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Proceso de Troquelado y Estampado

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by

Daniela Prado

on 29 January 2014

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Transcript of Proceso de Troquelado y Estampado

Proceso de Troquelado y Estampado
Proceso de Troquelado
Troquel:
Se le llama troquel a la herramienta que, montada en una prensa permite realizar operaciones diversas tales como:
• Cizallado
• Corte de sobrante
• Doblado
• Picado
• Perforado
• Estampado
• Embutido
• Marcado
• Rasurado.
Los troqueles son construidos teniendo en cuenta: el trabajo a realizar, características de la prensa, material a troquelar y número de piezas a producir.
Tipos
de
Troquel
Troquel Simple
(De una estación o de un paso) :


Permiten realizar solamente una operación en cada golpe de la prensa, son de baja productividad y normalmente es necesario el uso de otros troqueles para poder concluir una pieza y considerarla terminada.
Troquel Compuesto
(De dos o tres estaciones o pasos):

Son herramientas que permiten aprovechar la fuerza ejercida por la prensa realizando dos o más operaciones en cada golpe agilizando el proceso.

Troqueles Progresivos (Múltiples estaciones o pasos):

Son troqueles complejos y de gran desarrollo, también llamados "Matrices Progresivas". Son altamente productivos aunque su mantenimiento y operación es mas compleja que en los otros casos.


Troqueles y Elementos del Troquel
Partes básicas de un Troquel:
Corte del Troquelado
Los elementos de transformación en un troquel, son llamados punzón (macho) y matriz (hembra), ambos deben tener un tratamiento previo de endurecimiento (llamado«templado») que debe superar la dureza de los materiales a procesar.

La parte superior de la herramienta (parte superior del porta troquel) se sujeta firmemente al ariete o carnero de la prensa mientras que la parte inferior (porta matrices) se fija a la mesa de la máquina, el centramiento entre ambos (incluida la holgura) se mantiene gracias a los postes fijos en el porta troquel y los bujes embalados que se deslizan en las tazas, aunque hay troqueles que solamente tienen postes y tazas con ajuste deslizante entre ellos y algunos otros (esto ya es poco común) que no cuentan con postes y para centrar se emplea un método un poco rudimentario que se describe en “procedimiento de montaje de troqueles”.

Entendiendo que la operación de troquelado se realiza a los 180° del viaje (carrera) del ariete, una vez realizada está, el punzón comienza a subir pero existe un problema: la elasticidad del material que al contraerse “abraza” al punzón y, por lo tanto, tiende a subir junto con él; esto lógicamente debe evitarse, para ello entran en juego los extractores de la cinta metálica (planchador o expulsores o puentes) que separan el material del punzón al mismo tiempo que lo sujetan contra la matriz en el momento en que se realiza la operación de troquelado.

Por otro lado, el material cortado tiene cierta tendencia a adherirse a la matriz, ya que éste se expande. En algunos casos esta expansión no es suficiente y entonces también trata de subir pegada al punzón; para evitarlo, se utilizan los botadores que son simplemente pernos, que mediante la acción de un resorte, impiden que la pieza sea extraída de la matriz “empujando” literalmente hacia abajo el material cortado.

Troquelado
Proceso mecánico de producción industrial que se utiliza para trabajar en frío lámina metálica y fabricar completa o parcialmente piezas por medio de una herramienta (troquel), conformada por un punzón y una matriz, también llamados macho y hembra, respectivamente.
Las Prensas

Las llamadas troqueladoras son prensas accionadas tanto mecánica como hidráulicamente, con construcción horizontal y vertical, que ejecutan el movimiento y transmiten la fuerza a la base superior del troquel para que este, con ayuda de la presión, penetre la matriz, sujeta a la mesa de la maquina, y transforme la lamina.
Las prensas hidráulicas usan grandes cilindros y pistones para mover el ariete. Este sistema suministra carreras mas largas que las de impulsión mecánica y pueden desarrollar mayor fuerza de tonelaje.
Los expertos prefieren las prensas mecánicas para cortar, ya que las hidráulicas como consecuencia de un efecto de descuelgue en el movimiento del troquel, tiende a aumentar el desgaste de los punzones.
La máquina apropiada para cada proceso debe elegirse de acuerdo a la necesidad e impacto (fuerza en toneladas), a las dimensiones del material y el numero de piezas por producir. Las troqueladoras hoy tienen capacidades de presión superior a las 2000 toneladas (Tn).
Proceso de Estampado
Estampado
El estampado es un forjado mecánico en el que se emplea un molde o estampa para conformar la pieza. La estampa se compone de dos partes (estampa y contra estampa) que se acoplan entre sí. Al diseñar las estampas hay que aumentar sus dimensiones en previsión de la posterior contracción del material que se produce. También es preciso prever unas salidas de material para asegurar que el llenado de la estampa es correcto. La rebaba producida se eliminará en una operación posterior.

Tipos de Estampación
Estampación en Frío:
La estampación en frío se realiza con el material a menor temperatura que la temperatura de recristalización. . Esta deformación en frío genera en el material el fenómeno de acritud. Se obtiene una pieza con una alta dureza. El problema radica en el tamaño y forma de la pieza a fabricar, que se ven limitados debido a que el material se trabaja enfrío.
Los materiales utilizados en la estampación en frío son dúctiles y maleables, como: el acero de baja aleación, las aleaciones de aluminio, el latón, la plata y el oro.
Las principales operaciones de estampación en frío son:
Troquelación:
punzonado (realización de agujeros), corte (separación de piezas de una chapa) o acuñación.
Embutición:
obtención de cuerpos huecos a partir de chapa plana.
Deformación por flexión entre matrices:
curvado, plegado o arrollado.
Estampación en Caliente:
Este tipo de estampación se realiza con el material a mayor temperatura que la temperatura de recristalización. A temperatura alta el material tiene un limite elástico bajo y una región plástica amplia, siendo posible deformarlo sin incrementar su acritud. Para soportar las altas deformaciones, el material a trabajar debe concentrarse en su totalidad en caliente (el cociente entre la Temperatura de trabajo y la Temperatura de fusión sebe ser mayor a 0,6), por lo cual muchas veces la superficie de la pieza sufre oxidación; si el centro de pieza no esta caliente, se produce la rotura de la misma.
Elaborado por: Daniela Prado
El proceso se lleva a cabo en tres fases:

La preparación, en la que se da a la pieza una forma aproximada a la definitiva por medio de forja mecánica.
La estampación, en la que se coloca la pieza en caliente entre las estampas. La presión hace que el metal ocupe los huecos de la estampa y la pieza adopta la forma definitiva que se desea.
Por último el acabado, que procede a cortar las rebabas o el material sobrante.
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