63
TROQUELADO DE PRECISIÓN
A. DIRECTRICESPARALA CONSTRUCCIÓN DE MATRICESCORTANTES}
La ventaja de las prensas con colisa vibratoria, en contraposición con las prensas normales, está en que no aparecen roturas en forma de remolino en la arista de corte, pOCOantes de que finalice la operación de troquelado. La firma suiza Essa ha recomendado, para el rasqueteado en sus prensas de repasar, un sobredimensionado i de las piezas confirmado por Gabler y Paquin. el cual puede obtenerse partiendo de la siguiente expresión empírica: i
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Fig. 75. Disposición de los punzones rasqueteadores e y f en una matriz progresiva de precisión.
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A menudo, por ejemplo en la fabricación de palancas portaletras de las máquinas de escribir, basta efectuar el repasado unilateral de una superficie -en este caso la superficie en donde irá soldada la letra-, utilizando una matriz progresiva y un punzón adaptado en su parte posterior, de forma parecida a la indicada en la figura 87 B. A la izquierda de la figura 75 puede verse una de estas palancas; las partes de contorno dibujadas con perfil grueso han de repasarse para que queden ~ la medida exacta. La tira, alimentada por la derecha, se punzona en al Ya2,constituyendo esta operación la etapa I de la matriz progresiva; en b se le hace una ranura, y en e, se punzona. En las siguientes etapas H y HI, se introducen los pasadores de verificación dl y d2 en los agujeros al ya., para que quede determinada de forma clara la posición de la tira. En la etapa 11,la ranura b se ensancha en todo su perímetro, en una medida i obtenida de la expresión (25), mediante el punzón de rasqueteado mientras que el punzón de rasqueteado e, provisto de una arista de corte muy aguda. efectúa un punzonado unilateral, para lo cual va guiado por su parte posterior como el punzqn lateral de la figura 87 BID. El punzón separador g va también provisto de prolongaciones de guiado en ambos lados para su introducción anticipada en la placa matriz; de este modo se corta la pieza en la etapa 111.de acuerdo con la figura 110, hoja de construcción 7. En la figura 32 se ve la posibilidad de fijar casquillos de matriz con arista de corte achaflanada. Al realizar el rasqueteado, cabe considerar la conveniencia de achaflanar también la parte inferior del agujero de la placa matriz, para facilitar la salida de la viruta por encima de la aguda arista de corte. A pesar de mejorarse la salida de la viruta. una disposición similar a la de la figura 74 c no resulta rentable, puesto que al utilizar ángu\os de corte pequeños la herramienta se embota
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DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
corte es de ejecución notablemente más cara. precisándose mucho más tiempo que cuando el ángulo de corte ~ es recto, como en la disposición b. El pulido por medio de la arista redondeada, indicado en la figura 74 d. se corres. ponde plenamente, en cuanto a su disposición. con el rasqueteado. sobre todo con el de la figura 74 b. Pero aquí. dado que en lugar de una arista de corte aguda. se ha previsto una redondeada, la abertura será cada vez más estrecha en relación con el espesor de la chapa que se quiere pulir. dando esto lugar a una compresión. En otril operación con arista redonda. como la que se indica en la figura 74 e. el punzón se introduce en la placa matriz sólo hasta una profundidad igual al radio r de redondeado de la arista. Esto es posible gracias a los dos topes dispuestos a ambos lados del punzón. conforme se ha dibujado de trazos en la figura 74 e. tienen su extremo final a una distancia r por encima de la superficie de corte del punzón. En materiales "que no sean demasiado duros y de espesor no excesivo. ha dado buen resultado un ligero ahuecamiento de la superficie de corte del punzón. El pulido por medio de la arista redondeada. de poca aplicación hasta hoy. resulta interesante. puesto que según los descubrimientos más recientes, el redondeado de la arista de corte tiene su importancia adoptándose a menudo la profundidad de inserción r limitada por medio de topes, tal como aquí se ha descrito. De una forma similar a como se procede en el punzonado por -fases, o escalonado, descrito en A. 11, figura 44, se hacen agujeros de paredes calibradas exactamente a la medida, por medio de punzones que. por encima de la arista de corte deter. minada teniendo en cuenta el huelgo de corte, y a una distancia algo mayor que el grueso de la chapa. llevan otra arista de corte que tiene un diámetro igual al deseado menos 0.02 n;¡m, y encima de ésta, todavía una tercera arista de diámetro igual al que se desea para el agujero. Esta tercera arista de corte se redondea con un radio r = 0.4 mm, con el fin de conseguir un pulido mediante arista. Entre las tres aristas de corte del 'punzón. que penetra bastante en la abertura de la matriz realizada según el diámetro teórico que se desca. pucdc prcversc un diámetro un poco menor para conseguir un ligero pulido a la medida. Otro sistema suizo para la fabricaciÚn dc piezas punzonadas de precisión. se basa cn el punzonado con prcsiÚn antagÚnica elevada. La chapa se fija a prcsión sobre la placa matriz. conforme se indica en la figura 74 f. como se hace al embutir una dlapa utilizando a veccs un soporte dentado. Mientras que los procedimientos il1liicadoscn las figuras 74 a hasta e. se realizan en varias etapas. en el procedilIIicnlo l"Orrcspondientea la figura 74 f. Y también en los que se describen a continuacit"ln.la picza punzonada de precisión se obtiene en una sola operación. El ingenjero sueco Larsson fue el primero que. en el año 1943. dio a conocer los procedimientos para recortar con exactitud mediante el recalcado transversal. que es el proceso más generalizado hoy en día y que. en el lenguaje técnico. se conoce como «el» punzonado de precisión o «el» troquelado de precisión. A este respecto, Larsson señaló fundamentalmente dos posibilidades: o bien presionar hacia dentro el material. como se indica en la figura 74 g. mediante un punzón que rodea concéntricamente al punzón de corte. o bien, realizar esta operación. como se indica en la figura 74 i, mediante punzones laterales de acción radial. El método que más se ha extendido es el primero, en el que se ha previsto, además, para piezas de gran espesor (fig. 74 h). un resalte anular con canto agudo sobre la placa matriz. que se corresponde con el punzón concéntrico (hoja de efectuándose allí el prepunzonado. Frente al segundo tope se efectúa el punzonado propiamente dicho y, en la próxima etapa, puede retenerse la tira en una o más clavijas de retención E. En punzonados de este tipo resulta conveniente prever dos clavijas de retención en la forma que queda indicada. Una vez que ha pasado a través de la herramienta toda la tira, se gira ésta un ángulo de 1800 alrededor de su eje transversal. La tira queda retenida mediante el tope Wa (fig. 84 IV b) en la abertura de punzonado situada en la parte más anterior; este tope Wa está constituido por un perno unido a la placa-guía del punzón mediante un resorte, pudiendo quedar comprimido contra ella en caso necesario. En la hoja de construcción 6 (pieza 18) se muestra su diseño. Las dos aberturas de punzonado siguientes también han de efectuarse mediante retención en este tope; a partir de ahora ya es posible el punzonado posterior utilizando la clavija de retención sin necesidad del tope. La matriz troqueladora para la tira V está prevista también para el corte por punzonado contrapuesto. En este caso. el aprovechamiento de material es todavía mejor. Otra ventaja la constituye la disposición del perno de retención. puesto que
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Ancho de la tira b mm
27 17 14 40 (20) 25 (t2,5)
48 50 53 44 57
Superficie por corte cm' 13,0 8,5 7.4 8,8 7,5
Aprovecha. miento del material % 41 62 72 60 75
9 mediante disposición multiple
Fig. 83. Distintas posibilidades de mejora del aprovechamiento de la tira a punzonar.
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DISPOSICIÓN DE LA PIEZA A TROQUELAR
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DIRECTRICES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MATRICES CORTANTES
Aparte de las posibilidades de aprovechamiento del material que se ven en la figura 82 con una pieza en forma de ángulo recto, y que se citan de nuevo en los casos a hasta d expuestos en la parte superior de la figura 83, existen otras tres posibilidades, de cada una de las cuales se muestra un ejemplo en la misma figura 83. Aquí interviene primeramente la modificación del diseño de la pieza en sí, lo cual es raramente posible, pero que en la fabricación en serie conduce a ahorros muy notables. La pieza representada en la figura 83 e permitió ya un mejor aprovechamiento de la tira al efectuar el punzonado contrapuesto y con el ensanchamiento de la misma. Después de haber modificado la pieza tal como se muestra, se consiguió un punzonado carente de desperdicios, si se exceptúan los pequeños recortes triangulares procedentes de los punzones de recorte lateral; por otra parte, dado que el punzón separador sólo corta un tercio de todo el contorno, tanto el punzón como la placa matriz resultan de fabricaciónmás barata que cuando se punzona toda la pieza entera. Es factible la obtención de un contorno de la pieza tal que permita su troquelado sin ningún desperdicio. En contornos con forma de rectángulo o de hexágono regular esto resulta evidente; en las formas irregulares es preciso realizar un estudio del contorno, lo que se recomienda, especialmente en matrice.ría, para el punzonado de materiales caros. Otra posibilidad se refiere a la disposición en la tira de distintas piezas que, en lo posible, pertenezcan al mismo grupo de fabricación. Si, por ejemplo, como se indica en la figura 83 f, en la misma tira de chapa que se utiliza para el troquelado del
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anillo de carcasa, pueden disponerse dos pequeñas platinas, se habrá conseguido eliminar los costes del material correspondiente a estas últimas si, como en el caso presente, no tiene que aumentarse el ancho de la banda ni el paso del avance. Queda por decidir si ha de hacerse pasar una misma tira dos veces a través de dos matrices, o sólo una vez a través de una matriz que contenga los punzones para el troquelado de todas las piezas. La última solución es más rentable, especial. mente cuando las piezas caen por debajo de la matriz en distintos canales o recipientes de recogida (figs. 85 y 86), quedando clasificadas. En tal caso, a veces el contorno exterior de una abertura puede inscribirse en el perímetro del agujero que ha de dejar la próxima pieza a troquelar. La figura 8~ muestra un buen ejemplo de este tipo de aprovechamiento de la tira de chapa; en este caso, la tira queda punzonada en seis etapas por una matriz progresiva, obteniéndose, no sólo la chapa de rotar a con ranuras redondas y un anillo intermedio b. sino también las zapatas polares c y d Y la chapa de estator e. Las guías curvadas para conducir las piezas al recipiente o depósito donde se recogen, van, la mayoría de las veces, atornilladas. según se indíca en la figura 86, debajo de la placa de base de la matriz a, y raramente debajo de la mesa de la prensa b. Se componen de 4 a 6 tubitos delgados e y varios anillos d; estos van dispuestos uno detrás del otro a distancias determinadas y mantienen unidos los tubitos delgados que hacen la función de guías de deslizamiento. Las piezas troqueladas (en este caso, discos) son
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DISPOSICIÓN DE LA PIEZA A TROQUELAR
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Fig. 84. Tira de chapa punzonada .en una matriz progresiva, con lo que se obtiene, no sólo chapas de estator y rotor, sino también zapatas polares.
empujadas hacia abajo, una detrás de otra, a través de tales canales de guía y pueden recogerse cómodamente apiladas a1 final d.eéstos y empaquetarse en cajas. del mismo modo que si cayeran en un recipiente situado debajo de la mesa de la prensa. Según se indica en la figura 85. en las matrices de punzonar tira de chapa, se adaptan, uno al lado del otro. varios canales de guía, cuya sección se corresponde con el contorno de cada una de las piezas. La figura 89 muestra cómo se adaptan los canales de guía a la matriz. la cual aparece en esta figura levantada, mediante giro alrededor de una arista lateral, para que sean visibles las aberturas de caída; al ladQ pueden verse las piezas apiladas. tal como se extraen. Para man-
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( ( Fig. 86. Matriz levantada a la que se ha quitado la placa de conexión a dos canales para la conducción de las piezas punzonadas.
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puesto que para otras formas de corte pueden ser más indicados otros ángulos. Se conoce un troquelado carente de desperdicios, realizado con esta disposición múltiple para obtener tuercas hexagonales o cuadradas. en el que el ángulo de esca. lonado es de 60° para las primeras y de 45°. o bien 90°. para las segundas. Además se recomienda disponer las piezas de la fila que se encuentra entre. otras dos, desplazadas con respecto a las de éstas. Efectuando en varios trozos de papel el punzonado de las piezas que se desea obtener y tanteando las distintas posibilidades. se llega más rápidamente a la consecución del objetivo que con el proyecto realizado en la mesa de dibujo. En relación con la 19ura 82 se informó brevemente acer..:a de la disposición del punzón lateral. Estos punzones cortan el borde de la tira quitándole un recorte de anchura c. cuyo valor puede obtenerse en la última columna de la tabla 5. El ancho del punzón lateral es de 6 a 10 mm y su longitud corresponde exactamente a la del paso x. La sencilla forma rectangular A de la figura 87 es. todavía hoy, la más utilizada. por ser la de fabricación más barata. A pesar de ello. esta ejecución no es aconsejable. puesto que. debido a la solicitación unilateral de la arista de
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Fig. 85. Canal para la conducción de las piezas punzonadas.
tener estas pilas se utilizan unas barritas metálicas de sección redonda, uno de cuyos extremos está doblado, estando el otro roscado para poder enroscar en él una tuerca; dichas barritas se introducen por un orificio de la pieza troquelada. Para evitar que, al inicio de la operación. caigan las piezas troqueladas, el canal de guía se rellena con papel de seda arrugado que va siendo desplazado por las piezas que caen a continuación. El último sistema de punzonado de la tira indicado en la figura 83 g, que implica un punzonado antes del troquelado de separación, corresponde a una disposición múltiple muy conveniente en la fabricación de grandes series. por el ahorro de mano de obra que representa. Para simples anillos o piezas similares, se obtiene un aprovechamiento rentable con una disposición .escalonada bajo un ángulo de 60°, según se ve en la citada figura 83 g. Esto no constituye regla fija alguna,
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