GUIA N° 1TROQUELADO CUETIONARIO 1. Objetivos básicos del troquelado: a. Dar forma a materiales sólidos, y en especial para el estampado de metales en frío. esta forma puede ser perforado, (punzonado), doblado, estampado, etc. b. No utilizar como proceso de fabricación el arranque de viruta. c. Minimizar tiempo y costos de fabricación de una pieza. d. El máximo aprovechamiento del material a utilizar. e. Poder realizar la fabricación de piezas en serie. f. Trabajar con geometrías complejas, difíciles de realizar mediante algún tipo de mecanizado. 2. Diferencias entre una prensa de carrera lenta y una de carrera rápida |Prensa de Carrera Lenta | |Prensa de Carrera Rápida |Usada en procesos de corte de grandes áreas, donde se necesita |Los procesos de corte sencillos o de pocas áreas, y de bajos | |un mayor torque o fuerza de corte. rendimiento y mayor velocidad| |espesores, donde se busca un mayor | |de producción. | |Para generar doblados de superficies significativas o complejas.|Puede ser usada en pequeñas superficies, ya que en áreas mayores| | | | |puede llegar a generar deformaciones y arrugas en los |materiales. | |Embutidos simples o |Embutido profundo o de geometría compleja, asegurando la pequeños para asegurar el desplazamiento | |fluencia del material. prensa. | |rápido de la tira de acuerdo a la carrera de la |Se puede utilizar en piezas tanto delgadas como gruesas, puesto |Por lo general se aplica en piezas de bajos espesores, puesto | |que este tipo de prensa puede soportar mejor las cargas material puede llegar a sufrir | |elevadas. tipo de prensa| | | | |que con piezas más gruesas el |desgarres en vez de fluir como se debe, además el |rápida puede no soportar las cargas muy elevadas por la |velocidad de trabajo. | |Los troqueles y las piezas accesorios, deben estar diseñados |Los troqueles y demás piezas deben estar diseñados para soportar| |para soportar cargas elevadas. trabajo repetitivo a | | |cargas y además soportar la fricción del |gran velocidad. | 3. Principio de funcionamiento prensa excéntrica. Las de conducción excéntrica se usan sólo donde se necesita un solo martinete de golpe corto. La energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente o a través de un tren de engranes. La prensa de junta articulada se ajusta idealmente a las operaciones de acuñado, prensado o forja. Tienen una carrera corta y es capaz de imprimir una fuerza extrema. Hay un árbol de la excéntrica accionado por un motor a través de un volante con embrague y dispositivo de frenado sobre la excéntrica de este árbol se halla dispuesto un manguito excéntrico que puede girarse y se fija al árbol por medio de un anillo con garras. Si se afloja el anillo con garras podrá girar el casquillo excéntrico respecto al árbol de la excéntrica. Con ello puede variarse la corredera de la prensa, la carreara puede variarse según el tamaño de la prensa desde 0 hasta una carrera máxima. El movimiento alternativo se transmite a la corredera desde la cabeza de la biela por medio de un husillo con bola. Este husillo puede girar y con ello atornillarse o desatornillarse en la cabeza de la biela, mediante este ajuste de la altura y de la carrera se acciona la parte excéntrica por medio de un cigüeñal que a su vez esta ejecutado por un motor eléctrico. 4. Clasificación de las prensas según su medio de accionamiento. |Ariete | |Métodos De Aplicación De Potencia Al| |Ariete |Manivela |Leva |Excéntrica |Tornillo de potencia | | | | | | | | | | |Vertical de simple efecto |Vertical de doble efecto |En cuatro correderas |De configuración especial | | | | | |Cremallera y piñón |Junta articulada |Hidráulica |Palanca acodillada |Neumática 5. Procesos de troquelado existentes |TIPO DE PROCESO |Cizallado, Cortado, |Guillotinado |Mortajado | |Niblado |APLICACIONES | | |Es un proceso de corte para láminas y placas. Puede llegar a |definirse como cortes sin geometrías especificas. | |Mortajado es un proceso de corte fino para la lamina y plancha y | |difiere del cizallado en que la cuchilla esta a cierto ángulo. | |El corte de laminas (Niblado) incluye hacer recortes sucesivos | Recortado. el troquel se monta en la bancada o mesa de la respectiva mesa la cual tendrá canales en t para disponer de bridas o tornillos de sujeción el cual son los que van a anclar a la bancada a nuestro respectivo troquel hay que tener en cuenta una perfecta alineación entre la matriz y el punzón de nuestro troquel. | | |Muescado. |Piezas superficiales y profundas con formas relativamente simples. | |Lanceteado |Doblado |Embutido |Remoción de piezas (o de diferentes formas) de las orillas. | | |Para recortar un agujero conformado en una lamina o placas |metálicas.| TRABAJO INDEPENDIENTE 1. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas y | |piezas similares. | | |Una operación de corte de chapas o láminas. procedimiento de montajes de troqueles en una prensa. . |Dejar una oreja sin quitar material alguno.| |Perforación | | | | | |Punzonado | |Acuñado | | | |hasta que se produce una forma más grande o recortada. generalmente en frío. |Doblar una lamina según las medidas. | | | |También llamado destijerado. | |aberturas en paneles que se van a terminar con otros procesos a | |fin de poder montar instrumentos o equipos y en operaciones |similares. | |mediante un dispositivo mecánico formado por dos herramientas | |Es casi un trabajo en frió con piezas pequeñas. [pic] Como podemos observar en la figura. Se desplaza el | |material por la presión y el impacto hacia las cavidades de la | |matriz. Las aplicaciones incluyen perforar las arandelas hacer | |agujeros para remaches mediante elementos estructurales de acero. transmisión: es la parte fundamental de la prensa es la que transmite la fuerza a cualquiera de los elementos de accionamiento puede ser mecánico. que guían el movimiento correspondiente del émbolo. bancada o mesa fija de la prensa: Cimentación y soporte principal de la estructura sobre la que se montan y guían las partes operativas de la máquina. . Corona: Parte superior de la prensa que contiene los mecanismos de impulso o cilindros. Émbolo: Porción superior principal de la prensa que recorre hacia arriba y hacia abajo dentro del bastidor. h. b. d. que está sujeta a la fuente de poder y regula el movimiento correspondiente del émbolo.En el cabezal de la prensa se sujeta la parte superior de nuestro troquel el cual va a realizar la carga a la respectiva placa o chapa de material a troquelar obviamente va sujetada al cabezal puede ser como en este ejemplo con un tornillo de apriete que mantendrá sujetada la parte superior. Cigüeñal: Dispositivo que en algunas prensas mecánicas conecta el émbolo al volante. f. e. volante: Dispositivo principal localizado en la corona de la prensa mecánica. partes de una prensa y sus respectivas funciones a. c. armazón: parte que protege los elementos internos de la prensa. Bastidor: Estructura de la prensa que soporta el émbolo sobre la base y guía el movimiento correspondiente del émbolo. La porta-matriz superior está unido al émbolo. 2. neumático o hidráulico. g. Cilindro: Impulsor principal de una prensa hidráulica o neumática que utiliza fluido para forzar el movimiento del pistón encerrado dentro del dispositivo. Después de que el embrague desconecta al volante. Este embrague es accionado por medio de un pedal o una estación de botones. [pic] 3. la carga varía dependiendo de la respectiva presión suministrada al sistema.i. un freno detiene el movimiento del propio cigüeñal. a no ser que el operador mantenga oprimido el pedal. GUÍA N° 2 TECNOLOGÍA EN LA FABRICACIÓN DE TROQUELES CUESTIONARIO 1. operándose con auxilio de un embrague de fricción. El embrague se desconecta automáticamente después de cada revolución. Una biela transmite el movimiento del cigüeñal a una parte móvil de la prensa o ariete. Cuando las prensas no requieren que el accionamiento sea mecánico se utiliza un o mas cilindros hidráulicos el cual ejecutaran el proceso del embolo que se encarga de realizar el respectivo prensado. deslizándose éste en unas guías. Diferencias entre erosionado por hilo y por penetración . en cuyo caso la prensa repite el trabajo. principio de funcionamiento de las prensas El funcionamiento de las prensas operadas con motor está basado en el siguiente principio: El motor hace girar un volante de la prensa que está unido al cigüeñal de la misma directamente o por medio de engranes o bandas. | | |Es un proceso bastante demorado. penetrador. grafito. | |cobre electrolítico o en |Desgaste rápido del material erosionador en este caso el hilo. Tamaño 2. Aún más que el de penetración. | |Sus costos son aún más elevados que el de penetración. Dimensiones . que puede estar fabricado en| |en un carrete y transportado hasta otro en otro extremo. el movimiento lo realiza el 2. |Se demora tiempo en realizar el respectivo erosionado. | |del hilo de Tungsteno. por|El desgaste es menor. | |este moviendo. Evaluación de costos b. mientras que |Durante la erosión solo trabaja en la mesa mientras ésta no se | |el hilo se desplaza en los carretes.|POR HILO |POR PENETRACION | |Para erosionar utiliza un hilo mínimo de 0. que va instalado |Para erosionar utiliza un electrodo. Etapas para el desarrollo de un troquel a.3mm. salvo en el caso |para ejecutar la misma función de erosionado. en los tres ejes. un electrodo se puede utilizar varias veces | |lo general solo se puede utilizar una sola vez. Material y características 3. | |Representa unos costos altos. |El movimiento lo realiza la mesa. Tipología de la pieza 1. Disposición 6. Proceso obtención 6. Axial o coaxial o compuesto 3. Partes 7.4. Proceso de fabricación 5. Especificaciones técnicas c. Tolerancias 5. Cálculos cargas y esfuerzos 8. Diseño del troquel 1. Progresivo 2. Tamaño . Tipo de prensa a utilizar 9. Materiales 4. Plan de trabajo 1. Procesos de erosionado 8. Tornos 2.d. Taladros 7. Maquinaria a utilizar 1. Fresadoras 3. Mandriladoras 5. Limadoras 4. Ejecución del proyecto . Tratamientos térmicos e. Cálculos f. Rutas de trabajo 3. Cronograma 2. Rectificadoras 6. | |Para verificar el proyecto | |rugosidades. Puesta en marcha 3. 1370 | |FUNCION PARA EL TROQUEL |Buen material para soldadura . pieza y control de calidad final. |Tolerancias según los planos de la pieza |Montajes y ajustes para el correcto funcionamiento. maquina y hombre. piezas con ciertas rugosidades. piezas con superficies uniformes de muy bajas | |de la herramienta.g. Tenemos que tener en cuenta costos indirectos y directos tanto para la fabricación del troquel como los de la producción de dicha pieza con los requerimientos específicos. añadiendo coste de producción se puede ver si es viable la fabricación del troquel para la producción esperada. Principales aceros que forman cada clasificación citada en el capitulo |ACERO | |F-1110. | |Verificación de piezas.1141. 1. XC-15. Importancia de costos en el desarrollo de la matriceria Los costos de matriceria son de vital importancia porque por medio de un análisis en cuanto al costo de fabricación de nuestro troquel. 4. Principales diferencias entre mecanizados finales y los primarios |MECANIZADOS PRIMARIOS | |MECANIZADOS FINALES |Acabados de desbaste. producción de la pieza. | |Prueba de producción de la |Ajustes finales y puesta en marcha de la 5. dependiendo |Mejores acabados. Diseño del troquel y levantamiento de planos b. F-114. Planificación del material a utilizar. El esquema a seguir y el planeado para la realización del proyecto asignado para el área de troquelería es el siguiente: a. 1. 2310 | |F-5220. 1. | |F-522. |Piezas para resistencia a la fricción |Alta resistencia al desgaste |Piezas que trabajan a tensión |Tenacidad y elasticidad |Fabricación de sufrideras | |Acero pretemplado a 46Hrc |Fundición gris para bases |Fundición de acero. 90MV8 | |CHAPA AZUL. 1. 1.2842.6511. FGL215HB. Z160CDV12. Carros-pisador TRABAJO INDEPENDIENTE 1.7220. Esquema respecto a la planificación del proyecto asignado.|F-1140.2379. 0732-03 | | |Bonificar o temple por inducción |Bonificar dureza max. 1650 | |F-1250. XC-70. 1774. FGS600-3.2510. 1.F-524 |CARMO. tipos de mecanizados a seguir. 35 HRc.1248.0215-00 | |GGG-60. XC-45. . 2234 | |F-1280. 35 CD 4. 2140 | |F-5229. 1. 2249 | |GG-25. 90MCV5.1191. 1. 35 NCD 4 | |F-5211. 3D. Unigraphics. Pro/Engineer. Por ello es cada vez más común que una máquina herramienta CNC trabaje en conjunto con un software de mecanizado. Ajustes h. QCad. e. Tekla Structures. GUIA DE LABORATORIO N°3 PREPARACION DE LA TIRA Y ALIMENTACION DE UN TROQUEL . Mecanizado de piezas. Tebis. Solid Edge. Edge Cam. WorkNC. IntelliCAD. NX4. Metrología f. Machinning Strategist Cimatron. HyperMill. programas de la compañía AutoDesk. Bob CAD-CAM. y por ello susceptible a errores si es que se requiere producir piezas de lotes pequeños o únicos. Procam. Rhinoceros. MaterCAM.c. Microstation. Pruebas g. CATIA. Autosketch. PowerMill. Esprit CAD-CAM. SolidWorks.CAM y su aplicación en la materia En el campo de la Matriceria sobre todo en la fabricación de moldes el programar una máquina CNC para obtener geometrías complejas a más puede ser una tarea muy laboriosa. Puesta en marcha 2. Investigar métodos CAD. d. ArchiCAD para el modelado del CAD y los programas utilizados en el CAM. Autodesk Inventor. es de vital importancia los métodos que se utilizan para el proceso del diseño de troqueles y matrices: usualmente se utilizan herramientas informáticas como AutoCAD. Surfcam. Planificación de trabajos medidas y especificaciones. llevar el área de la figura embutida.75 mm… Calibre 22 Espacio entre pieza y pieza = 3 x (e) = 3 x 0. por tal razón se debe dejar una tolerancia por encima del área estimada y luego recortar la superficie sobrante. y la de las caras.79 mm + 2. Calcular el paso asumiendo que su proyecto es desarrollado como una matriz progresiva. claro está.04 mm 2. (en caso que sea una pieza circular). según los cálculos se obtienen los siguientes resultados. ¿Cuál sería la distribución de tira ideal según el ítem anterior? [pic] 3. que es igual a la sumatoria del área del fondo de la pieza. es decir. ¿Cómo se calcula el material de recorte para piezas con formas irregulares y que presentan embutidos profundos? Se calcula mediante el diámetro de desarrollo de la pieza.75 mm = 2.CUESTIONARIO 1. que las piezas por ser irregulares nunca se llega a tener un cálculo del todo acertado. Proyecto de embutido profundo.79 mm Espesor de la chapa es de 0. . en el caso de piezas de forma irregular se debe calcular el desarrollo que debe tener esta pieza.25 mm = 38.25 mm Paso = Diámetro de desarrollo + espacio entre piezas Paso = 35. Diámetro de desarrollo es de 35. y además se | |fácilmente por el lado posterior del troquel |las piezas que quedan debajo. se dificulta la | . etc. d. Márgenes de separación entre pieza y pieza. (tipo de carrera. ventajas y desventajas de los sistemas de alimentación según operaciones de troquelado | |VENTAJAS |DESVENTAJAS | |Corte. Especificaciones de la prensa. y las piezas cortadas salen |necesite calzos. c. La complejidad de las piezas (geometría compleja). | |Embutido |Si el embutido es poco profundo. o necesita dos cuchillas de paso) e. f. Margen de la cuchilla de paso. es posible que el troquel | | deben retirar | |la tira. (si es una. ¿Cuáles son los factores que influyen en la preparación de la tira? Los factores que influyen en la distribución y preparación de la tira es: a. Tipo de alimentación del troquel g. El paso del troquel. b. se puede |Si el embutido es profundo.) 5. de algún modo. cizallado |Se puede tener un avance rápido en el paso de|Si es muy grande. capacidad.4. Espesor y ancho de la lámina. |No todas las piezas | |se puede tener una buena distribución de la |pueden tener un sistema | |tira. y |instalar elementos adicionales. Embutido y Doblado: el material tiende a levantarse. |elevadores de tira. las tolerancias. y varias | |operaciones de doblado en una sola carrera de| | |la prensa. y en ocasiones comienza a desgarrarse en los bordes de la pieza. | | | | |Si el doblado de la tira no es muy complejo. dependiendo las dimensiones del troquel. y tener | |operaciones de forma rápida. debido a la carga que se aplica en su centro. | |Doblado que se pueden doblar | de alimentación. pines.| se deben | como | | | | | | | |tener un buen avance de la tira. el espesor de la lamina. Diferentes comportamientos de los materiales en cada proceso de prensado Cizallado: En este proceso. | | | |operación de alimentación. la tira de material se calienta. cuando las tolerancias de los . | |Por lo general se debe alimentar de forma | |manual. | | TRABAJO INDEPENDIENTE 1. lo cual hace que el avance de la tira| |sea lento. para evitar esto se instala un pisador o prensa chapa. | |Algunos embutidos deben realizarse en varios | | | | |golpes. tanto la tira como la pieza terminada tienden a pegarse bien sea de la matriz o del punzón. un avance bastante rápido. el alimentador tiene instalado un palpador de avance de la chapa. cuando la flecha de la curva de material entre el desenrrollador y el enderezador es alta. Automáticamente. el dispositivo no actúa. el alimentador realice un nuevo ciclo de trabajo. Diferentes partes de un alimentador y funcionamiento Un sistema de alimentación busca reemplazar el operario. El sistema más común de accionamiento de todo el dispositivo de alimentación. 2. por el contrario. viene dado por una leva dispuesta sobre el cigüeñal de la prensa. y el enderezador de material. El desenrollado y aplanado de la chapa se realiza cada vez que un palpador automático instalado en el desenrrollador o devanador detecta que la curva de material en forma de bucle que debe existir entre el enderezador y el alimentador está por debajo del punto mínimo marcado. de manera que a cada giro de su eje. Para garantizar el avance exacto de la tira de material. el material tiende a arrugarse en sus bordes. y hacer más eficiente el proceso de troquelado de las piezas.troqueles no es correcta. GUÍA DE LABORATORIO 4 ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN [pic] ∑Mo = (15 Ton)(6 in) + (45 Ton)(2 in) – (75 Ton)(4 in) = -120 Ton in . estos dispositivos son el devanador. Por ejemplo. los otros dos dispositivos deberán aprovisionar y aplanar el material antes para que el alimentador lo introduzca en la matriz. cuando la flecha es pequeña el palpador actúa y aprovisiona nuevamente de material. o se comienza a rayar en su superficie externa. cuando se realiza el . una pulgada hacia la derecha tendremos que: ∑Mo = (15 Ton)(7 in) + (45 Ton)(3 in) – (75 Ton)(3 in) = 240 Ton .∑F = (15+45+75) = 135 Ton Si corremos el troquel con respecto al eje de referencia de la prensa. o formas ya sea en alto o bajo relieve. ¿Qué entiende por fuerza descentrada en los troqueles? Entiendo por carga descentrada en el diseño de los troqueles cuando se están utilizando troqueles progresivos en el cual estos realizan múltiples operaciones. y con cierta profundidad de acuerdo al volumen. 2. referencias. y donde también hay el concepto de troquelado de alta velocidad en procesos de producción.225 Ton = 15 Ton . La carga descentrada ocurre cuando la fuerza neta de la prensa no está en la posición central con respecto a la prensa durante el golpe. ¿Cómo se clasifican los troqueles de acuerdo a su operación? Operación que realiza el troquel • De corte: donde existe separación del material por cizallamiento o punzonado • De doblado: donde se parte de una pieza plana o cilíndrica y se modifica flexionándolo longitudinalmente. in CUESTIONARIO 1. • De estampado y acuñado: cuando el troquel busca grabar logotipos. por lo cual conlleva a un ladeo en el troquel. • De embutido: cuando se fabrican piezas de diferente geometría. textos. | |No tiene tira de alimentación o es difícil de suministrar debido|Tiene tira de alimentación para el proceso de troquelado. sin que la lámina se levante. ¿Qué función cumple la placa prensa chapa en un troquel de embutido? La función de la placa prensa chapa es sostener la chapa o lamina que se le va a realizar el respectivo proceso de embutido. ya que el punzón tiende a levantar la lámina en sus extremos y esto causa problemas en el proceso. |Múltiples punzones y matrices. |Se realiza un solo proceso. 3. puede generar arrugas. es decir que realiza en un solo obtención de un producto. el | |a la operación realizada en el interior del troquel | |proceso es mucho más rápido. varias |un producto final. desgarramientos en la pieza. | 4.momento del golpe el punzón deteriora la matriz del troquel. rupturas. | |Un troquel básico (punzón y matriz) dependiendo las operaciones a | | |realizar. se generan rebabas. e incluso se pueden partir los componentes del troquel. la prensa chapa busca sostenerla y permitirle fluir hacia el embutido. Enumere diferentes diferencias entre un troquel axial y uno progresivo |Axial |Progresivo | |La alimentación puede darse de |Alimentación manual o por pieza a obtener forma automática. 5. es decir en | |golpe toda la pieza a fabricar operaciones para llegar a | | |Múltiples procesos para |una sola carrera del troquel. ¿Cuál es la diferencia entre un troquel de embutido y uno de estampado? EMBUTIDO . y a medida de que la prensa da la carrera ellos van bajando y realizando paso a paso la forma deseada. Las características de la lámina o chapa. tiene radios por donde fluye con mayor facilidad la chapa. para que fluya de manera correcta dentro de la matriz. lo mejor es que se tenga una pieza previa que sea el área de desarrollo de la pieza a embutir. por ser un embutido profundo. es que debe ser muy dúctil. . El material se estira y fluye hacia el interior de la matriz y se logra la figura esperada. a fin de llevar de forma adecuada la lámina dentro de la cavidad de la matriz. el punzón solo golpea la pieza para grabar la forma requerida y no necesita introducirse en ninguna matriz.El embutido se realiza para la fabricación de elementos huecos o con profundidades a partir de planchas de láminas. ésta será más fácil de deformar. a fin de que su deformación sea fácil de lograr. y no se rompa o se rasgue. debe tener buena plasticidad. Troquel para embutido extra – profundo Es un tipo de embutido que debe ser realizado en varios golpes del punzón. ESTAMPADO La estampación consiste en grabar por medio de la presión y/o el impacto una serie de figuras o formas a una pieza previamente seleccionada. el punzón se introduce la cantidad suficiente en la matriz para lograr la figura requerida. entre menos espesor se tenga de la chapa. el punzón tiene un relieve de acuerdo a las letras. figuras o formas que se busca grabar en la pieza. El troquel de embutido tiene prensa chapa en la mayoría de los casos. por lo general algunos de estos troqueles son variables. el material no va a fluir de ninguna manera. TRABAJO INDEPENDIENTE 1. El troquel de estampado no necesita prensa chapa. . es necesario tener en cuenta los siguientes factores: el radio de curvatura y la elasticidad del material. barras. Antes de la operación de doblado se debe determinar la longitud estirada de la pieza que es igual a la de la fibra neutra. . según las condiciones del proceso. porque esta no sufre recalcado ni estirado y solamente experimenta una modificación de su forma. A partir del eje de doblado. a ser posible. equipadas con moldes o estampas apropiadas formadas de macho y hembra que funciona en forma análoga a como lo hace el punzón y matriz. el material resulta recalcado (compresión) por dentro y estirado por fuera. Para el doblado de chapas se emplean máquinas dobladoras o prensas de diversos tipos. para materiales duros. no se producen separaciones y se conserva la integridad del material. el mismo consiste en una transformación en frío o caliente de materiales plásticamente deformables alrededor de un eje recto. para materiales dulces y de 3 a 4 veces el espesor. La tensión de doblado aumenta al aumentar la distancia de la fibra neutra. aumentando también la tensión al disminuir el radio de doblado. Por ejemplo el cobre recocido blando se dobla mejor que los aceros esto se debe a que tiene menos resistencia mecánica. deben evitarse los cantos vivos. El doblado se utiliza para transformar chapas. La tensión de doblado disminuye hacia la fibra neutra y en sus proximidades el material se deforma solo elásticamente. y esta depende del material. iguales o mayores que el espesor de la chapa a doblar con el fin de no estirar excesivamente la fibra exterior y para garantizar un doblado sin rotura. las fuerzas externas actúan sobre la pieza de tal forma que las fuerzas internas no pueden oponerse a una deformación plástica permanente. después de todo doblado ocurre una recuperación elástica que hay que tomar en cuenta. Como toda deformación plástica esta acompañada por una deformación elástica. cabe destacar que esta conformación es sin arranque de viruta con una pequeña variación de la sección transversal de la pieza semiterminada. Para las operaciones de doblar en general.Diseño de Troqueles Doblado Es la operación más sencilla después de la del corte. perfiles y tubos. y ese lugar de transición entre ambas zonas recibe el nombre de fibra neutra. Estos radios de curvatura se consideran normalmente: de 1 a 2 veces el espesor. donde la conformación ocurre sin perdida de material. alambres. para este propósito se aconseja fijar los radios de curvatura interiores. y en el. de maquina. doblar perfilaría o elementos no tubulares como ángulos. Con este proceso se consigue además. rieles o manijas. Doblado por compresión: Realizado comúnmente a mano para doblar tubos y algunas varillas y perfiles de pared gruesa. para lo cual se siguen las mismas técnicas. Doblado de bordes: Involucra una carga voladiza sobre la lámina de metal. los dados deslizantes son más complicados y más costosos que los dados en V y se usan generalmente para trabajo de alta producción. Se usa una placa de presión que aplica una fuerza de sujeción para sostener la base de la parte contra el dado. . los correspondientes dados en V son relativamente simples y de bajo costo. Los ángulos incluidos. para conseguir diferentes ángulos su aplicación es bastante buena cuando se requieren piezas especiales y no fabricadas en serie. Debido a la presión del sujetador. se pueden hacer con dados en forma de V. puesto que los costos lo justifican. Doblado de tubería: Con este proceso se consiguen doblar barras y tubos en frío o en caliente para elementos estructurales. muebles. mientras el punzón fuerza la parte volada para doblarlo sobre el borde de un dado. Doblado con prensa: Utilizado para doblar laminas en frío. P= Punzón M= Matriz Tipos de Doblado Doblado en V: La lámina del metal se dobla entre un punzón y un dado en forma de V. En la zona de tensión máxima se produce una astricción con agrietamiento subsiguiente. que fluctúan desde los muy obtusos hasta los muy agudos. Para tubería el radio mínimo debe ser 4 veces el diámetro del tubo y el ángulo de doblado puede llegar a los 170°. El doblado en V se usa generalmente para operaciones de baja producción y se realizan frecuentemente en una prensa de cortina. disminuye la cohesión en los límites de grano.En la transformación plástica se sobrepasa el límite elástico del material y cuando se desplazan muchos átomos. Doblado por arrastre: Donde el dado se hace girar halando la pieza por una matriz, este proceso es adecuado para tubos de pared delgada y para radios pequeños y pueden lograrse dobleces hasta de 180°. Doblado por prensado: La pieza de trabajo se coloca entre dos soportes y se presiona contra el dado, es un proceso utilizado para tubos gruesos o perfilaría Doblado por tracción: Estira longitudinalmente la pieza hasta un limite elástico y se enrolla alrededor del dado, es muy utilizado para perfiles no tubulares. Descripción de una estampa para doblar. El doblado de piezas de chapas se realiza mediante herramientas especiales denominadas estampas de doblado. Estas estampas, según su construcción, pueden ser también aptas para curvado. Se compone de dos partes esenciales: una superior llamada punzón y una inferior llamada matriz. Completan la estampa dos escuadras laterales, que llevan dos piezas o bien dos pernos de posición, necesarios para introducir en su punto el elemento de chapa previamente cortada Análisis de ingeniería del doblado El metal, cuyo grosor es = t se dobla a través de un ángulo, llamado ángulo de doblado A. El resultado es una lámina de metal con un ángulo incluido A', tal que A + A' =180°. El radio del doblez R se especifica nor¬malmente sobre la parte interna, en lugar de sobre el eje neutral. Este radio del ángulo se determi¬na por el radio de la herramienta que se usa para ejecutar la operación. El doblado se hace sobre el ancho de la pieza de trabajo w. Tolerancia de doblado Si el radio del doblado es pequeño con respecto al material, el metal tiende a estirarse durante el doblado. Es importante poder estimar la magnitud del estirado que ocurre, de manera que la longitud de la parte final pueda coincidir con la dimensión especificada. El problema es determinar la longitud del eje neutro antes del doblado, para tomar en cuenta el estirado de la sección doblada final. Esta longitud se llama tolerancia de doblado y puede estimar como sigue: BA=2n — (R + Kbat) Donde BA = tolerancia de doblado en pulg (mm); A = ángulo de doblado en grados: R = doblado, pulg (mm); t = espesor del material, pulg (mm); Kba que es un factor para estimar el estirado. Recuperación elástica Cuando la presión de doblado se retira al terminar la operación de deformación, la energía elástica permanece en la parte doblada haciendo que ésta recobre parcialmente su forma original. Esta recuperación elástica es llamada recuperación elástica y se define como el incremento del ángulo comprendido por la parte doblada en relación con el ángulo comprendido por la herramienta formadora después de que ésta se retira. SB = A' - A'b / A'b Donde SB = recuperación elástica; A' = ángulo comprendido por la lámina de metal en grados, A'b = ángulo comprendido por la herramienta de doblado en grados. Fuerza de doblado La fuerza que se requiere para realizar el doblado depende de la geometría del punzón y del dado, así como de la resistencia, espesor y ancho de la lámina de metal que se dobla. La fuerza máxima de doblado se puede estimar por medio de la siguiente ecuación, basada en el doblado de una viga simple: F= KbfTSwt2 D Donde F = fuerza de doblado, Ib (N); TS = resistencia a la tensión del metal en lámina, lb/pulg2 (MPa); w = ancho de la parte en la dirección del eje de doblez, pulg (mm); t = espesor del ma¬terial o la parte, pulg (mm); y D = dimensión del dado abierto en pulg (mm). Esfuerzo para el doblado. Es la fuerza necesaria para ejecutar la acción de doblado. Se calcula ésta para determinar la prensa adecuada para realizar el trabajo. Se determina el esfuerzo de doblado en V por la fórmula siguiente: ED= esfuerzo de doblado en Kg. C= Coeficiente según distancia en h. R= resistencia a la tracción del material en Kg. / mm². L= Ancho de doblar. e = Espesor del material. h = Distancia de arista a arista. Para la obtención de un buen doblado debe tenerse en cuenta 3 factores: La pieza no debe sufrir ningún movimiento anormal durante el doblado. Los radios interiores de doblado serán como mínimo igual al espesor de la chapa. Las superficies del punzón y matriz en contacto con la chapa estarán lo mas lisas y pulidas posibles. El proceso se realiza de la siguiente forma: 1ª. Fase. El punzón y la parte móvil de la matriz permanecen estáticos en el punto muerto superior, mientras que en la parte inferior se posiciona una chapa plana lista para ser doblada. 2ª.Fase. El punzón inicia la carrera de descenso, hasta hacer contacto con la chapa e iniciar el doblado de la misma. 3ª. Fase. Al final de la carrera de descenso el punzón alcanza el punto muerto inferior, y la pieza queda doblada. 4ª. Fase. Después del doblado, la parte superior o móvil de la matriz retrocede hasta alcanzar el punto muerto superior, mientras el extractor inferior saca la pieza fuera de la boca de la matriz está preparada para doblar una nueva pieza. A partir del eje de doblado, el material resulta recalcado (compresión) por dentro y estirado por fuera, y ese lugar de transición entre ambas zonas recibe el nombre de fibra neutra. La tensión de doblado disminuye hacia la fibra neutra y en sus proximidades el material se deforma solo elásticamente. Como toda deformación plástica está acompañada Evidentemente el objeto principal es el de facilitar la operación de dar forma y reducir el desgaste de las estampas. que llevan dos piezas o bien dos pernos de posición. también se pueden eliminar o reducir los desechos de producción. aumentando también la tensión al disminuir el radio de doblado. 448. necesarios para introducir en su punto el elemento de chapa previamente cortada. Con una adecuada lubricación se puede superar también cualquier pequeño defecto de proyecto o construcción de las estampas y remediar las eventuales deficiencias del material a estampar. según su construcción. y esta depende del material. La tensión de doblado aumenta al aumentar la distancia de la fibra neutra. Lubricantes para el doblado y el estampado Durante las operaciones de doblado y otras de estampado es necesario que las superficies en contacto entre la chapa y la estampa se deslicen con facilidad y el mínimo rozamiento. pueden ser también aptas para curvado. Por ejemplo el cobre recocido blando se dobla mejor que los aceros esto se debe a que tiene menos resistencia mecánica. Los lubricantes se pueden clasificar de la siguiente manera: Pastas grasas y jabones: Magnus N. 421. después de todo doblado ocurre una recuperación elástica que hay que tomar en cuenta. Descripción de una estampa para doblar El doblado de piezas de chapas se realiza mediante herramientas especiales denominadas estampas de doblado. Completan la estampa dos escuadras laterales. Estas estampas. Se compone de dos partes esenciales: una superior llamada punzón y una inferior llamada matriz. Magnus N. Aceites clorados: .por una deformación elástica. son . Uno de los curvados se realiza mediante una estampa con matriz móvil. Grasas sulfuradas: Magnus Cutting Base N. Operación de curvado Los mismos conceptos y consideraciones expuestas para el doblado son válidos para el curvado. Para construir el tubo. En este puede verse cómo la sección de la pieza de chapa esta constituida por un segmento rectilíneo terminado en dos trozos curvos. se puede curvar lo mismo un hilo de acero que una tira de chapa para obtener. En este caso la estampa de curvar debe desempeñar la función de transformar un elemento de chapa plana en otro de forma cilíndrica hueca (tubo). para obtener la unión en V que facilite la soldadura de los dos extremo de la pieza. adoptando el método de construir el punzón convexo según el perfil a obtener. Magnus CC2.Magnus DO-2A. 66. al mismo tiempo. Magnus DO-6A. Productos Jabonosos: Magnus DC-5. Magnus DO-17. un gancho o un tubo. Magnus DC-K. Aceites emulsionables: Magnus Clean Cut. respectivamente. estos dos trozos han sido hachos expresamente para facilitar la curvatura de la chapa en la estampa y. Esta operación se distingue del doblado por su distinta función característica. Magnus Sulfa-Cool. Aceites Grasos: Magnus DO-5ª. Mediante el empleo de estampas especiales y diferentes. Las dos curvas terminales se obtienen simultáneamente con el corte si la chapa no supera el espesor de 1 mm. Magnus DO-29. se toma como valor máximo su resistencia a la tracción Rt: Módulo resistente . disminuyendo ligeramente su ángulo de curvado final (de a1 a a2). en una sola carrera vertical de la estampa o punzón fijado al vástago de la prensa.necesarias dos estampas. sin embargo. al gasto sufrido para construirla. en una segunda sufre el primer curvado. Recuperación elástica desde el punto a1 hasta a2 Momento flector Una máquina podrá curvar satisfactoriamente una determinada pieza cuando su momento flector Mf (par de curvado) sea superior al momento resistente del material. La figura 45 presenta esquemáticamente las tres fases de curvado realizadas con una sola estampa: en una primera fase. la chapita sufre la cortadura y el principio del curvado. Recuperación elástica del curvado Debido al carácter elástico del material. estas fases se suceden en un solo tiempo. con una producción superior. esto será más complicado pero en parte compensará. Como se desconoce la tensión aplicada en cada momento a cada pieza. se necesitará otra estampa para ejecutar los dos redondeados a continuación de la operación de corte. y en una tercera. el curvado completo. la pieza curvada recupera parcialmente su forma inicial. Estos dos métodos son empleados particularmente en la fabricación en grandes series de tubos cortos. lógicamente. en el caso de que la chapa supere el espesor de 1 mm. es decir. Para determinar qué máquina es la más adecuada para cada producto. Con un método más perfeccionado se puede realizar la fabricación del tubo mediante una sola estampa. puede calcularse el módulo resistente w del mismo y seleccionarse una máquina con un módulo mayor. De todos modos. El curvado de radio variable puede generar cualquier radio de curvatura (R > 8 D) y funciona empujando el tubo axialmente contra unos rodillos de posición variable. . suele ser común emplear una de las alturas para curvar con radio variable (también llamado curvado por generación). debido a que por su diseño requieren curvas a derechas e izquierdas dentro de la misma secuencia de curvado. entre las cuales se puede destacar como una de las más habituales es: El curvado con brazo giratorio y mandril: Es la tecnología actualmente más precisa y versátil. Máquinas de radio variable Asimismo. el módulo resistente se calcula mediante la siguiente ecuación: Existen diferentes técnicas de curvado. De este modo pueden producirse piezas con varios radios en su diseño. Curvado a derechas e izquierdas Determinados diseños complejos no pueden efectuarse con máquinas curvadoras que giran en un único sentido.El módulo resistente depende de la geometría de cada pieza y de su eje de giro. en función de una calibración previa. de forma automática. diámetro exterior D y espesor e. Máquinas multi-radio Las máquinas curvadoras de brazo giratorio más sofisticadas incorporan varias alturas de curvado. Permite producir piezas muy complejas con una estricta calidad y gran capacidad de automatización. de modo que cada una dispone de utillajes para diferentes radios de curvado. Para tubos de sección circular. existen múltiples matrices especiales. Los tubos de diámetros inferiores también pueden curvarse en ambos sentidos con máquinas de cabeza móvil y brazo simétrico con dos mordazas contrapuestas. por medio de caucho. El proceso de estampado por caucho este consiste en que la chapa 3. aire comprimido e incluso procesos explosivos. lo hunde en el agujero de la matriz 1. Las ventajas de este procedimiento consisten en la baratura del dispositivo. Es una de las operaciones más complejas del estampado de chapas y se aplica para transformar los recortes de chapa plana en casquetes o en la disminución interior de su diámetro con el aumento simultáneo de la profundidad del hueco del casquete. La parte media del disco de chapa. arrastra consigo el resto de su parte anular. comprimiendo sobre la parte media del disco de chapa. Otra posibilidad más sencilla consiste en cambiar manualmente el soporte lateral de la máquina antes de cada secuencia. La operación del embutido consiste en lo siguiente: el macho 2. Embutido El embutido es una operación de formado de laminas metálicas que se usan para hacer piezas de forma acopada.5 a 2 veces el diámetro menor que el del disco de la chapa inicial. asimismo en la posibilidad de estampar varios discos de chapa simultáneamente. alojada en el bloque 1 es comprimida por el macho de la corredera de arriba sobre la capa de caucho 2 y da a la chapa la forma del bloque molde. para el reparto del disco de chapa por el interior. de cajas y otras formas huecas mas complejas. . cuerpos movedizos. Para evitar la formación de pliegues se emplean los casquillos de presión 3. hundiéndose en el agujero de la matriz. con una pasada se puede obtener un casquete de 1.. por ejemplo. Se realiza colocando una lámina de metal sobre la cavidad de un dado y empujando el metal hacia la cavidad de este con un punzón. De acuerdo con la configuración de la pieza que se embute y del espesor del disco de chapa. El gran radio de achaflanado R del borde de trabajo de la matriz 1 asegura la suave transformación del disco de chapa (de espesor s) en casquete. La disminución ulterior de las dimensiones del casquete se consigue con las siguientes embuticiones. Estas operaciones se cumplen en matrices de embutir. líquido.Máquinas de doble sentido de curvado Para conseguir este propósito pueden emplearse máquinas especiales de doble brazo giratorio -un brazo para cada sentido-. donde: r = Db . se realizará una operación de perforado de un agujero en lugar de una operación de embutido. Una medida de la severidad de una operación de embutido profundo es la relación de embutido DR. . El embutido de partes cilíndricas es la operación básica del embutido. Este claro es aproximadamente 10% mayor que el espesor del material en embutido: C = 1* 1t El punzón aplica una fuerza hacia abajo f para realizar la deformación del metal y el sujetador de partes o de formas aplica una fuerza de sujeción hacia abajo Fh.Dp Db Está vinculada muy estrechamente con le relación de embutido. Medidas del embutido. Consistente con el limite previo de DR. el valor de la reducción r debe ser menor que 0. Se embute en un disco de diámetro Db dentro de un dado por medio de un punzón de diámetro Dp. Ésta se define mas fácilmente para una forma cilíndrica como la relación entre el diámetro del disco Db y diámetro del punzón Dp. mayor severidad de la operación. de la profundidad de embutido y de las características de la lamina de metal (por ejemplo. El punzón y el dado deben tener un radio en las esquinas determinado por Rp y Rd. El valor limitante real para una operación depende del radio de las esquinas en el punzón y el dado (Rp y Rd). utensilios de cocina y partes para carrocerías de automóviles. Un límite superior aproximado de la relación de embutido es un valor de 2. lavabos. ductilidad y grado de direccionalidad de las propiedades de resistencia en el metal).50.C (Véase en la figura). Otra forma de caracterizar una operación dada de embutido es por la reducción r. Los lados del punzón y del dado están separados por un claro c. Con las dimensiones y parámetros.0. aunque crudo. Mecánica del embutido. casquillos de municiones. Si el punzón y el dado tienen esquinas agudas (RP y Rd = 0). de la condiciones de fricción. A mayor relación. de la severidad de una determinada operación de embutido. En forma de ecuación. DR = Db / DP La relación de embutido proporciona un indicativo. examinaremos los parámetros de la operación y la mecánica de ejecución del embutido.Las piezas comunes que se hacen por embutido son latas de bebidas. del disco recortado y de la .Determinación del tamaño de la forma. Para formas no cilíndricas. El punzón de embutir al bajar estira el material sobre los bordes rebordeados de la matriz. Proceso de embutición. Si hay demasiado material. A continuación se describe un método razonable para estimar el diámetro del disco inicial en una operación de embutido profundo en la que se produce una parte redonda (por ejemplo. y resolvemos para el diámetro Db. el diámetro del disco inicial puede calcularse si establecemos que el volumen inicial del disco es igual al volumen final del producto. generalmente se asume que el adelgazamiento de las paredes es nulo. Un dispositivo pisador aprieta el disco contra la matriz de embutir con la finalidad de que no se produzcan pliegues. Esta debe ser lo suficientemente grande para suministrar el metal necesario que complete la parte. habrá desperdicio innecesario. Cuando se pretende que el espesor del material no se altere durante el proceso de embutido. Esto reduce la carga necesaria para el desarrollo del embutido. sola que esta no será redonda. vasos cilíndricos y formas más complejas grandes con simetría axial). El desplazamiento del material en ese instante es semejante al flujo de agua por el rebosadero de una presa. Facilitan también el embutido la lubricación adecuada. fijado a la matriz de embutir. Como el volumen del producto final es el mismo que el de la pieza metálica inicial. Las piezas recortadas o discos a emplear se disponen en el asiento o anillo de centrado. con la finalidad de centrar el disco en el proceso de embutición. El achaflanado de los bordes de la matriz ayuda a la chapa a resbalar por la pared del agujero. El desplazamiento de todos los cristales en que esta constituido el material a embutir es radical en toda su magnitud. Para lograr una dimensión satisfactoria de una parte embutida cilíndrica. existe el mismo problema de estimar el tamaño de la forma inicial. facilitando la operación de embutir. se necesita el diámetro correcto de la forma inicial. Por lo tanto esta área debe estar pulida y lapeada. en la medida de que este se desliza en la abertura entre el punzón y la matriz. Para facilitar los cálculos. el área de la pieza original (disco recortado) debe ser igual al área de la superficie de pieza embutida. Cada uno de los cristales del material se desplaza. La fricción es un factor que debe tomarse en cuenta por cuanto el material se desliza en la abertura entre el punzón y la matriz. de modo que se produzca una pieza hueca. Herramienta: troquel de atravesar. para chapas de aluminio la holgura es de 1. El juego que queda entre el punzón y la matriz de embutir tiene que ser mayor que el espesor de la chapa. Embutición de estirado: Es la transformación del borde de una perforación existente en una pieza para formar un cuello con disminución simultanea del espesor del cuello o trasformar un cuello para disminuir su espesor de pared.herramienta en su conjunto. Anteriormente se llamaba a este método de trabajo estirado en reestirado o estirado posterior.10 veces el espesor. Embutición interior: Se da con matriz y macho de embutir es la transformación del borde de una perforación existente en una pieza de forma que se forme un cuello en el borde de la perforación por efecto de la presión de embutición. Se efectúa con el denominado troquel de acabado. Embutición invertida remangada: Es una embutición intermedia en sentido contrario a la embutición precedente. para lo cual se tiene el troquel de trabajo simultaneo.08 a 1. Embutición de acabado: Es la transformación de un cuerpo hueco para conseguir esa actitud especial o aristas con redondeamientos. Operaciones De Embutido . Se han acreditado como conveniente para el caso de chapas de acero. Herramienta: troquel de estricción. para chapas de latón. estricción y atravesado. Embutición por estirado: Es la transformación de un cuerpo hueco para disminuir su espesor de pared por medio de matriz y macho de embutición.30 veces el espesor de la chapa. holguras de 1. Antiguamente se llamó a este método de trabajo estirar previo o también pre estirado. Embutición intermedia: Es la transformación de un cuerpo hueco para disminuir o modificar su sección.20 veces el espesor.12 a 1. Como herramienta se tiene el troquel de remangado. holguras de 1.04 a 1. La herramienta se llama troquel primero. Embutición previa: Es la transformación de un corte plano en un cuerpo hueco. es lo suficientemente grande. es un costo más bajo de las herramientas y el uso de una prensa más simple porque se evita la necesidad de un control separado de los movimientos del sujetador y del punzón. Embutido inverso: (1) inicio y (2) terminación. se llama Reembutido.Reembutido Si el cambio de forma que requiere el diseño es demasiado severo o que la relación de embutido es considerablemente alta. La tendencia al arrugamiento se reduce al aumentarla relación entre el espesor y el diámetro de la forma inicial. en el cual se coloca una parte embutida hacia abajo en el dado y una segunda operación de embutido produce una configuración como la que se muestra en la figura 11. La ventaja del embutido sin un sujetador. se puede alcanzar el embutido sin necesidad de un sujetador. si se necesita. Reembutido de una copa: (1) inicio del reembutido (2) final de la carrera. el metal experimenta menos endurecimiento por deformación en el embutido inverso y. Embutidos sin sujetador: (1) inicio del proceso y (2) fin de la carrera. la fuerza del embutido es menor. Si la relación t/Db. mientras que en el reembutido el metal se dobla en direcciones opuestas en las dos esquinas. el formado completo de la parte puede requerir más de un paso de embutido. como se muestra en la figura12. por tanto. Al segundo paso de embutido y a cualquier otro posterior. El dado de embutido debe tener forma de embudo o cono para permitir que el material a embutir se ajuste a la cavidad del dado. Debido a esta diferencia. Embutido sin sujetador La función principal del sujetador consiste en prevenir el arrugado de la brida mientras se embute la parte. . Embutido Inverso Una operación relacionada es el embutido inverso. cuando este es posible. En el embutido inverso la lámina de metal se dobla en la misma dirección en las esquinas exteriores e interiores del dado. Embutición de piezas cónicas La ejecución de estas piezas requiere. La superficie que queda plana tendrá las dimensiones correspondientes al paso siguiente. pero teniendo en cuenta los diferentes chaflanes y partes rectas a dejar sobre la embutición. En el caso en el que la embutición tenga que realizarse luego de varias etapas (pasos). Cuando el punzón vuelve a subir. primero. una formación cilíndrica en cascada. . se prevé un expulsor para hacerlo subir a la superficie de la matriz. y segundo. en una etapa cualquiera. Herramienta de embutición Simple Efecto Herramienta de doble efecto: La herramienta está constituida por los mismos elementos anteriores. para no cargar demasiado el material. La reducción del diámetro debe ser más débil que en la embutición cilíndrica. h=Hxc/a-c Estas partes cilíndricas se unen entres ellas por chaflanes a 45 redondeados. el empleo de un estampador de dar forma. la parte superior del punzón estará chaflanada. En este caso. a fin de evitar cualquier deformación. La altura de las diferentes partes cilíndricas se determina por el trazado o por cálculo. la pieza embutida queda retenida por esta arista y se expulsa de la matriz. pero además conlleva un sujetador SF de acero duro templado. aplicando la formula. Herramientas De Embutición Las herramientas de embutición pueden clasificarse en: Herramienta de simple efecto: La herramienta está constituida por un punzón P de acero duro templado provisto de taladros de fuga de aire para evitar la deformación del embutido en la separación y una matriz M de acero duro templado. se calcula por la formula normal. Si el embutido no puede pasar a través. Para la embutición de chapa delgada se deben prever vástagos de retención. el agujero de forma de la matriz termina en la parte inferior con una arista viva. La herramienta se denomina “pasa a través” si prevé la expulsión de la pieza por debajo. La altura de redondeado. el diámetro interior del anillo deberá llevar un redondamiendo adecuado que permita el paso del punzón y el material. estirando el resorte durante el descenso del mismo. debido a altos esfuerzos a la tensión que . Desgarrado. Extracción de una pieza embutida Defectos Del Embutido El embutido es una operación más compleja que el corte o el doblado de lámina. durante el ascenso del punzón el resorte se comprime y actúa el anillo como extractor. tales como los que se muestran en la figura Defectos comunes en las partes embutidas (a) el arrugado puede ocurrir en la pestaña o (b) en la pared. Arrugamiento en la brida o pestaña. estos pliegues aparecen en la pared vertical del cilindro. Como consecuencia del esfuerzo de tracción el material embutido tiende a quedar pegado al punzón y si no se prevé un sistema que facilite la extracción de la pieza del punzón puede significar problemas posteriores. usualmente cerca de la base de la copa embutida. (c) desgarres. Extracción de la pieza embutida. Arrugamiento en la pared. debido al arrugamiento por compresión. Si la brida arrugada se embute en el cilindro. (d) orejeado y (e) rayas superficiales. Pueden presentarse numerosos defectos en un producto embutido. Este defecto consiste en una grieta que se abre en la pared vertical. Es común el uso de anillos partidos unidos por un resorte que actúan como extractor. una forma adecuada es la extracción con anillo y resorte. por tanto hay más cosas que pueden fallar. El arrugamiento en una parte embutida consiste en una serie de pliegues que se forman radialmente en la brida no embutida de la parte de trabajo.Herramienta de embutición Doble Efecto. Este tipo de falla puede también ocurrir cuando el metal se estira sobre una esquina afilada del punzón. Están formados por láminas ensambladas (de ballesta) o por un fleje enrollado en forma de espiral alrededor de un eje. respectivamente. Rayado superficial. cabe destacar que esta conformación es sin arranque de viruta con una pequeña variación de la sección transversal de la pieza semiterminada. Si el material es perfectamente isotrópico no se forman orejas. Esta es la formación de irregularidades (llamadas orejas) en el borde superior de la pieza embutida. causada por anisotropía en la lámina de metal. En el curvado Las piezas curvadas por lo general poseen gran parte en forma de arco. se puede curvar lo mismo un hilo de acero que una tira de chapa para obtener. donde la conformación ocurre sin pérdida de material. En el doblado la pieza posee un ángulo dado para cambiar la dirección de la lámina o darle alguna forma deseada. doblado. el mismo consiste en una transformación en frío o caliente de materiales plásticamente deformables alrededor de un eje recto. Orejeado.causan adelgazamiento y rotura del metal en esta región. Diferencia entre doblado y curvado El doblado es la operación más sencilla después de la del corte. Mediante el empleo de estampas especiales y diferentes. no se producen separaciones y se conserva la integridad del material. según las condiciones del proceso. embutido y forman parte de los sistemas de retención y expulsión. un gancho o un tubo. para la realización de esta es necesario construir troqueles de varias piezas en el punzón y la matriz. Pueden ocurrir rayaduras en la superficie de la pieza embutida si el punzón y el dado no son lisos o si la lubricación es insuficiente. Esta operación se distingue del doblado por su distinta función característica. Resortes Los resortes utilizados en matricería son elementos que se emplean para facilitar las operaciones de corte. . Los mismos conceptos y consideraciones expuestas para el doblado son válidos para el curvado. para tirar. alemán. La carga máxima o admisible de los resortes debe ser igual o superior al esfuerzo necesario y cuando se coloca un resorte dentro de otro. cónicos. La resistencia del resorte aumenta hasta el límite máximo de flexión y el aumento de espiras en el número de espiras útiles es necesario para el apoyo de los extremos del resorte. Resortes de compresión: Estos resortes están especialmente diseñados para soportar fuerzas de compresión. se debe invertir la dirección de las espiras para evitar que se entrelacen.Los resortes se construyen de alambres de acero al silicio y son de varios tipos. obtener considerables deformaciones sin perder las propiedades flexibles. pero los más utilizados y que se encuentran en el mercado son los helicoidales. Estos ganchos permiten montar los resortes de tracción en todas las posiciones imaginables. Los muelles mecánicos cumplen en las maquinas la misión de elementos flexibles. cerrado o de dobles espira. de diferentes estilos: inglés. Los resortes se diseñan para entregar una fuerza. Pueden ser cilíndricos. torcer o almacenar energía. del cual están hechos. pero recuperando su configuración inicial al cesar aquella aplicación. abierto. Resortes de torsión: Son los resortes sometidos a fuerzas de torsión (momentos). Los tipos más usados son los compuestos de acero con adiciones de silicio. de paso fijo o cambiante. La forma constructiva de los muelles mecánicos permite percibir la acción de las fuerzas exteriores de grandes sectores de camino. Percibiendo la energía instantánea de un golpe. Percibiendo el trabajo de las fuerzas exteriores. . es decir. giratorio. se emplean resortes ubicados uno entre otros. este muelle la devuelve en forma de energía de oscilaciones elásticas. que alejan considerablemente el límite de rotura. Muelles Los muelles son elementos mecánicos capaces de soportar la aplicación de determinadas cargas deformándose notablemente. Tipos de Resortes Resortes de tracción: Estos resortes soportan exclusivamente fuerzas de tracción y se caracterizan por tener un gancho en cada uno de sus extremos. y la suma de los esfuerzos es igual o superior a un resorte de alambre grueso que ocupa mayor espacio. catalán. Los muelles se suelen utilizar en las maquinas y aparatos como elemento de fuerza que asegura la acción de los esfuerzos en un sector dado de camino amortiguador. La característica principal de cualquier material empleado para la fabricación de muelles debe ser la de poseer un comportamiento elástico para un campo de tensiones lo más amplio posible. bicónicos. estos elementos los transforma en energía de deformación elástica del material. En matrices donde se deben soportar grandes esfuerzos. para empujar. muy utilizada en la industria del automóvil y ferrocarriles. soportando la carga por el medio o fijados por un extremo y por el otro soportar la carga. Muelles planos: Se emplean bastamente en los aparatos de precisión. con lo cual . en donde encontramos los de tipo de eje rectilíneo y los de hélice cilíndrica. que aunque no esta hecho de acero. que tienen como característica principal que su resistencia aumenta al aplicársele un mayor esfuerzo. tratamientos térmicos y para terminar se introducirán como aplicación los cálculos para muelles helicoidales. para cada aplicación. que poseen una configuración de una serie de laminas con igual espesor y ancho. Si se cargan los anillos extremos por su perímetro. tiene cada vez mayor aceptación. utilizados en parachoques. Los muelles planos pueden estar sujetos por ambos extremos. la conveniencia de cada tipo de acero. Por esta razón se emplea a veces en la obras de construcción para el aislamiento de la vibración de los recubrimientos de las obras industriales. Los muelles de este tipo se suelen utilizar para los esfuerzos que actúan en los límites de una carrera pequeña.Existen distintos tipos de muelles para distintos aplicaciones: Los muelles de flexión. en las maquinas agrícolas. o también denominados muelles de ballesta. Los muelles de torsión. aparatos vibrantes. los anillos exteriores se desplazan sobre los interiores. muy utilizado en los vehículos ferroviarios y en las prensas Los muelles de goma. pero de distinta longitud. su mercado natural. actúan como amortiguadores y con bajos desplazamientos elásticos. Los muelles cónicos helicoidales. etc. según su composición química. sus procesos de fabricación. Muelles anulares: Consta de un conjunto de anillos de perfil especial. Nos enfocaremos del estudio de los aceros para muelles. Muelles de disco: Los muelles de disco y de arandelas consta de un juego de elementos que tienen la forma de un cono truncado. Pertenecen al grupo de los muelles rígidos con capacidad de soportar grandes cargas. consiguen en los sistemas de suspensión. hecho de acero en chapa de 1 a 20 mm de espesor. etc. Estos muelles trabajan como los de compresión. los anillos exteriores se desplazan sobre los interiores.83. Es necesario evitar la descarburación de los muelles en sus procesos térmicos y de fabricación. 2. es decir. Para que un muelle funcione normalmente. el limite de elasticidad a la tracción suele oscilar entre 8. y como la resistencia a la rotura suele oscilar de un 10 a un 40% superior al límite elástico. que el coeficiente de trabajo no sobrepase el límite de elasticidad. dependiendo del uso y de las características de dimensión. defectos que pueda tener el muelle Expulsores Los sistemas de expulsión en las matrices son los dispositivos que se adaptan a las mismas para expulsar las piezas producidas ya que su forma de construcción. en vida útil.los perímetros. 4.35. principalmente como amortiguadores para suavizar los choques y disminuir las vibraciones.81.108Pa. posean resistencia a la fatiga. Para facilidad de construcción y funcionamiento. con elementos elásticos de goma en forma de bloques de distintas formas se emplean.108Pa y y 1.108Pa y 2. Muelle de bloque: Estos muelles que trabajan a compresión. porque la descarburación. etc. pues muchos de los muelles. El expulsor puede ser accionado mediante resortes. Igualmente hay que cuidar la presencia de grietas. es decir. con lo cual los primeros se ensanchan y los segundos se comprimen. Es importante que los muelles. composición. En los expulsores elásticos se mantiene las partes cortadas contra la tira de corte de la cual se dejan . 5. Es indispensable que los aceros posean un alto límite elástico.77. de 9. y es por la periferia donde el muelle tiende a comenzar su falla.109Pa. reciben los esfuerzos en forma cíclica y repetitiva. pues esto cataliza el proceso de fatiga. o de modo forzado. Características de los aceros para muelles 1. En este caso la altura total del muelle disminuye. quedan adheridas a la matriz y el retal al punzón. el valor del límite de elasticidad debe ser muy elevado y próximo a las cifras antes señaladas. se produce inicialmente en la periferia. 3. En la practica industrial. después separar nuevamente con facilidad. puede quedar dentro de la herramienta y ser destruidas entonces en el siguiente golpe de prensa. En el caso de prensas inclinables las piezas caen recipientes dispuestos para ello. Expulsores De Muelles Estos son dispositivos que se adaptan a las matrices doble efecto para expulsar las piezas producidas. estos ofrecen a los diseñadores y fabricantes de herramientas una buena alternativa a los resortes de acero en las situaciones que involucran espacio limitado. Por esto se dispone en el expulsor una clavija separadora provista de resorte que hace bascular la pieza de modo que caiga con facilidad. Expulsor de Muelles Tacos de Cauchos También conocidos como resortes tubulares de poliuretano. Si una prensa no posee el dispositivo para adoptar la posición oblicua lo que se hace es eliminar las piezas que caen en la placa cortante con aire comprimido para que vallan a parar a un recipiente colector. Con un muelle de gran potencia en la parte inferior de la matriz que acciona la placa expulsora a través de otra y los tornillos limitadores. estos se pueden construir de dos formas: con funcionamiento por muelle y con barra expulsadora. Para facilidad de construcción y funcionamiento es conveniente que sean cilíndricas. Las parte de cortadas se sacan de la herramienta con la tira de corte. El muelle es guiado por un tubo roscado en los extremos con una tuerca y una arandela para graduar la presión. . En el caso de expulsores forzados permanecen las piezas primeramente en la placa cortante y es expulsado poco antes del punto muerto superior de la corredera de la prensa. Las piezas de gran superficie hechas con chapas delgadas no se agarran con seguridad a la tira. Por esta razón no resultan adecuados los expulsores elásticos para esta clase de pieza. El tubo permite la salida de los desperdicios cortados por el punzón superior. ya que por la forma de construcción estas quedan adheridas a la matriz y el retal al punzón hibrido. Las piezas cortadas cuando son de chapa delgada se quedan frecuentemente al expulsor. alta presión de sostenimiento y partición adecuada. Según el diámetro del expulsor. para poder obtener la pieza cuando es embutida. menores distancia entre centro. ozono y la mayoría de los solventes químicos. dureza y resistencia a la abrasión. Empujadores Hidráulicos Estos son dispositivos que mayormente se utilizan en matrices de embutido. estos tornillos sujeta la placa expulsora y estos van acompañados por un resorte y un tornillo. Tacos de Caucho Expulsores de Varilla Son los tornillos guías que limitan la carrera. capacidad de rodamiento. Su cuerpo cilíndrico brinda altas presiones. Sus características proveen una inusual combinación de resistencia a la carga. instalación y retraso simple. si un taco se deflecta a un 20 %. Topes de Acción Lateral . tienen un periodo de vida infinito al ser almacenado sin afectar su propiedad. su diámetro en su sección central se incrementara un 20 %. cuando esta se acciona hace que la pieza suba para que sea más fácil su remoción. estos crecen en su sección central en relación directa a su deflexión. oxigeno. Topes Tienen por finalidad limitar el avance de la banda a cada golpe de la prensa. resistencia a la tracción. Por lo tanto. retiene su flexibilidad a baja temperatura y una gama completa de propiedades dinámica arriba de 140 Son resistentes al aceite. agua. Los tacos de cauchos son incomprensibles. Se debe prever esta expansión para evitar interferencias.generalmente son capaces de guardar más energía que el acero. partición positiva. no marcan el materia y no se fracturan y son más silencioso en su operación. dado que su volumen permanece constante. puede hacerse salir al comprimir el pulsador. Se hace actuar la prensa y esta no hará más que una sola operación. basta pulsar el tope. montados corrientemente sobre las guías laterales del material. Topes auxiliares laterales Estos son accionados de tal forma que la misma maquina puede controlar su efecto o funcionamiento en el proceso. prescindiendo ya de las operaciones previas. la reacción de los muelles hace retornar las piezas a su posición primitiva. evitando las perdidas del material. Se labra la ranura en la guía perpendicular a la regata de paso de la tira. ya no es posible retenerla. también es que hay un muelle ligero que empuja el tope hacia fuera. Por otra parte. actúa de limitador de la carrera del tope. Se aplican a los útiles de gran producción. El tope esta provisto de un agujero tipo colisa. presionando sobre la cabeza remachada. y debido a los cortes de la cizalla. esto puede repetirse tantas veces en topes auxiliares sucesivos como la matriz lo exija. El pulsador se encuentra oculto por la acción de un muelle. para evitar que el resorte que hace retroceder el tope se enganche. obligándole a deslizarse sobre el plano inclinado del vástago del pulsador. el escote de la deslizadera. limitan su carera. en vez de aplicarse cuando la tira comienza a ser cortada. al chocar con la reglilla. tienen como misión el aprovechamiento de los comienzos de la tira.Los topes laterales. Se puede dividir en: Primer caso: En la siguiente el tope se coloca en el grueso de la reglilla esta construida de forma que. ha dado muy buen resultado la forma del siguiente tope. sino que el paso para la tira se cepilla en la propia placa guía. Cuando cesa la acción sobre el pulsador. Para que los topes auxiliares funcionen. pero en las matrices con cizalla lateral el sistema de aprovechamiento del material ofrece una variante. hasta llegar al retensor final. dejan de actuar los topes laterales y se puede trabajar por los procedimientos normales. . Segundo caso: Cuando no se precisan reglillas especiales. donde. Hay que prestar atención a que el canto sea bien redondeado. El sistema descrito es el que se aplica normalmente en las matrices de retención final. cuyos extremos al chocar con el pasador clavado en la guía. Este tope. sea cual fuera el sistema de retención adoptado (de perno. y la tira del material tropezara antes con el mismo que con el retensor final. se emplea cuando se llega al final de la misma. el tope se desplaza con facilidad. balancín o cizalla). Sobre la guía se monta: A -Stop de acero duro templado. que pivota con juego en un alojamiento fresado en la guía y provisto de un talón que descansa sobre la matriz. el auto-stop A va a caer en el agujero que acaba de perforarse y el borde de este servirá de nuevo tope. Con un montaje semejante. agregando un punzón mas a la matriz. Vuelto otra vez hacia atrás por su resorte. el punzón y el tope auxiliar automático. lo permite. Funcionamiento Al empujar la banda contra el auto-stop. Topes de Varilla . al descender. sino sobre esta cuando vuelve a subir el empujador P. el auto-stop A no vuelve a caer delante de la tira. trabajando a retroceso es posible anular el retensor. puede convertirse en automáticos. después de haber apretado la chapa. que hace una pequeña muesca en el borde de la cinta. Al empujar la banda que ya no está sujeta. E -stop en acero duro. sin embargo. volviendo entonces a empezar el ciclo. el punzón. para no disminuir el rendimiento en la producción Topes Automáticos (Auto-Stop) En el soporte del punzón se encuentran: S P una tuerca. son entonces todos ellos menos uno. este se apoya sobre la superficie delantera de su alojamiento. Esto se comprenderá con facilidad al verse el punzón lateral. el primero el cual imprescindiblemente tiene que ser accionado a mano. resorte helicoidal sujeto a una varilla fijada en la base u hoja-resorte que produce el mismo efecto. obliga al autostop A a levantarse por medio del empujador.Cuando los topes laterales son varios y la matriz. no es recomendable tomar esta determinación. por su estructura. final. ajuste en altura y que puede ser bloqueado por R sorte de llamada. Con esta combinación es posible reducir el número de topes laterales a tres elementos. El tope normal auxiliar. que impide el retroceso de la tira. en dicha muesca se aloja el tope automático en forma de trinquete. Para conseguirlo. o bien escamoteables mediante muelles. tienen como objetivo embocar en los agujeros de la chapa y centrarla antes de que lo hagan el resto de punzones. se utiliza generalmente en matrices en las cuales la alimentación de la tira se hace de forma automática. de esta forma se mantiene alineada la tira de chapa antes de su transformación. Si los centradores no actúan la banda no irá a su sitio y se romperá el piloto y la banda. Centrador Generalmente. De esta forma se podrá evitar su rotura y los daños colaterales que pudieran ocasionar.Consiste en un tope basculante y es accionado por el movimiento de la prensa. B y C) vemos el proceso correcto de centrado de banda mediante punzones o pilotos centradores. Proceso correcto de centrado Bibliografía . estos pilotos centradores van montados en el porta punzones y necesariamente deben sobresalir más que la cara inferior de la placa pisadora. Este sistema permite obtener mayor producción que el anterior. Centrador de Tiras El montaje de pilotos centradores en las matrices tienen su razón de ser en el hecho de garantizar un desplazamiento correcto entre cada uno de los saltos que realiza la banda. como se ilustra en la . con su punta cónica. deben hacerse dos o más agujeros al inicio de la tira que posteriormente servirán para pilotarla a lo largo de la matriz. habrá que sopesar la posibilidad de hacer los pilotos ligeramente mechados. De no ser así se podrían perder los puntos de referencia en común que tendrían estas transformaciones y con ello generar desplazamientos en la chapa que ocasionarían irregularidades o defectos en las piezas procesadas. Los centradores. Fractura del centrador Si los agujeros de referencia hechos previamente en la chapa son muy pequeños y en consecuencia requieren unos centradores también muy pequeños. esto último es imprescindible para asegurar que la chapa queda centrada antes de que actúen los punzones. En la figura24 (A. el mismo consiste en una transformación en frío o caliente de materiales plásticamente deformables alrededor de un eje recto. embutido y extrucción.org/wiki/Muelle_elástico Diseño de Troqueles Doblado Es la operación más sencilla después de la del corte. según las condiciones del proceso. .Guía de estudio. Manual Del Técnico Matricero: troquelado-EstampadoEmbutición de la chapa metálica. no se producen separaciones y se conserva la integridad del material.pdf http://es. “diseño de troqueles. cabe destacar que esta conformación es sin arranque de viruta con una pequeña variación de la sección transversal de la pieza semiterminada.com. Maquinas Herramientas y Manejo de Materiales MIKELL P. Pollack. doblado. Gutter. Ed. Segunda Edición J. D. Fundamentos de manufactura moderna 1ª. Herman W. Koninck. GROOVER. www.infowarehouse. Troquelado y estampación con aplicaciones del punzonado. donde la conformación ocurre sin perdida de material.” María Herminia Pereira.ve/pugoz/otros/materiales_acero_muelles.wikipedia. 1998 López Navarro. En la zona de tensión máxima se produce una astricción con agrietamiento subsiguiente. Para el doblado de chapas se emplean máquinas dobladoras o prensas de diversos tipos. es necesario tener en cuenta los siguientes factores: el radio de curvatura y la elasticidad del material. iguales o mayores que el espesor de la chapa a doblar con el fin de no estirar excesivamente la fibra exterior y para garantizar un doblado sin rotura. para materiales duros. y en el. las fuerzas externas actúan sobre la pieza de tal forma que las fuerzas internas no pueden oponerse a una deformación plástica permanente. En la transformación plástica se sobrepasa el límite elástico del material y cuando se desplazan muchos átomos. Estos radios de curvatura se consideran normalmente: de 1 a 2 veces el espesor. para materiales dulces y de 3 a 4 veces el espesor. La tensión de doblado disminuye hacia la fibra neutra y en sus proximidades el material se deforma solo elásticamente. El doblado en V se usa generalmente para operaciones de baja . perfiles y tubos. equipadas con moldes o estampas apropiadas formadas de macho y hembra que funciona en forma análoga a como lo hace el punzón y matriz. La tensión de doblado aumenta al aumentar la distancia de la fibra neutra. barras. a ser posible. para este propósito se aconseja fijar los radios de curvatura interiores. el material resulta recalcado (compresión) por dentro y estirado por fuera. Por ejemplo el cobre recocido blando se dobla mejor que los aceros esto se debe a que tiene menos resistencia mecánica.El doblado se utiliza para transformar chapas. y ese lugar de transición entre ambas zonas recibe el nombre de fibra neutra. Los ángulos incluidos. aumentando también la tensión al disminuir el radio de doblado. disminuye la cohesión en los límites de grano. A partir del eje de doblado. Como toda deformación plástica esta acompañada por una deformación elástica. alambres. que fluctúan desde los muy obtusos hasta los muy agudos. se pueden hacer con dados en forma de V. deben evitarse los cantos vivos. Para las operaciones de doblar en general. Antes de la operación de doblado se debe determinar la longitud estirada de la pieza que es igual a la de la fibra neutra. P= Punzón M= Matriz Tipos de Doblado Doblado en V: La lámina del metal se dobla entre un punzón y un dado en forma de V. y esta depende del material. porque esta no sufre recalcado ni estirado y solamente experimenta una modificación de su forma. después de todo doblado ocurre una recuperación elástica que hay que tomar en cuenta. producción y se realizan frecuentemente en una prensa de cortina. Con este proceso se consigue además. este proceso es adecuado para tubos de pared delgada y para radios pequeños y pueden lograrse dobleces hasta de 180°. puesto que los costos lo justifican. de maquina. Doblado por prensado: La pieza de trabajo se coloca entre dos soportes y se presiona contra el dado. es un proceso utilizado para tubos gruesos o perfilaría Doblado por tracción: Estira longitudinalmente la pieza hasta un limite elástico y se enrolla alrededor del dado. para lo cual se siguen las mismas técnicas. Descripción de una estampa para doblar. Doblado por arrastre: Donde el dado se hace girar halando la pieza por una matriz. es muy utilizado para perfiles no tubulares. rieles o manijas. los dados deslizantes son más complicados y más costosos que los dados en V y se usan generalmente para trabajo de alta producción. Doblado de bordes: Involucra una carga voladiza sobre la lámina de metal. . mientras el punzón fuerza la parte volada para doblarlo sobre el borde de un dado. los correspondientes dados en V son relativamente simples y de bajo costo. Doblado por compresión: Realizado comúnmente a mano para doblar tubos y algunas varillas y perfiles de pared gruesa. Para tubería el radio mínimo debe ser 4 veces el diámetro del tubo y el ángulo de doblado puede llegar a los 170°. Doblado con prensa: Utilizado para doblar laminas en frío. para conseguir diferentes ángulos su aplicación es bastante buena cuando se requieren piezas especiales y no fabricadas en serie. muebles. Doblado de tubería: Con este proceso se consiguen doblar barras y tubos en frío o en caliente para elementos estructurales. doblar perfilaría o elementos no tubulares como ángulos. Se usa una placa de presión que aplica una fuerza de sujeción para sostener la base de la parte contra el dado. Debido a la presión del sujetador. según su construcción. Tolerancia de doblado Si el radio del doblado es pequeño con respecto al material. Recuperación elástica Cuando la presión de doblado se retira al terminar la operación de deformación. pueden ser también aptas para curvado. en lugar de sobre el eje neutral. necesarios para introducir en su punto el elemento de chapa previamente cortada Análisis de ingeniería del doblado El metal. . Esta recuperación elástica es llamada recuperación elástica y se define como el incremento del ángulo comprendido por la parte doblada en relación con el ángulo comprendido por la herramienta formadora después de que ésta se retira. Se compone de dos partes esenciales: una superior llamada punzón y una inferior llamada matriz. Es importante poder estimar la magnitud del estirado que ocurre. Este radio del ángulo se determi¬na por el radio de la herramienta que se usa para ejecutar la operación. pulg (mm). El radio del doblez R se especifica nor¬malmente sobre la parte interna. Kba que es un factor para estimar el estirado. t = espesor del material. llamado ángulo de doblado A. Completan la estampa dos escuadras laterales. cuyo grosor es = t se dobla a través de un ángulo. A = ángulo de doblado en grados: R = doblado. El doblado se hace sobre el ancho de la pieza de trabajo w.El doblado de piezas de chapas se realiza mediante herramientas especiales denominadas estampas de doblado. pulg (mm). Esta longitud se llama tolerancia de doblado y puede estimar como sigue: BA=2n — (R + Kbat) Donde BA = tolerancia de doblado en pulg (mm). Estas estampas. El problema es determinar la longitud del eje neutro antes del doblado. el metal tiende a estirarse durante el doblado. de manera que la longitud de la parte final pueda coincidir con la dimensión especificada. tal que A + A' =180°. El resultado es una lámina de metal con un ángulo incluido A'. la energía elástica permanece en la parte doblada haciendo que ésta recobre parcialmente su forma original. para tomar en cuenta el estirado de la sección doblada final. que llevan dos piezas o bien dos pernos de posición. A'b = ángulo comprendido por la herramienta de doblado en grados. A' = ángulo comprendido por la lámina de metal en grados. Para la obtención de un buen doblado debe tenerse en cuenta 3 factores: . h = Distancia de arista a arista. basada en el doblado de una viga simple: F= KbfTSwt2 D Donde F = fuerza de doblado. Esfuerzo para el doblado. e = Espesor del material. pulg (mm). w = ancho de la parte en la dirección del eje de doblez. así como de la resistencia. C= Coeficiente según distancia en h. / mm².A'b / A'b Donde SB = recuperación elástica. R= resistencia a la tracción del material en Kg. y D = dimensión del dado abierto en pulg (mm). Fuerza de doblado La fuerza que se requiere para realizar el doblado depende de la geometría del punzón y del dado. Ib (N). Es la fuerza necesaria para ejecutar la acción de doblado. lb/pulg2 (MPa).SB = A' . pulg (mm). t = espesor del ma¬terial o la parte. L= Ancho de doblar. TS = resistencia a la tensión del metal en lámina. espesor y ancho de la lámina de metal que se dobla. Se calcula ésta para determinar la prensa adecuada para realizar el trabajo. La fuerza máxima de doblado se puede estimar por medio de la siguiente ecuación. Se determina el esfuerzo de doblado en V por la fórmula siguiente: ED= esfuerzo de doblado en Kg. Fase. El punzón inicia la carrera de descenso. Fase. según su construcción. Después del doblado.Fase. La tensión de doblado aumenta al aumentar la distancia de la fibra neutra. A partir del eje de doblado. Por ejemplo el cobre recocido blando se dobla mejor que los aceros esto se debe a que tiene menos resistencia mecánica. 2ª. Fase.La pieza no debe sufrir ningún movimiento anormal durante el doblado. La tensión de doblado disminuye hacia la fibra neutra y en sus proximidades el material se deforma solo elásticamente. Descripción de una estampa para doblar El doblado de piezas de chapas se realiza mediante herramientas especiales denominadas estampas de doblado. mientras el extractor inferior saca la pieza fuera de la boca de la matriz está preparada para doblar una nueva pieza. después de todo doblado ocurre una recuperación elástica que hay que tomar en cuenta. mientras que en la parte inferior se posiciona una chapa plana lista para ser doblada. la parte superior o móvil de la matriz retrocede hasta alcanzar el punto muerto superior. Los radios interiores de doblado serán como mínimo igual al espesor de la chapa. aumentando también la tensión al disminuir el radio de doblado. 4ª. y esta depende del material. Al final de la carrera de descenso el punzón alcanza el punto muerto inferior. 3ª. y la pieza queda doblada. El proceso se realiza de la siguiente forma: 1ª. El punzón y la parte móvil de la matriz permanecen estáticos en el punto muerto superior. Como toda deformación plástica está acompañada por una deformación elástica. . Las superficies del punzón y matriz en contacto con la chapa estarán lo mas lisas y pulidas posibles. el material resulta recalcado (compresión) por dentro y estirado por fuera. hasta hacer contacto con la chapa e iniciar el doblado de la misma. y ese lugar de transición entre ambas zonas recibe el nombre de fibra neutra. Estas estampas. pueden ser también aptas para curvado. 66. necesarios para introducir en su punto el elemento de chapa previamente cortada. Aceites emulsionables: Magnus Clean Cut. Magnus DO-29. Aceites Grasos: Magnus DO-5ª. Los lubricantes se pueden clasificar de la siguiente manera: Pastas grasas y jabones: Magnus N. que llevan dos piezas o bien dos pernos de posición. Con una adecuada lubricación se puede superar también cualquier pequeño defecto de proyecto o construcción de las estampas y remediar las eventuales deficiencias del material a estampar. también se pueden eliminar o reducir los desechos de producción. Magnus DO-6A. 421. Grasas sulfuradas: Magnus Cutting Base N. Aceites clorados: Magnus DO-2A. Magnus N.Se compone de dos partes esenciales: una superior llamada punzón y una inferior llamada matriz. Productos Jabonosos: . Lubricantes para el doblado y el estampado Durante las operaciones de doblado y otras de estampado es necesario que las superficies en contacto entre la chapa y la estampa se deslicen con facilidad y el mínimo rozamiento. Magnus Sulfa-Cool. Completan la estampa dos escuadras laterales. Evidentemente el objeto principal es el de facilitar la operación de dar forma y reducir el desgaste de las estampas. 448. Magnus CC2. Magnus DO-17. Mediante el empleo de estampas especiales y diferentes. al mismo tiempo. adoptando el método de construir el punzón convexo según el perfil a obtener. Estos dos métodos son empleados particularmente en la fabricación en grandes series de tubos cortos. En este caso la estampa de curvar debe desempeñar la función de transformar un elemento de chapa plana en otro de forma cilíndrica hueca (tubo). Recuperación elástica del curvado Debido al carácter elástico del material.Magnus DC-5. la pieza curvada recupera parcialmente su forma inicial. Uno de los curvados se realiza mediante una estampa con matriz móvil. para obtener la unión en V que facilite la soldadura de los dos extremo de la pieza. el curvado completo. esto será más complicado pero en parte compensará. son necesarias dos estampas. con una producción superior. respectivamente. en una segunda sufre el primer curvado. en una sola carrera vertical de la estampa o punzón fijado al vástago de la prensa. De todos modos. Para construir el tubo. y en una tercera. un gancho o un tubo. Magnus DC-K. Con un método más perfeccionado se puede realizar la fabricación del tubo mediante una sola estampa. Esta operación se distingue del doblado por su distinta función característica. Operación de curvado Los mismos conceptos y consideraciones expuestas para el doblado son válidos para el curvado. en el caso de que la chapa supere el espesor de 1 mm. Las dos curvas terminales se obtienen simultáneamente con el corte si la chapa no supera el espesor de 1 mm. . estas fases se suceden en un solo tiempo. es decir. disminuyendo ligeramente su ángulo de curvado final (de a1 a a2). se puede curvar lo mismo un hilo de acero que una tira de chapa para obtener. sin embargo. estos dos trozos han sido hachos expresamente para facilitar la curvatura de la chapa en la estampa y. lógicamente. al gasto sufrido para construirla. En este puede verse cómo la sección de la pieza de chapa esta constituida por un segmento rectilíneo terminado en dos trozos curvos. la chapita sufre la cortadura y el principio del curvado. La figura 45 presenta esquemáticamente las tres fases de curvado realizadas con una sola estampa: en una primera fase. se necesitará otra estampa para ejecutar los dos redondeados a continuación de la operación de corte. Máquinas multi-radio . diámetro exterior D y espesor e. entre las cuales se puede destacar como una de las más habituales es: El curvado con brazo giratorio y mandril: Es la tecnología actualmente más precisa y versátil. Para determinar qué máquina es la más adecuada para cada producto. Para tubos de sección circular.Recuperación elástica desde el punto a1 hasta a2 Momento flector Una máquina podrá curvar satisfactoriamente una determinada pieza cuando su momento flector Mf (par de curvado) sea superior al momento resistente del material. se toma como valor máximo su resistencia a la tracción Rt: Módulo resistente El módulo resistente depende de la geometría de cada pieza y de su eje de giro. Como se desconoce la tensión aplicada en cada momento a cada pieza. Permite producir piezas muy complejas con una estricta calidad y gran capacidad de automatización. puede calcularse el módulo resistente w del mismo y seleccionarse una máquina con un módulo mayor. el módulo resistente se calcula mediante la siguiente ecuación: Existen diferentes técnicas de curvado. Curvado a derechas e izquierdas Determinados diseños complejos no pueden efectuarse con máquinas curvadoras que giran en un único sentido.. Embutido El embutido es una operación de formado de laminas metálicas que se usan para hacer piezas de forma acopada. en función de una calibración previa. debido a que por su diseño requieren curvas a derechas e izquierdas dentro de la misma secuencia de curvado. Los tubos de diámetros inferiores también pueden curvarse en ambos sentidos con máquinas de cabeza móvil y brazo simétrico con dos mordazas contrapuestas. Es una de las operaciones más complejas del estampado de chapas y se aplica para transformar los recortes de chapa plana en casquetes o en la disminución interior de su diámetro con el aumento simultáneo de la profundidad del hueco del casquete. El gran radio de achaflanado R del borde de . Estas operaciones se cumplen en matrices de embutir. Se realiza colocando una lámina de metal sobre la cavidad de un dado y empujando el metal hacia la cavidad de este con un punzón. de cajas y otras formas huecas mas complejas. El curvado de radio variable puede generar cualquier radio de curvatura (R > 8 D) y funciona empujando el tubo axialmente contra unos rodillos de posición variable. Máquinas de radio variable Asimismo. De este modo pueden producirse piezas con varios radios en su diseño.Las máquinas curvadoras de brazo giratorio más sofisticadas incorporan varias alturas de curvado. Máquinas de doble sentido de curvado Para conseguir este propósito pueden emplearse máquinas especiales de doble brazo giratorio -un brazo para cada sentido-. Otra posibilidad más sencilla consiste en cambiar manualmente el soporte lateral de la máquina antes de cada secuencia. de modo que cada una dispone de utillajes para diferentes radios de curvado. de forma automática. suele ser común emplear una de las alturas para curvar con radio variable (también llamado curvado por generación). . La parte media del disco de chapa. Si el punzón y el dado tienen esquinas agudas (RP y Rd = 0). Se embute en un disco de diámetro Db dentro de un dado por medio de un punzón de diámetro Dp. se realizará una operación de perforado de un agujero en lugar de una operación de embutido. casquillos de municiones.C (Véase en la figura). El punzón y el dado deben tener un radio en las esquinas determinado por Rp y Rd. hundiéndose en el agujero de la matriz. La operación del embutido consiste en lo siguiente: el macho 2. cuerpos movedizos. por ejemplo. Con las dimensiones y parámetros. aire comprimido e incluso procesos explosivos. Los lados del punzón y del dado están separados por un claro c.trabajo de la matriz 1 asegura la suave transformación del disco de chapa (de espesor s) en casquete. lo hunde en el agujero de la matriz 1. El proceso de estampado por caucho este consiste en que la chapa 3. Las ventajas de este procedimiento consisten en la baratura del dispositivo. existen múltiples matrices especiales. El embutido de partes cilíndricas es la operación básica del embutido. Este claro es aproximadamente 10% mayor que el espesor del material en embutido: C = 1* 1t El punzón aplica una fuerza hacia abajo f para realizar la deformación del metal y el sujetador de partes o de formas aplica una fuerza de sujeción hacia abajo Fh. líquido. arrastra consigo el resto de su parte anular. De acuerdo con la configuración de la pieza que se embute y del espesor del disco de chapa. lavabos. utensilios de cocina y partes para carrocerías de automóviles. asimismo en la posibilidad de estampar varios discos de chapa simultáneamente.5 a 2 veces el diámetro menor que el del disco de la chapa inicial. Mecánica del embutido. Las piezas comunes que se hacen por embutido son latas de bebidas. comprimiendo sobre la parte media del disco de chapa. Para evitar la formación de pliegues se emplean los casquillos de presión 3. por medio de caucho. con una pasada se puede obtener un casquete de 1. La disminución ulterior de las dimensiones del casquete se consigue con las siguientes embuticiones. para el reparto del disco de chapa por el interior. alojada en el bloque 1 es comprimida por el macho de la corredera de arriba sobre la capa de caucho 2 y da a la chapa la forma del bloque molde. examinaremos los parámetros de la operación y la mecánica de ejecución del embutido. Para facilitar los cálculos. el valor de la reducción r debe ser menor que 0. Esta debe ser lo suficientemente grande para suministrar el metal necesario que complete la parte. Si hay demasiado material.0. El valor limitante real para una operación depende del radio de las esquinas en el punzón y el dado (Rp y Rd). Una medida de la severidad de una operación de embutido profundo es la relación de embutido DR. de la profundidad de embutido y de las características de la lamina de metal (por ejemplo.50. Consistente con el limite previo de DR. ductilidad y grado de direccionalidad de las propiedades de resistencia en el metal). donde: r = Db . Como el volumen del producto final es el mismo que el de la pieza metálica inicial. mayor severidad de la operación.Medidas del embutido.Dp Db Está vinculada muy estrechamente con le relación de embutido. de la severidad de una determinada operación de embutido. Ésta se define mas fácilmente para una forma cilíndrica como la relación entre el diámetro del disco Db y diámetro del punzón Dp. Proceso de embutición. DR = Db / DP La relación de embutido proporciona un indicativo. Un límite superior aproximado de la relación de embutido es un valor de 2. A continuación se describe un método razonable para estimar el diámetro del disco inicial en una operación de embutido profundo en la que se produce una parte redonda (por ejemplo. Para formas no cilíndricas. A mayor relación. Otra forma de caracterizar una operación dada de embutido es por la reducción r. el diámetro del disco inicial puede calcularse si establecemos que el volumen inicial del disco es igual al volumen final del producto. sola que esta no será redonda. vasos cilíndricos y formas más complejas grandes con simetría axial). En forma de ecuación. y resolvemos para el diámetro Db. Determinación del tamaño de la forma. Para lograr una dimensión satisfactoria de una parte embutida cilíndrica. se necesita el diámetro correcto de la forma inicial. habrá desperdicio innecesario. existe el mismo problema de estimar el tamaño de la forma inicial. aunque crudo. de la condiciones de fricción. . generalmente se asume que el adelgazamiento de las paredes es nulo. holguras de 1. Como herramienta se tiene el troquel de remangado. Cada uno de los cristales del material se desplaza. holguras de 1. . El desplazamiento del material en ese instante es semejante al flujo de agua por el rebosadero de una presa.30 veces el espesor de la chapa. facilitando la operación de embutir. Se han acreditado como conveniente para el caso de chapas de acero. Embutición invertida remangada: Es una embutición intermedia en sentido contrario a la embutición precedente. El punzón de embutir al bajar estira el material sobre los bordes rebordeados de la matriz. del disco recortado y de la herramienta en su conjunto.20 veces el espesor. El achaflanado de los bordes de la matriz ayuda a la chapa a resbalar por la pared del agujero. Un dispositivo pisador aprieta el disco contra la matriz de embutir con la finalidad de que no se produzcan pliegues. en la medida de que este se desliza en la abertura entre el punzón y la matriz.Las piezas recortadas o discos a emplear se disponen en el asiento o anillo de centrado. fijado a la matriz de embutir. para chapas de latón.12 a 1. Antiguamente se llamó a este método de trabajo estirar previo o también pre estirado.10 veces el espesor. La herramienta se llama troquel primero. para chapas de aluminio la holgura es de 1. El juego que queda entre el punzón y la matriz de embutir tiene que ser mayor que el espesor de la chapa. Embutición intermedia: Es la transformación de un cuerpo hueco para disminuir o modificar su sección. de modo que se produzca una pieza hueca.08 a 1. Por lo tanto esta área debe estar pulida y lapeada. El desplazamiento de todos los cristales en que esta constituido el material a embutir es radical en toda su magnitud. La fricción es un factor que debe tomarse en cuenta por cuanto el material se desliza en la abertura entre el punzón y la matriz. Esto reduce la carga necesaria para el desarrollo del embutido. Embutición previa: Es la transformación de un corte plano en un cuerpo hueco. Facilitan también el embutido la lubricación adecuada. con la finalidad de centrar el disco en el proceso de embutición. el área de la pieza original (disco recortado) debe ser igual al área de la superficie de pieza embutida. Anteriormente se llamaba a este método de trabajo estirado en reestirado o estirado posterior. Cuando se pretende que el espesor del material no se altere durante el proceso de embutido.04 a 1. mientras que en el reembutido el metal se dobla en direcciones opuestas en las dos esquinas. Herramienta: troquel de atravesar. Se efectúa con el denominado troquel de acabado. En el embutido inverso la lámina de metal se dobla en la misma dirección en las esquinas exteriores e interiores del dado. Embutición por estirado: Es la transformación de un cuerpo hueco para disminuir su espesor de pared por medio de matriz y macho de embutición. por tanto. Herramienta: troquel de estricción. Embutición interior: Se da con matriz y macho de embutir es la transformación del borde de una perforación existente en una pieza de forma que se forme un cuello en el borde de la perforación por efecto de la presión de embutición. se llama Reembutido. Embutición de estirado: Es la transformación del borde de una perforación existente en una pieza para formar un cuello con disminución simultanea del espesor del cuello o trasformar un cuello para disminuir su espesor de pared.Embutición de acabado: Es la transformación de un cuerpo hueco para conseguir esa actitud especial o aristas con redondeamientos. el formado completo de la parte puede requerir más de un paso de embutido. Embutido Inverso Una operación relacionada es el embutido inverso. . estricción y atravesado. si se necesita. Al segundo paso de embutido y a cualquier otro posterior. la fuerza del embutido es menor. el metal experimenta menos endurecimiento por deformación en el embutido inverso y. Operaciones De Embutido Reembutido Si el cambio de forma que requiere el diseño es demasiado severo o que la relación de embutido es considerablemente alta. para lo cual se tiene el troquel de trabajo simultaneo. Reembutido de una copa: (1) inicio del reembutido (2) final de la carrera. Debido a esta diferencia. en el cual se coloca una parte embutida hacia abajo en el dado y una segunda operación de embutido produce una configuración como la que se muestra en la figura 11. La altura de redondeado. es lo suficientemente grande. cuando este es posible. Herramientas De Embutición Las herramientas de embutición pueden clasificarse en: Herramienta de simple efecto: . La tendencia al arrugamiento se reduce al aumentarla relación entre el espesor y el diámetro de la forma inicial. h=Hxc/a-c Estas partes cilíndricas se unen entres ellas por chaflanes a 45 redondeados. aplicando la formula. una formación cilíndrica en cascada. pero teniendo en cuenta los diferentes chaflanes y partes rectas a dejar sobre la embutición. se calcula por la formula normal. como se muestra en la figura12. Embutición de piezas cónicas La ejecución de estas piezas requiere. La ventaja del embutido sin un sujetador. en una etapa cualquiera. el empleo de un estampador de dar forma. Si la relación t/Db. Embutido sin sujetador La función principal del sujetador consiste en prevenir el arrugado de la brida mientras se embute la parte. La altura de las diferentes partes cilíndricas se determina por el trazado o por cálculo. primero. Embutidos sin sujetador: (1) inicio del proceso y (2) fin de la carrera. y segundo. es un costo más bajo de las herramientas y el uso de una prensa más simple porque se evita la necesidad de un control separado de los movimientos del sujetador y del punzón. para no cargar demasiado el material. se puede alcanzar el embutido sin necesidad de un sujetador. El dado de embutido debe tener forma de embudo o cono para permitir que el material a embutir se ajuste a la cavidad del dado. La reducción del diámetro debe ser más débil que en la embutición cilíndrica.Embutido inverso: (1) inicio y (2) terminación. una forma adecuada es la extracción con anillo y resorte. Para la embutición de chapa delgada se deben prever vástagos de retención. el diámetro interior del anillo deberá llevar un redondamiendo adecuado que permita el paso del punzón y el material. En este caso. Extracción de una pieza embutida .La herramienta está constituida por un punzón P de acero duro templado provisto de taladros de fuga de aire para evitar la deformación del embutido en la separación y una matriz M de acero duro templado. durante el ascenso del punzón el resorte se comprime y actúa el anillo como extractor. Cuando el punzón vuelve a subir. a fin de evitar cualquier deformación. Si el embutido no puede pasar a través. Herramienta de embutición Simple Efecto Herramienta de doble efecto: La herramienta está constituida por los mismos elementos anteriores. pero además conlleva un sujetador SF de acero duro templado. Herramienta de embutición Doble Efecto. En el caso en el que la embutición tenga que realizarse luego de varias etapas (pasos). la pieza embutida queda retenida por esta arista y se expulsa de la matriz. Extracción de la pieza embutida. se prevé un expulsor para hacerlo subir a la superficie de la matriz. La superficie que queda plana tendrá las dimensiones correspondientes al paso siguiente. Es común el uso de anillos partidos unidos por un resorte que actúan como extractor. La herramienta se denomina “pasa a través” si prevé la expulsión de la pieza por debajo. la parte superior del punzón estará chaflanada. Como consecuencia del esfuerzo de tracción el material embutido tiende a quedar pegado al punzón y si no se prevé un sistema que facilite la extracción de la pieza del punzón puede significar problemas posteriores. el agujero de forma de la matriz termina en la parte inferior con una arista viva. estirando el resorte durante el descenso del mismo. Orejeado. Este tipo de falla puede también ocurrir cuando el metal se estira sobre una esquina afilada del punzón. cabe destacar que esta conformación es sin arranque de viruta con una pequeña variación de la sección transversal de . Si la brida arrugada se embute en el cilindro. Arrugamiento en la brida o pestaña. Pueden presentarse numerosos defectos en un producto embutido. causada por anisotropía en la lámina de metal. Este defecto consiste en una grieta que se abre en la pared vertical. por tanto hay más cosas que pueden fallar. donde la conformación ocurre sin pérdida de material. Si el material es perfectamente isotrópico no se forman orejas. Esta es la formación de irregularidades (llamadas orejas) en el borde superior de la pieza embutida. (c) desgarres. Pueden ocurrir rayaduras en la superficie de la pieza embutida si el punzón y el dado no son lisos o si la lubricación es insuficiente. estos pliegues aparecen en la pared vertical del cilindro. tales como los que se muestran en la figura Defectos comunes en las partes embutidas (a) el arrugado puede ocurrir en la pestaña o (b) en la pared. debido al arrugamiento por compresión. Rayado superficial. el mismo consiste en una transformación en frío o caliente de materiales plásticamente deformables alrededor de un eje recto. debido a altos esfuerzos a la tensión que causan adelgazamiento y rotura del metal en esta región. Desgarrado. Arrugamiento en la pared. (d) orejeado y (e) rayas superficiales. El arrugamiento en una parte embutida consiste en una serie de pliegues que se forman radialmente en la brida no embutida de la parte de trabajo. Diferencia entre doblado y curvado El doblado es la operación más sencilla después de la del corte.Defectos Del Embutido El embutido es una operación más compleja que el corte o el doblado de lámina. usualmente cerca de la base de la copa embutida. se debe invertir la dirección de las espiras para evitar que se entrelacen. Estos ganchos permiten montar los resortes de tracción en todas las posiciones imaginables. alemán. La resistencia del resorte aumenta hasta el límite máximo de flexión y el aumento de espiras en el número de espiras útiles es necesario para el apoyo de los extremos del resorte. Los resortes se construyen de alambres de acero al silicio y son de varios tipos. no se producen separaciones y se conserva la integridad del material. según las condiciones del proceso. pero los más utilizados y que se encuentran en el mercado son los helicoidales. Están formados por láminas ensambladas (de ballesta) o por un fleje enrollado en forma de espiral alrededor de un eje. respectivamente. de diferentes estilos: inglés. doblado. para la realización de esta es necesario construir troqueles de varias piezas en el punzón y la matriz. Los mismos conceptos y consideraciones expuestas para el doblado son válidos para el curvado. y la suma de los esfuerzos es igual o superior a un resorte de alambre grueso que ocupa mayor espacio. torcer o almacenar energía. un gancho o un tubo. . En matrices donde se deben soportar grandes esfuerzos. para tirar. Tipos de Resortes Resortes de tracción: Estos resortes soportan exclusivamente fuerzas de tracción y se caracterizan por tener un gancho en cada uno de sus extremos. embutido y forman parte de los sistemas de retención y expulsión. se puede curvar lo mismo un hilo de acero que una tira de chapa para obtener. En el doblado la pieza posee un ángulo dado para cambiar la dirección de la lámina o darle alguna forma deseada. se emplean resortes ubicados uno entre otros. catalán. giratorio. abierto.la pieza semiterminada. Esta operación se distingue del doblado por su distinta función característica. cerrado o de dobles espira. Mediante el empleo de estampas especiales y diferentes. Los resortes se diseñan para entregar una fuerza. Resortes Los resortes utilizados en matricería son elementos que se emplean para facilitar las operaciones de corte. para empujar. En el curvado Las piezas curvadas por lo general poseen gran parte en forma de arco. La carga máxima o admisible de los resortes debe ser igual o superior al esfuerzo necesario y cuando se coloca un resorte dentro de otro. Los muelles cónicos helicoidales. bicónicos. Percibiendo la energía instantánea de un golpe. La forma constructiva de los muelles mecánicos permite percibir la acción de las fuerzas exteriores de grandes sectores de camino. pero recuperando su configuración inicial al cesar aquella aplicación. Pueden ser cilíndricos. pero de distinta longitud. Los muelles se suelen utilizar en las maquinas y aparatos como elemento de fuerza que asegura la acción de los esfuerzos en un sector dado de camino amortiguador. este muelle la devuelve en forma de energía de oscilaciones elásticas. Los muelles mecánicos cumplen en las maquinas la misión de elementos flexibles.Resortes de compresión: Estos resortes están especialmente diseñados para soportar fuerzas de compresión. Los muelles de torsión. muy utilizado en los vehículos ferroviarios y en las prensas . muy utilizada en la industria del automóvil y ferrocarriles. es decir. estos elementos los transforma en energía de deformación elástica del material. cónicos. Muelles Los muelles son elementos mecánicos capaces de soportar la aplicación de determinadas cargas deformándose notablemente. Los tipos más usados son los compuestos de acero con adiciones de silicio. Percibiendo el trabajo de las fuerzas exteriores. La característica principal de cualquier material empleado para la fabricación de muelles debe ser la de poseer un comportamiento elástico para un campo de tensiones lo más amplio posible. del cual están hechos. que poseen una configuración de una serie de laminas con igual espesor y ancho. su mercado natural. Resortes de torsión: Son los resortes sometidos a fuerzas de torsión (momentos). obtener considerables deformaciones sin perder las propiedades flexibles. consiguen en los sistemas de suspensión. que tienen como característica principal que su resistencia aumenta al aplicársele un mayor esfuerzo. o también denominados muelles de ballesta. en donde encontramos los de tipo de eje rectilíneo y los de hélice cilíndrica. de paso fijo o cambiante. Existen distintos tipos de muelles para distintos aplicaciones: Los muelles de flexión. que alejan considerablemente el límite de rotura. hecho de acero en chapa de 1 a 20 mm de espesor. En la practica industrial. es decir. dependiendo del uso y de las características de dimensión. 2. aparatos vibrantes. principalmente como amortiguadores para suavizar los choques y disminuir las vibraciones. con lo cual los primeros se ensanchan y los segundos se comprimen.108Pa y y 1.83. Muelles planos: Se emplean bastamente en los aparatos de precisión. Muelles anulares: Consta de un conjunto de anillos de perfil especial. etc. En este caso la altura total del muelle disminuye. Si se cargan los anillos extremos por su perímetro. los anillos exteriores se desplazan sobre los interiores. tiene cada vez mayor aceptación. para cada aplicación. soportando la carga por el medio o fijados por un extremo y por el otro soportar la carga. con elementos elásticos de goma en forma de bloques de distintas formas se emplean.Los muelles de goma. los anillos exteriores se desplazan sobre los interiores. Pertenecen al grupo de los muelles rígidos con capacidad de soportar grandes cargas. con lo cual los perímetros. Muelles de disco: Los muelles de disco y de arandelas consta de un juego de elementos que tienen la forma de un cono truncado. . etc. Estos muelles trabajan como los de compresión. composición. Muelle de bloque: Estos muelles que trabajan a compresión.109Pa. tratamientos térmicos y para terminar se introducirán como aplicación los cálculos para muelles helicoidales. el limite de elasticidad a la tracción suele oscilar entre 8. en las maquinas agrícolas. que el coeficiente de trabajo no sobrepase el límite de elasticidad. etc. Características de los aceros para muelles 1. Es indispensable que los aceros posean un alto límite elástico. Nos enfocaremos del estudio de los aceros para muelles. según su composición química. sus procesos de fabricación. Los muelles planos pueden estar sujetos por ambos extremos. que aunque no esta hecho de acero.77. Los muelles de este tipo se suelen utilizar para los esfuerzos que actúan en los límites de una carrera pequeña. Por esta razón se emplea a veces en la obras de construcción para el aislamiento de la vibración de los recubrimientos de las obras industriales. actúan como amortiguadores y con bajos desplazamientos elásticos. la conveniencia de cada tipo de acero. utilizados en parachoques. Para facilidad de construcción y funcionamiento. posean resistencia a la fatiga. defectos que pueda tener el muelle Expulsores Los sistemas de expulsión en las matrices son los dispositivos que se adaptan a las mismas para expulsar las piezas producidas ya que su forma de construcción. .35. En el caso de prensas inclinables las piezas caen recipientes dispuestos para ello. Las piezas de gran superficie hechas con chapas delgadas no se agarran con seguridad a la tira. Las piezas cortadas cuando son de chapa delgada se quedan frecuentemente al expulsor.3. 5. Es importante que los muelles. En el caso de expulsores forzados permanecen las piezas primeramente en la placa cortante y es expulsado poco antes del punto muerto superior de la corredera de la prensa. Por esta razón no resultan adecuados los expulsores elásticos para esta clase de pieza. Si una prensa no posee el dispositivo para adoptar la posición oblicua lo que se hace es eliminar las piezas que caen en la placa cortante con aire comprimido para que vallan a parar a un recipiente colector. pues esto cataliza el proceso de fatiga. En los expulsores elásticos se mantiene las partes cortadas contra la tira de corte de la cual se dejan después separar nuevamente con facilidad. El expulsor puede ser accionado mediante resortes. porque la descarburación. el valor del límite de elasticidad debe ser muy elevado y próximo a las cifras antes señaladas. o de modo forzado. se produce inicialmente en la periferia.108Pa y 2. 4. pues muchos de los muelles. puede quedar dentro de la herramienta y ser destruidas entonces en el siguiente golpe de prensa. Por esto se dispone en el expulsor una clavija separadora provista de resorte que hace bascular la pieza de modo que caiga con facilidad. Igualmente hay que cuidar la presencia de grietas. en vida útil.81. y como la resistencia a la rotura suele oscilar de un 10 a un 40% superior al límite elástico. y es por la periferia donde el muelle tiende a comenzar su falla. Para que un muelle funcione normalmente. Las parte de cortadas se sacan de la herramienta con la tira de corte. reciben los esfuerzos en forma cíclica y repetitiva. es decir.108Pa. quedan adheridas a la matriz y el retal al punzón. de 9. Es necesario evitar la descarburación de los muelles en sus procesos térmicos y de fabricación. dureza y resistencia a la abrasión. menores distancia entre centro. resistencia a la tracción. capacidad de rodamiento. instalación y retraso simple. Según el diámetro del expulsor. no marcan el materia y no se fracturan y son más silencioso en su operación. estos ofrecen a los diseñadores y fabricantes de herramientas una buena alternativa a los resortes de acero en las situaciones que involucran espacio limitado. estos crecen en su sección central en relación directa a su deflexión. Expulsor de Muelles Tacos de Cauchos También conocidos como resortes tubulares de poliuretano. tienen un periodo de vida infinito al ser almacenado sin afectar su propiedad. Su cuerpo cilíndrico brinda altas presiones. El muelle es guiado por un tubo roscado en los extremos con una tuerca y una arandela para graduar la presión. . Con un muelle de gran potencia en la parte inferior de la matriz que acciona la placa expulsora a través de otra y los tornillos limitadores. su diámetro en su sección central se incrementara un 20 %. generalmente son capaces de guardar más energía que el acero. estos se pueden construir de dos formas: con funcionamiento por muelle y con barra expulsadora. agua. ya que por la forma de construcción estas quedan adheridas a la matriz y el retal al punzón hibrido. si un taco se deflecta a un 20 %. Los tacos de cauchos son incomprensibles. El tubo permite la salida de los desperdicios cortados por el punzón superior. ozono y la mayoría de los solventes químicos. Para facilidad de construcción y funcionamiento es conveniente que sean cilíndricas. Se debe prever esta expansión para evitar interferencias. Por lo tanto. partición positiva. alta presión de sostenimiento y partición adecuada. Sus características proveen una inusual combinación de resistencia a la carga. dado que su volumen permanece constante.Expulsores De Muelles Estos son dispositivos que se adaptan a las matrices doble efecto para expulsar las piezas producidas. retiene su flexibilidad a baja temperatura y una gama completa de propiedades dinámica arriba de 140 Son resistentes al aceite. oxigeno. al chocar con la reglilla. estos tornillos sujeta la placa expulsora y estos van acompañados por un resorte y un tornillo. Hay que prestar atención a que el canto sea bien redondeado. limitan su carera. sino que el paso para la tira se cepilla en la propia placa guía. Empujadores Hidráulicos Estos son dispositivos que mayormente se utilizan en matrices de embutido.Tacos de Caucho Expulsores de Varilla Son los tornillos guías que limitan la carrera. para evitar que el resorte que hace retroceder el tope se enganche. cuando esta se acciona hace que la pieza suba para que sea más fácil su remoción. presionando sobre la cabeza remachada. tienen como misión el aprovechamiento de los comienzos de la tira. Por otra parte. cuyos extremos al chocar con el pasador clavado en la guía. el tope se desplaza con facilidad. sea cual fuera el sistema de retención adoptado (de perno. Topes Tienen por finalidad limitar el avance de la banda a cada golpe de la prensa. Segundo caso: Cuando no se precisan reglillas especiales. montados corrientemente sobre las guías laterales del material. ha dado muy buen resultado la forma del siguiente tope. también es que hay un muelle ligero que empuja el tope hacia fuera. Se labra la ranura en la guía perpendicular a la regata de paso de la tira. actúa de limitador de la carrera del tope. evitando las perdidas del material. el escote de la deslizadera. balancín o cizalla). . Topes de Acción Lateral Los topes laterales. Se puede dividir en: Primer caso: En la siguiente el tope se coloca en el grueso de la reglilla esta construida de forma que. Se aplican a los útiles de gran producción. El tope esta provisto de un agujero tipo colisa. para poder obtener la pieza cuando es embutida. son entonces todos ellos menos uno. en dicha muesca se aloja el tope automático en forma de trinquete. por su estructura.Topes auxiliares laterales Estos son accionados de tal forma que la misma maquina puede controlar su efecto o funcionamiento en el proceso. agregando un punzón mas a la matriz. El tope normal auxiliar. donde. la reacción de los muelles hace retornar las piezas a su posición primitiva. se emplea cuando se llega al final de la misma. Esto se comprenderá con facilidad al verse el punzón lateral. el primero el cual imprescindiblemente tiene que ser accionado a mano. no es recomendable tomar esta determinación. en vez de aplicarse cuando la tira comienza a ser cortada. Se hace actuar la prensa y esta no hará más que una sola operación. final. El sistema descrito es el que se aplica normalmente en las matrices de retención final. y debido a los cortes de la cizalla. esto puede repetirse tantas veces en topes auxiliares sucesivos como la matriz lo exija. Cuando los topes laterales son varios y la matriz. Para que los topes auxiliares funcionen. puede convertirse en automáticos. Con esta combinación es posible reducir el número de topes laterales a tres elementos. puede hacerse salir al comprimir el pulsador. basta pulsar el tope. sin embargo. ya no es posible retenerla. El pulsador se encuentra oculto por la acción de un muelle. dejan de actuar los topes laterales y se puede trabajar por los procedimientos normales. y la tira del material tropezara antes con el mismo que con el retensor final. trabajando a retroceso es posible anular el retensor. que impide el retroceso de la tira. lo permite. que hace una pequeña muesca en el borde de la cinta. prescindiendo ya de las operaciones previas. hasta llegar al retensor final. Este tope. para no disminuir el rendimiento en la producción Topes Automáticos (Auto-Stop) En el soporte del punzón se encuentran: S . el punzón y el tope auxiliar automático. Cuando cesa la acción sobre el pulsador. pero en las matrices con cizalla lateral el sistema de aprovechamiento del material ofrece una variante. obligándole a deslizarse sobre el plano inclinado del vástago del pulsador. Con un montaje semejante. Funcionamiento Al empujar la banda contra el auto-stop.P una tuerca. Este sistema permite obtener mayor producción que el anterior. tienen como objetivo embocar en los agujeros de la chapa y centrarla antes de que lo hagan el resto de punzones. Vuelto otra vez hacia atrás por su resorte. Para conseguirlo. al descender. de esta forma se mantiene alineada la tira de chapa antes de su transformación. el auto-stop A no vuelve a caer delante de la tira. como se ilustra en la . después de haber apretado la chapa. Los centradores. deben hacerse dos o más agujeros al inicio de la tira que posteriormente servirán para pilotarla a lo largo de la matriz. el punzón. volviendo entonces a empezar el ciclo. que pivota con juego en un alojamiento fresado en la guía y provisto de un talón que descansa sobre la matriz. resorte helicoidal sujeto a una varilla fijada en la base u hoja-resorte que produce el mismo efecto. sino sobre esta cuando vuelve a subir el empujador P. Centrador de Tiras El montaje de pilotos centradores en las matrices tienen su razón de ser en el hecho de garantizar un desplazamiento correcto entre cada uno de los saltos que realiza la banda. . Al empujar la banda que ya no está sujeta. con su punta cónica. obliga al autostop A a levantarse por medio del empujador. De no ser así se podrían perder los puntos de referencia en común que tendrían estas transformaciones y con ello generar desplazamientos en la chapa que ocasionarían irregularidades o defectos en las piezas procesadas. Topes de Varilla Consiste en un tope basculante y es accionado por el movimiento de la prensa. el auto-stop A va a caer en el agujero que acaba de perforarse y el borde de este servirá de nuevo tope. R sorte de llamada. Sobre la guía se monta: el ajuste en altura y que puede ser bloqueado por A -Stop de acero duro templado. se utiliza generalmente en matrices en las cuales la alimentación de la tira se hace de forma automática. este se apoya sobre la superficie delantera de su alojamiento. E auto-stop en acero duro. Herman W. D. Segunda Edición J. Fractura del centrador Si los agujeros de referencia hechos previamente en la chapa son muy pequeños y en consecuencia requieren unos centradores también muy pequeños. estos pilotos centradores van montados en el porta punzones y necesariamente deben sobresalir más que la cara inferior de la placa pisadora. Koninck.Centrador Generalmente. De esta forma se podrá evitar su rotura y los daños colaterales que pudieran ocasionar.” María Herminia Pereira. Manual Del Técnico Matricero: troquelado-EstampadoEmbutición de la chapa metálica. embutido y extrucción. 1998 López Navarro. o bien escamoteables mediante muelles. Si los centradores no actúan la banda no irá a su sitio y se romperá el piloto y la banda. Proceso correcto de centrado Bibliografía Guía de estudio. esto último es imprescindible para asegurar que la chapa queda centrada antes de que actúen los punzones. doblado. Gutter. B y C) vemos el proceso correcto de centrado de banda mediante punzones o pilotos centradores. habrá que sopesar la posibilidad de hacer los pilotos ligeramente mechados. Troquelado y estampación con aplicaciones del punzonado. “diseño de troqueles. En la figura24 (A. Maquinas Herramientas y Manejo de Materiales . Pollack. MIKELL P.ve/pugoz/otros/materiales_acero_muelles.com. www.infowarehouse. Ed. GROOVER. Fundamentos de manufactura moderna 1ª.org/wiki/Muelle_elástico .pdf http://es.wikipedia.