Proceso de corte con Troqueles

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Proceso de corte

con Troqueles

Inst. Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey

Mayo - 2008

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Proceso de Corte

Punzón

Chapa

Matriz Pieza cortada

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1. Deformación:

El esfuerzo del punzón sobre la chapa origina su deformación elástica y plástica sobre los cantos del punzón y la matriz.

Etapas del Proceso de Corte

2. Penetración:

Los filos del punzón y la matriz penetran en el material, produciendo una grieta vertical entre ambas partes.

3. Fractura:

Las grietas entre las dos partes se encuentran a mitad de camino, originando la separación completa del material.

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1. Radio perimetral con ligera “caída” del perfil. 2. Zona brillante de aprox. 1/3 del espesor.

3. Zona desgarrada de aprox. 2/3 del espesor. 4. Arista por cara salida de punzón.

Aspecto superficial del Corte

4. Rebaba

1. Radio

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Tolerancia de Corte

0.09 · s >60 a 100 kg. mm2. 0.07 · s >40 a 60 kg. mm2. 0.05 · s >20 a 40 kg. mm2. 0.03 · s <20 kg. mm2 Tolerancia Resistencia (Kg. mm2)

Tolerancia de corte (Tc)

½ Tc

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“Vida de Matriz”

H

Todas las matrices cortantes han de tener una “vida útil” que les permita ser afiladas repetidas veces (0.05 - 0.15mm) sin que pierdan sus medidas originales.

Para que pueda ser así, la matriz ha de tener una altura mínima “H” que denominamos “vida de matriz”.

En general, este valor, acostumbra a estar entre 3 y 5mm. aprox. dependiendo de la producción a realizar y del material a cortar.

Punzón

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Rebabas

Miles de punzonados

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Corte

Fuerza de corte

:

Fs

= P · s · Rst.

Fuerza de extracción

:

F

_x

= 0.1· Fs

Fx Fx P: Perímetro de corte s: Espesor material Rst: Resistencia material (kg.mm2.)

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Aunque en muchas piezas las rebabas se pueden eliminar mediante un desbarbado, en otras muchas es imposible y en consecuencia hay que evitarlas o minimizarlas.

Rebabas en pieza

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¿Por qué aparecen las Rebabas?

Tolerancias excesivas Desgaste de P. / Matriz Descentramiento P./M. Mantenimiento inadec. Deficiente guiado P./M. Pandeo de punzón

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Dirección de Punzonado

Sentido de Doblado

Condicionamiento de las Rebabas

Po r ra zon es d e m on taje las reb aba_s han de_qu eda_{r p} or l_{a c} ara ex tern_a

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Efecto de las rebabas sobre el montaje de pieza

Dificultad de manipulación. Arranque de material. Desprendimientos. Difícil posicionamiento. Dificultad de montaje. !! Mal funcionamiento!!

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REBABAS NO

ADMISIBLES

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Punzones de Corte

2·e

e

&

Reducción de la fuerza de corte.

&

Reducción del ruido.

&

Reducción de las roturas.

&

Reducción de subida de retales.

'

Mas recorrido del pisador.

'

Mas recorrido de los resortes.

'

Mas dificultad de rectificado.

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Pilotos Centradores

1 Φ 8.5 - 0.05 - 0.10 1 2 3 Φ 8.5 Pisador Pilotos centradores en operaciones de

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Punzones

A B C D

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Punzones

MECANIZADO de PUNZONES MECANIZADO de PUNZONES ' A- Tendencia a la rotura. ' B- Poco resistente. & C- Reforzado.

& D- Muy Aconsejable.

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Desgaste de los machos

Durante la fase de trabajo, los machos y matrices están sujetos a una serie de acciones mecánicas, térmicas y químicas, que provocan su desgaste de forma progresiva.

Por ésta razón, el desgaste originado afecta directamente sobre las dimensiones de la pieza. Zonas Zonas de de desgaste desgaste Tolerancia _Macho

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Puesto que todas las matrices cortantes han de llevar su correspondiente tolerancia de corte, con frecuencia se plantea el dilema de;

¿Donde hay que aplicar la tolerancia de corte al Punzón o a la Matriz?.

¿Dónde aplicar la tolerancia de corte?

AGUJEROS:

Medida nominal en PUNZÖN Tolerancia de corte en MATRIZ

PEFIL EXTERIOR:

PEFIL EXTERIOR: Medida nominal en MATRIZ Tolerancia de corte en PUNZÖN

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¿Dónde aplicar la tolerancia de corte?

AGUJEROS:

Medida nominal en PUNZÖN Tolerancia de corte en MATRIZ

PEFIL EXTERIOR:

PEFIL EXTERIOR: Medida nominal en MATRIZ Tolerancia de corte en PUNZÖN

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Φ 6

35

20

¿Donde aplicar la tolerancia?

Ejemplo: Pieza a fabricar R.5 R.2 6 4.5

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CORTE DE AGUJEROS: CORTE DE AGUJEROS: Medida nominal: PUNZPUNZÓÓNN Tolerancia de corte: MATRIZ (en +)MATRIZ (en +)

CORTE DE PIEZA: CORTE DE PIEZA: Medida nominal: MATRIZMATRIZ Tolerancia de corte: PUNZPUNZÓÓN (en N (en --))

¿Medida Nominal y Tolerancias?

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Tolerancia en Macho o en Matriz

PIEZA: PIEZA:

Medidas nominales: en Matrizen Matriz Tolerancia de corte: ––en Machoen Macho

AGUJEROS: AGUJEROS:

Medidas nominales: en Machosen Machos Tolerancia de corte: + en Matrices+ en Matrices

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! ATENCIÓN ! Si pero …

Medida del Macho

Φ Φ 2828 Medida de la Matriz Medida de la Matriz Φ Φ 28.128.1

Medida del agujero

Φ

Φ 27.9827.98

Medida del Retal o Pieza

Φ

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¿Medidas del Macho y de Matriz?

Dependiendo de las tolerancias de la pieza y de como se realice la transformación, habrá que sobredimensionar el macho o la matriz.

Medidas del Macho? Medidas de la Matriz? φ 55 +0.0₉ +0.0₆ φ ₄₀ +0 -0.07

Medidas del Macho? Medidas de la Matriz? Macho: 40.09 - 40.095 Matriz: “ + Toler. Macho: 40.09 - 40.095 Matriz: “ + Toler. Matriz: 54.94 – 54.96 Macho: “ - Toler. Matriz: 54.94 – 54.96 Macho: “ - Toler.

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Medidas del Macho? Medidas de la Matriz? +0 .1 -0 10 8.0 +0.25 +0.05 24.6 +0 -0.2

¿Medidas del Macho y de Matriz?

Macho: 10.05 - 10.06 Matriz: “ + Toler.

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BIBLIOGRAFÍA:

• Estampado en frío de la chapa (Mario Rossi) • Profundos conocimientos de matricería (J. Blanco) • Tecnología tomo 1 (F. Profesional) (Z. Carlos Solar) • Embutición Extra-profunda (Ignacio Ibarrondo) • Embutición (B. Wassilieff) • Estampado práctico (Eugen Kaczmarek) • Herramientas de troquelar, estampar y embutir (Gerard Oehler) • El trabajo de los metales de chapa (Autores varios)

• Metals Hand Book (Taylor Lyman, Editor)