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Liquidación de punzones y matrices: Secretos para piezas perfectas

Última actualización:
26 de marzo de 2024

Índice

La holgura de punzonado se refiere a la separación entre el punzón y la matriz (véase la figura 2-7). A menos que se especifique lo contrario, generalmente denota la holgura total en ambos lados.

La holgura de punzonado no sólo afecta significativamente a la calidad de las piezas punzonadas, sino que también influye en la vida útil de la matriz, fuerza de perforaciónfuerza de extracción y fuerza de expulsión. Por lo tanto, la holgura es un parámetro crucial en el diseño de matrices de punzonado.

Espacio libre de perforación
Figura 2-7 Holgura de punzonado: 1 - Punzón; 2 - Troquel

Valores de holgura de punzones y matrices

El análisis del proceso de estampación revela que actualmente no existe un valor fijo de holgura que pueda satisfacer todos los requisitos de calidad óptima de la sección, máxima precisión dimensional, mínima deformación por alabeo, máxima vida útil de la matriz y mínima fuerza de punzonado, fuerza de descarga y fuerza de expulsión de la pieza.

Por lo tanto, en la producción real de estampación, se determina principalmente un rango de holgura basado en factores como la calidad de la sección, la precisión dimensional y la vida útil de la matriz. Siempre que la holgura esté dentro de este rango, se pueden conseguir piezas estampadas aceptables y una mayor vida útil de la matriz.

Este intervalo se conoce como holgura razonable, siendo el valor mínimo la holgura razonable mínima y el valor máximo la holgura razonable máxima. Al diseñar y fabricar, debe tenerse en cuenta que el desgaste durante el uso aumentará la holgura entre el punzón y la matriz; por lo tanto, generalmente es mejor determinar la holgura de la matriz basándose en el valor mínimo de holgura razonable.

Cuanto menor sea la holgura seleccionada durante el diseño, mayor será la precisión de fabricación y montaje requerida, con el consiguiente aumento de costes. Una holgura menor también exige una mayor resistencia y precisión de la matriz, lo que se traduce en una vida útil más corta y una mayor probabilidad de mantenimiento. Por consiguiente, el nivel de holgura de punzonado suele elegirse en función de los siguientes criterios:

(1) Resistencia al cizallamiento del material

Los materiales con menor resistencia al cizallamiento tienen mejor capacidad de deformación por estiramiento y son más propensos a las rebabas, por lo que la holgura debe ser menor. Por ejemplo, la holgura de punzonado para materiales de cobre de dureza media es 70% de la de materiales de acero del mismo grosor, y 60% para materiales de aluminio.

(2) Requisitos de precisión de la pieza de trabajo

Los productos destinados a las industrias electrónica y de electrodomésticos requieren una gran precisión, mientras que los destinados a las industrias de productos de exterior, eléctrica y de maquinaria agrícola tienen requisitos de precisión menores. En consecuencia, la holgura de la matriz puede ser mayor.

(3) Superficie de la pieza y longitud del canto

Las superficies de piezas más grandes o con bordes largos tienden a acumular mayores errores durante la fabricación y el montaje de la matriz, por lo que debe elegirse una holgura de matriz mayor. (Se hace una excepción con las matrices de troquelado rectangulares con bordes largos porque, durante el estampado, la pieza de trabajo ejerce una fuerza de compresión sobre la matriz cóncava, lo que provoca la dilatación de los bordes de la matriz en línea recta).

(4) Posición en el flujo del proceso

Cuando las rebabas producidas por el punzonado afectan negativamente a las operaciones posteriores o al producto final, la holgura de la matriz debe ser menor. Si no hay impacto adverso, es preferible una holgura mayor.

(5) Estructura del troquel

Cuando la estructura de la matriz está limitada por la forma del material y no puede garantizar una holgura óptima entre el punzón y la matriz (como en el caso de las matrices de corte de tubos o punzonado en superficies inclinadas), debe seleccionarse una holgura mayor.

Cálculo rápido de los valores de holgura entre punzón y matriz para piezas económicas

En la producción diaria, las piezas de calidad económica representan más de 80% de la carga de trabajo total. Si la geometría de la pieza es un polígono externo o tiene protuberancias o ranuras internas con una anchura no inferior a 12 veces el grosor del material (12t), puede seguir tratándose como una pieza de calidad económica. En estos casos, el juego bilateral (C) entre el punzón y la matriz se calcula como 10% del espesor del material: C = 0,1t.

Si la holgura calculada es inferior a 0,02 mm, debe procesarse como si no hubiera holgura, lo que significa que el punzón debe diseñarse para que no entre en la matriz.

Un método de punzonado sin holgura consiste en utilizar varias capas de material para apilar los punzones. Esta técnica es adecuada para matrices de corte, pero debe aplicarse con precaución a las matrices de punzonado.

El punzonado sin holgura requiere una gran precisión en el prensa mecánica movimiento. La holgura entre la corredera y la guía debe estar comprendida entre 0,005 mm y 0,015 mm, y la holgura axial entre la biela y el casquillo esférico no debe superar los 0,02 mm; no debe ser demasiado holgada. El entorno de trabajo debe estar limpio y ordenado.

Se debe añadir una pequeña cantidad de lubricante durante el punzonado, y se debe tener cuidado para evitar que partículas extrañas o polvo contaminen los materiales y el lubricante.

Principios de selección de las direcciones de desminado

1) Para el troquelado, utilice el tamaño de la matriz como referencia, siendo el tamaño del punzón el tamaño de la matriz menos el valor de la holgura.

2) Para el punzonado, utilice el tamaño del punzón como referencia, siendo el tamaño de la matriz el tamaño del punzón más el valor de la holgura.

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