Gravedad 28 

Se debe evaluar el efecto de la acción de la gravedad sobre la disposición inicial de la chapa y observar si sufre deformación debido al propio peso de ésta, adaptándose la chapa a la forma de la herramienta inferior que la soporta.

Esta etapa se puede obviar si la pieza es pequeña, ya que la influencia que ejerce es muy pequeña, y la chapa no sufre apenas deformación.

2.6.2 Pisado

La herramienta superior presiona sobre la inferior y aprieta la chapa. Esta etapa controla que la posición de la chapa no varíe antes de la siguiente etapa, la de conformado, y aporta la fuerza perpendicular, que soportará la reacción de la chapa durante el proceso.

Es también necesaria para controlar la fluencia de la chapa, ya que en ausencia de pisado la chapa que está libre se comporta de manera impredecible. La operación en ausencia de pisado se denomina embutición profunda (Véase sección 2.4.1), y en esta es tan elevada la solicitación de fluencia del material, que no es posible llevarla a cabo con una fuerza de restricción como la que la operación aporta, por este motivo, el sobrante de chapa se elimina en una etapa posterior.

El pisador controla la forma de la chapa y el contacto entre ésta y el punzón. Esta etapa, dependiendo de la geometría del pisador, puede modificar sensiblemente la geometría de la chapa, y en ocasiones contrarrestar el efecto de la gravedad ya que si durante el acercamiento el pisador se encuentra con la chapa, cuando esta tampoco está contactando inicialmente con la matriz, la va a empujar hasta la matriz.

Cuando el pisador va a presionar a la chapa contra la matriz la acción ejercida vendrá definida a partir de una curva de fuerza y esa fuerza va a mantenerse constante durante toda la etapa de pisado y va a permanecer activada durante la posterior etapa de estampación.

La curva fuerza-tiempo se define a partir del valor de la fuerza máxima ejercida y presenta un primer tramo con rampa creciente y un segundo tramo de fuerza constante. El valor de fuerza máxima ejercida se corresponde con el dato de fuerza del pisador para un proceso de estampación.

La fuerza aplicada es uniforme, es decir, su acción queda repartida uniformemente por toda la superficie del pisador.

2.6.3 Conformado

La herramienta superior se desplaza hacia la inferior hasta que comprime la chapa contra la herramienta inferior, dando lugar a la deformación de la chapa para obtener la geometría deseada, ésta es la operación principal en la estampación.

La etapa de conformado a su vez puede ser dividida en dos partes:

En primer lugar el volumen de la pieza se crea: esto es en su mayor parte controlado por la superficie de producción y por el sistema de retención. Y por último los detalles de la geometría se forman: esto es controlado por la geometría de las herramientas.

Durante esta etapa, tal y como se ha comentado en la etapa anterior, la actuación del pisador es controlada por una fuerza.

El movimiento de la herramienta superior vendrá gobernado por una curva de velocidad-tiempo. Asimismo debe definirse la velocidad máxima y la distancia que debe recorrer el punzón.

Si se utilizan frenos actuarán en esta etapa.

2.6.4 Recuperación elástica

La deformación plástica tiene tensiones retenidas a través de espesor del metal, fenómeno debido a que una parte de la deformación aplicada persiste como deformación elástica. Después de la extracción de la chapa de entre las herramientas estas tensiones se liberan originando una geometría diferente a la forma de las herramientas.

La recuperación elástica antes de cortar a veces es importante para el diseño de las herramientas y robots de la prensa. La recuperación elástica después del corte puede cambiar la forma de la pieza hasta el punto de que es imposible de montar.

El objetivo a tener en cuenta es el de disminuir este fenómeno con tal de evitar defectos en la pieza final. El resultado de esta etapa será la forma definitiva o final de la chapa.

Esta etapa se evita en el proceso de estampación en caliente, puesto que no existe recuperación elástica debido a la reestructuración interna del material favorecida por la elevada temperatura.

2.6.5 Enfriamiento

Esta etapa es exclusiva de la estampación en caliente, ya que es necesario dejar enfriar el material dentro de las herramientas para que la forma se consolide dentro de estas, ya que el material a estas temperaturas es mucho más maleable y susceptible a cambios de forma, y el simple efecto de la gravedad podría afectar a la forma final de la pieza.

2.7 Escalonamiento de la conformación

El ciclo de estampado es la descripción de todas las operaciones que conducen a la producción de la pieza final estampada, puede que necesitemos una pieza estampada con una forma agresiva y, aunque presente una maleabilidad buena, resulta imposible hacerlo en una sola estampación, haciéndose necesario realizarlo en varios pasos o embuticiones previas antes de obtener la pieza final, y seguramente sea también necesaria una estación de corte y/o doblado para eliminar el exceso de material y dar la forma final.

Estas operaciones facilitan el conformado, consiguiendo en cada una de éstas una geometría cada vez más próxima a la deseada, de manera que se evitan los problemas de fluencia del material que aparecen en una sola operación. Hay que tratar obtener la pieza lo más fácilmente posible, por lo tanto cuantas menos operaciones sean necesarias mejor, pero no se debe afectar en ningún caso a la integridad de la pieza final.

2.7.1 Corte y doblado

En esta etapa se retira el exceso de material que no forma parte de la pieza final, también se hacen los doblados de las pestañas que existan en la geometría, esta operación se hace en una prensa distinta a la que se utiliza para estampar, por lo tanto se debe prever el transporte de la pieza, ya sea a través de brazos robóticos, como de cintas transportadoras, o en caso de pequeñas piezas manualmente.

Capítulo 3