FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

Transcripción

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2 TIPOLOGÍA DE LAS PIEZAS DE CHAPA TIPOS DE MATRICES ELEMENTOS DE LAS MATRICES TIPOS DE TRANSFORMACIÓN CALCULOS DE APLICACIÓN EN LAS MATRICES CONSTRUCCIÓN DE MATRICES ANÁLISIS DE COSTES

3 Tamaño Geometría Materiales Tolerancias Transformación

4 Industria de Automoción Aeronáutica Naval Ferroviaria Eléctrica Electrónica Informática...

5 ÚTILES PARA LA TRANSFORMACIÓN DE PIEZAS DE CHAPA Matriz Troquel Estampa Molde

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7 Geometría de la pieza a fabricar Tamaño de la pieza Características del material a transformar Producción a realizar Tolerancias de acabado Características de la prensa Nivel de presupuesto

8 Proceso de transformación Manual Semiautomática Automática Características constructivas De puente Con pisador Coaxial o doble efecto Progresiva Ciclos de producción De pruebas De prototipos De producción

9 1. ESPIGA 2. BASE S. 3. P. PUNZONES 4. PUNZÓN 5. P. PUENTE 6. CHAPA 7. BASE I. 8. P. MATRIZ 9. REGLAS GUÍA 10. COLUMNAS GUÍA

10 1. BASE INFERIOR 2. SUFRIDERA INFERIOR 3. PLACA MATRIZ 4. REGLAS GUÍA DE BANDA 5. PISADOR 6. PORTA PUNZONES 7. SUFRIDERA SUPERIOR 8. BASE SUPERIOR 9. PUNZÓN DE CORTE 10. RESORTE 11. CASQUILLO GUÍA 12. COLUMNA GUÍA

11 Planta superior Planta inferior Matriz progresiva con pisador Matriz progresiva con pisador

12 Matriz de embutir 1 Matriz de embutir 2 Pieza obtenida

13 Recomendable para piezas que requieran una gran concentricidad entre diferentes punzonados.

14 FINALIDAD Transformar la banda, hasta dejar la pieza acabada.

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16 Separación completa de una parte del material por medio de una herramienta. Rebabas Desgarros Roturas de material

17 DEFECTOS CON TOLERANCIA INADECUADA Rebabas en la pieza Arranque de material Desgaste excesivo de la matriz y punzón Medidas incorrectas Perfil poco definido... CAUSAS QUE LOS ORIGINAN Materiales o tratamientos defectuosos Montaje incorrecto de la matriz Ajustes inadecuados Técnicas de construcción deficientes Mantenimiento inapropiado Chapa de mala calidad...

18 La pieza no debe sufrir ningún movimiento durante el doblado. Los radios de doblado serán como mínimo igual al espesor de la chapa. Las superficies en contacto con la chapa estarán lisas y pulidas.

19 Transformación de una chapa plana en un objeto hueco. FORMAS Cilíndrica Rectangular Cuadrada Irregular TIPOS DE EMBUTICIONES Simple efecto Doble efecto Triple efecto

20 FACTORES A TENER EN CUENTA EN LAS EMBUTICIONES La calidad y el espesor del material deben ser constantes Los radios del punzón y la matriz los adecuados Los diámetros y profundidades de las embuticiones proporcionales La fuerza del pisador sobre la chapa la correcta La velocidad de embutición la mas idónea La lubricación de la chapa la mas apropiada

21 APLICACIONES Bidones Latas Recipientes Ensamblaje de componentes FORMAS Redonda Cuadrada Rectangular Ovalada Irregular MATERIALES Buen límite elástico Bajos espesores

22 Dar forma de rizo en el borde exterior de un recipiente. EFECTO Dar más rigidez Reducir la deformación APLICACIÓNES Recipientes de todo tipo MEDIOS Matrices Máquinas especiales TIPOS DE MATERIALES Bajo espesor

23 Formar un ojal o rizo en el extremo de una chapa plana. Relación: di = 1,5 e Siendo: di = diámetro interior del arrollado e = espesor de la chapa APLICACIONES Bisagras Perfiles acanalados Elementos giratorios

24 VENTAJAS Sin matriz Bajo coste Baja inversión Útiles sencillos APLICACIÓNES Producciones pequeñas Piezas de Menaje Piezas de Decoración Lámparas Equipos de iluminación MATERIALES Hierro Aluminio Latón Cobre Espesores < 2 mm.

25 Extraer fuera de la matriz, el material blando de un disco inicial. Altura obtenible: h = 8 D (para piezas de 8 a 60 mm) h = 3 D (para piezas de 60 a 100 mm) Siendo: D = Diámetro exterior del objeto h = Altura máxima obtenible MATERIALES Gran plasticidad Blandos Dúctiles Aluminio, plomo, estaño, etc. APLICACIÓN Tubos Cápsulas Botellas Embases

26 Formación sucesiva de un perfil en una tira chapa. Espesores entre 0,4 y 3 mm. VENTAJAS Anulación de retales. Rapidez de producción. Simplicidad de útiles. Poca mano de obra.

27 Base Superior e Inferior Sufridera Superior e Inferior Placa matriz o Matrices Reglas de guiado de chapa Pisador o Prensa chapas Porta Punzones Punzones Centradores...

28 CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO Buen guiado. Medidas adecuadas para su fijación en prensa. Espacio suficiente para acceder a todos los elementos. Espesor y resistencia. Facilidad de montaje de los portapunzones Alineación con el bloque inferior de la matriz MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Fundición Acero Hierro

29 Su misión es impedir que las cabezas de los punzones se claven en las bases. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Ac. F-522 Temp. y Rev. HRc Ac. F-114 Temp. y Rev. HRc CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Buen tratamiento térmico. Espesor adecuado. Resistencia a la rotura.

30 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Acabados de calidad Ajustes de precisión Tratamientos adecuados Max. precisión punzón-matriz MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Materiales tenaces Resistencia al desgaste

31 MISIÓN Guiar la banda dentro de la matriz. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Resistencia al desgaste. Anchura de guiado suficiente. Altura según banda y pieza a transformar. Facilidad de construcción y mantenimiento. Acabados de calidad media.

32 MISIÓN Mantener la chapa plana antes, durante y después del corte. ESPESOR RECOMENDADO e = 0.4 h e = espesor de la placa h = altura de punzones CARACTERÍSTICAS Máx. Perpendicularidad de la cara de apoyo y los alojamientos de punzones Ajuste de calidad H7 Buena Fuerza extracción (aprox. 10% de corte)

33 ESPESOR RECOMENDADO e = 0.33 L e = espesor de placa L = longitud de punzón CARACTERÍSTICAS Perpendicularidad entre la cara de apoyo y los alojamientos de los punzones Buen ajuste de los punzones Facilidad de mantenimiento

34 MISIÓN Centrar la banda (o la pieza) para garantizar una correcta transformación. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Precisión de centraje (0.05 < que alojamiento) Superficies rectificadas Tratamientos y acabados de calidad

35 Fuerza de corte Fuerza de extracción Tolerancia de corte Fuerza de doblado Factor de retorno del material Cálculo de la fibra neutra Desarrollos de cuerpos embutidos Número de embuticiones Presión del prensa-chapas

36 Esfuerzo F para el corte de chapa: Fórmula: F = P e Rst. Siendo: P = Perímetro de corte en mm. e = Espesor de la chapa en mm. Rst. = Resistencia del material a la cortadura en Kgf/mm 2. (Ver tabla)

37 Resistencia a la Resistencial al MATERIALES rotura en Kg/mm 2 corte en Kg/mm 2 Peso específico en Kg/dm 3 Recocido Crudo Recocido Crudo Acero laminado con 0,1% de C Acero laminado con 0,2% de C Acero laminado con 0,3% de C Acero laminado con 0,4% de C Acero laminado con 0,6% de C Acero laminado con 0,8% de C Acero laminado con 1.0% de C Acero laminado Inoxidable Acero laminado al sicilio Aluminio ,7 Anticorodal ,8 Avional (Duraluminio) ,8 Aluminio en aleación (Siluminio) ,7 Alpaca laminada Bronce Cinc Cobre Estaño ,4 Fibra 17 Latón Oro Plata laminada ,5 23,5 10,5 Plomo 2, ,4

38 Fuerza de extracción: Fórmula: F ex = 0.10 Fc. Siendo: Fc = Fuerza de corte

39 La tolerancia vendrá determinada por dos factores: El espesor del material. La resistencia al corte del propio material (Kg. mm 2 )

40 PUNZÓN O MATRIZ?

41 s2 b Kd Fórmula = P = = 3 I Siendo: P = Fuerza necesaria para el doblado b = Ancho del material a doblar l = Distancia entre apoyos s = Espesor de la chapa Kt = Coeficiente de rotura a la tracción en Kg/mm 2. Kd= Solicitud a la flexión en Kg/mm 2 (Kd=2 Kt)

42 s b Kd Fórmula = P = = 6 Siendo: P = Fuerza necesaria para el doblado b = Ancho del material a doblar l = Distancia entre apoyos s = Espesor de la chapa Kt = Coeficiente de rotura a la tracción en Kg/mm 2. Kd = Solicitud a la flexión en Kg/mm 2 (Kd=2 Kt)

43 s b Kd Fórmula = P = 2 = 6 Siendo: P = Fuerza necesaria para el doblado b = Ancho del material a doblar l = Distancia entre apoyos s = Espesor de la chapa Kt = Coeficiente de rotura a la tracción en Kg/mm2. Kd= Solicitud a la flexión en Kg/mm2 (Kd=2 Kt)

44 Valor que la chapa tiende a recuperar después de la acción del punzón. FACTORES DE INFLUENCIA El ángulo de doblado La resistencia del material El espesor de la chapa El radio de plegado

45 Zona del material que no está sujeta ni a tracción ni a compresión. Cálculo necesario para conocer el desarrollo de las piezas dobladas.

46 Determinación de las dimensiones de la chapa antes de embutir el objeto. FINALIDAD Economía de material Facilidad de embutición Reducción del número de útiles Capacidad de embutición Número de transformaciones OPERATIVA Calcular el diámetro inicial del objeto a embutir Calcular las medidas del primer diámetro y primera altura a obtener Aplicar las sucesivas reducciones posteriores

47 Para chapa de Aluminio: Entre 8 10 Kg./cm 2 Presiones específicas: Para chapa de Hierro: Aprox. 15 Kg./cm 2 Para chapa de Acero Dulce: Aprox. 20 Kg./cm 2 Presión del pisador: Pp = ( D - d ) p D = Diámetro inicial del disco de chapa d = Diámetro final de la pieza embutida p = Presión específica s/ tabla

48 FASES DE REALIZACIÓN Estudios y análisis previos al proyecto Creación del «método plan» Anteproyecto Proyecto

49 CREACIÓN DEL METODO PLAN Características de la pieza Características de la producción Características de la prensa Cliente ANTEPROYECTO DEFINICIÓN Tipo de matriz Consumo de mat. prima Sistem. de alimentación Sistema de expulsión Producción horaria Dimensiones generales APROBACIÓN Estampador PROYECTO COMPLETO DEFINICIÓN Cliente Área de calidad Matriz completa Mecanismos adicionales Postizos / Accesorios Normalizados Lista de materiales Normas Cliente APROBACIÓN Dto. CAD-CAM Estampador Área de taller CONSTRUCCIÓN DE MATRIZ

50 VALORACIONES Planos y documentación de la pieza Características del material Tolerancias, recubrimientos, tratamientos térmicos, etc Plazo de entrega de las primeras muestras o prototipos Plazo de entrega de la matriz Producción anual

51 VALORACIONES Tipo de matriz a construir (manual o progresiva) Número de matrices necesarias Tamaño aproximado de las matrices Consumos de materia prima Producciones aproximadas realizables Sentido de las rebabas en la pieza Producción de una o más piezas por golpe Tipo de prensa necesaria Medios auxiliares

52 VALORACIONES Aplicación de los datos aprobados en el estudio y el método plan Cálculos técnicos Paso y ancho definitivos Dimensionado general Situación de particiones de placas y postizos Embridaje de la matriz Situación de columnas y casquillos guía Alimentación de la chapa y evacuación de piezas Previsión de normalizados

53 VALORACIONES Aplicación de los datos aprobados en el anteproyecto Normas del cliente Producciones a realizar Materiales de construcción a realizar Tratamientos térmicos Normalizados Tolerancias de corte, doblado o embutición Evacuación de piezas y retales Casquillos o punzones de cambio rápido Placas o casquillos autolubricantes Detectores de avance y salida de pieza Troceadores de retal Limadores de cierre y de almacenaje Protecciones de seguridad Placas de insonorización Etc.

54 VALORACIONES Número de fases y descripción de la transformación Espesor del material Tipo de prensa destinada Carrera aproximada de trabajo Alimentación y evacuación de pieza Indicaciones adicionales Tipo de material a transformar Ancho de banda Paso de la matriz Cálculos técnicos

55 MÉTODO PRECISIÓN GASTO IMPLANTACIÓN ESTIMATIVO BAJA BAJO BAJO ANALÍTICO ALTA ALTO BAJO ANALÓGICO MODERADA BAJO ALTO DE ACTIVIDAD ALTA MODERADO ALTO ESTADÍSTICO MODERADA BAJO ALTO CONOCIMIENTOS ALTA MODERADO MODERADO

56 Estudios CAE de la pieza Estudio del proceso de transformación de la pieza Número de utillajes necesarios para su fabricación Realización del proyecto en CAD de la matriz Realización gráfica del despiece y planos auxiliares Tamaño de las matrices Componentes a mecanizar Cantidad y calidad de materiales y tratamientos térmicos Elementos normalizados a utilizar Programas y herramientas CAM necesarias Tiempos de trabajo Horas de mecanizado en fresadora, torno, taladros, erosión, C.N.C., etc. Montaje y ajuste de matriz Pruebas y puesta a punto de la herramienta Homologación y transporte final de la matriz

57 Materiales y aceros de construcción Tratamientos térmicos y recubrimientos Elementos normalizados Máquinas herramienta y sus capacidades de producción Tiempos y características de los mecanizados Las dificultades de mecanizado Los errores humanos La fatiga El estado de las máquinas Las habilidades del personal Las herramientas Los conocimientos del trabajo, etc.

58 Erosiones...Erosión de penetración Erosión de hilo Punteadoras...Punteadora universal Rectificadoras...Rectificadora universal Rectificadora tangencial Rectificadora de perfiles

59 Fresadoras...Fresadora universal Fresadora de copiar Fresadora de Control Numérico Taladros... Manual Radial Tornos...Torno de cilindrar Torno de repulsar Torno de control numérico

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