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REDUCCIÓN DE LA DEFORMACIÓN DE LA LÁMINA EN UNA PUNZONADORA

EL PROBLEMA: El punzonado de miles de agujeros en una pieza única en una punzonadora creará deformación en la lámina, sin ninguna duda. El proceso involucra una punta de punzón que empuja el material hacia abajo a través de un agujero en una matriz, estirando y fracturando el material a través del agujero de la matriz a la vez que crea esfuerzos en el área que rodea la punta de punzón. Si bien no hay forma de eliminar por completo la deformación, existen algunas maneras de reducirla de modo de facilitar las cosas para el operador y reducir la cantidad de piezas desperdiciadas.

CONSEJOS Y TÉCNICAS DE MATE: Este Boletín de soluciones le proporciona consejos y técnicas para minimizar la deformación de la lámina en una punzonadora, que hemos descubierto en Mate a lo largo de los años y que consideramos útiles.

HERRAMIENTAS DE PUNZONADO: Cantidad de agujeros. Si fuera posible, reduzca la cantidad de agujeros a punzonar mediante el

aumento del espaciado entre ellos. Esto no sólo acelerará el proceso de punzonado, sino que también reducirá el esfuerzo aplicado a la lámina por la reducción de la cantidad de agujeros a punzonar en ella.

Tamaño y espaciado de agujeros. Aumente el tamaño de los agujeros y el espaciado entre ellos. Esto

permitirá extraer la misma cantidad de material a la vez que reduce la cantidad de agujeros requerida. Herramientas multipunzón. Si de todos modos el aumento del

tamaño de los agujeros no es una opción, trate de utilizar una herramienta multipunzón (ver foto abajo). Una herramienta multipunzón permite punzonar una cantidad de agujeros al mismo tiempo.

o El uso de una herramienta multipunzón (herramienta única que tiene instalados múltiples punzones) reducirá la cantidad de golpes requeridos para completar un agujero o patrón perforado.

o Las herramientas multipunzón están diseñadas por lo general para punzonar un patrón de agujeros específico, con punzones adyacentes extraídos de la herramienta. Son ideales para garantizar las tolerancias de distancia entre centros. Para asegurar una mayor uniformidad de los agujeros y láminas más planas, distribuya los punzones de manera de evitar punzonar agujeros adyacentes en el mismo golpe.

o Complete el patrón deseado con la técnica conocida como punzonado en puente. El uso de la herramienta multipunzón puede requerir programación adicional para ubicar

correctamente las ubicaciones de los golpes. Para minimizar la deformación de la lámina, se recomienda aplicar un patrón de golpes escalonado. Por ejemplo, crear un patrón de 4 golpes (golpe N.º 1, golpe N.º 2, golpe N.º 3 y golpe N.º 4) para punzonar un área de la pieza perforada que pueda repetirse igual para completar

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todo (o casi todo) el patrón de agujeros. Sucesión de orden de punzonado: punzone todos los golpes N.º 1, luego punzone todos los golpes N.º 2, etc., hasta haber punzonado el patrón completo.

Este método puede requerir un punzonado simple adicional para completar el patrón de agujeros. No vuelva a punzonar a través de un agujero ya punzonado para completar el patrón.

Utilice longitudes de punzón escalonadas en un conjunto multipunzón. Esto reducirá el tonelaje necesario para crear los agujeros. Al utilizar longitudes de herramienta escalonadas, asegúrese de compensar la penetración en la matriz de manera que los punzones más cortos empujen sus desechos en la matriz lo suficiente para evitar el regreso de los desechos.

o Otras restricciones dependen del tamaño de la estación, el tamaño y la figura del punzón, la capacidad de tonelaje de la prensa y la distancia entre el borde y los agujeros (nervadura).

Holgura de la matriz

Holgura de la matriz. La holgura correcta de la matriz es muy importante para reducir la deformación de la lámina. Una holgura excesiva da como resultado que el material se estire más antes de que se produzca la fractura de los desechos. Esto agrega esfuerzos a la lámina e incrementa la deformación. Una holgura demasiado estrecha hace que la herramienta trabaje más duro y aumente el calor transferido a la punta del punzón y a la lámina, lo que aumenta la deformación.

PUNZÓNMATRIZ

Holgura de la matriz 2

Altura de la matriz. Asegúrese de que todas las matrices insertadas en una prensa de torreta estén a la misma altura, para evitar una marcación no deseada y reducir la posibilidad de deformación de la lámina. Las alturas de matriz desiguales, en especial en matrices de conformación (se colocan a mayor altura que una matriz de punzonado en una configuración de torreta normal) pueden causar una flexión adicional en la lámina cuando se instalan cerca de las matrices de punzonado.

Holgura de la matriz 1

Insertos de cepillo. Los insertos de cepillo (foto de la izquierda) colocados en

portamatrices no utilizados pueden ayudar a reducir la marcación y mejorar la calidad de la pieza, al minimizar la magnitud del contacto que la cara inferior de la lámina hace con el acero de la herramienta.

Herramental aguzado. Mantener el herramental aguzado ayudará a

mantener los agujeros exactos y reducir la deformación de la lámina. El herramental aguzado, en combinación con las correctas holguras de matriz, producirá los mejores agujeros con la mínima cantidad de fuerza requerida para crearlos. Un afilado más frecuente, a la vez que elimina menos material del herramental, dará como resultado una mejor calidad y exactitud de los agujeros y prolongará apreciablemente la vida útil de la herramienta.

Herramental totalmente guiado. El herramental totalmente guiado ayuda a

asegurar exactitud y prolonga la vida útil de las herramientas, a la vez que minimiza la deformación de la lámina. El herramental totalmente guiado también aumenta la exactitud de los agujeros al guiar la punta del punzón a través del expulsor con mayor exactitud, con lo que se reduce la probabilidad de deflexión del punzón y deformación de agujeros, así como de daños y desgaste del herramental.

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Sentido del punzonado. Al punzonar los patrones de agujeros grandes y las piezas perforadas, comience siempre por el lado opuesto a las mordazas. El material se estirará a medida que se lo punzona y, al punzonar hacia las mordazas, el paso del patrón de agujeros permanecerá constante.

Lubricación. Se recomienda la lubricación, especialmente cuando se usan herramientas multipunzón. La

lubricación ayuda al punzonado de agujeros, prolonga la vida útil de las herramientas y reduce la acumulación de calor en el herramental y en la lámina. Las almohadillas Eliminator de Mate pueden utilizarse en muchas aplicaciones de punzonado. Estas almohadillas agregan lubricante a la punta del punzón con cada carrera de la máquina.

Acuñamiento. El acuñamiento de láminas puede ser necesario para

reducir su deformación cuando se punzona un patrón de agujeros grandes que consta de muchos agujeros. Una combinación de ángulos agregados a una matriz y un expulsor pueden ayudar a reducir la deformación de la lámina mediante su acuñamiento mientras se la punzona. (Vea la imagen a la derecha). Este es un proceso difícil de ajustar, ya que requiere algunos punzonados de ensayo para determinar los ajustes de presión de expulsor que den los mejores resultados.

Patrones de lámina simétricos. Si una lámina tiene un patrón de

agujeros simétrico, punzónela con la mitad de los agujeros, luego voltéela y punzone la otra mitad. Esto ecualizará el estiramiento de la lámina en ambas mitades (este método puede tener limitaciones debido al aspecto y el acabado cosmético de la pieza punzonada).

Expulsores sujetadores o stencils sujetadores. Se usan normalmente en conformaciones hacia abajo con

portapunzones estándar donde se coloca un stencil de línea V alrededor de la abertura del expulsor, y para penetrar en el material. Al hacerlo se fuerza el estiramiento del material, principalmente desde el interior de la forma, y no el material que lo rodea.

Ajustes de programación adicionales. Los ajustes de programa como los comandos de tiempo de

permanencia y reducción de la aceleración de la lámina o la mesa pueden no reducir la deformación, pero pueden ayudar a asegurar la exactitud en patrones perforados grandes. Asegurar que las herramientas hayan despejado la lámina y que la lámina se haya detenido por completo antes de punzonar ayudará a la exactitud de la ubicación de los agujeros.

HERRAMIENTAS DE RODADURA: Las herramientas de rodadura, como Rollerball® de Mate, podrían ser la aplicación más difícil para mantener una lámina plana cuando se agregan características a una pieza en una punzonadora. Los que siguen son algunos consejos que ayudan a reducir la deformación de la lámina al utilizar herramientas de rodadura. Sentido de desplazamiento. Si fuera posible, programe la herramienta de rodadura para comenzar cerca de

las mordazas y conformar alejándose de ellas. Esto permite a la punzonadora tirar de la lámina a través del proceso de conformación en lugar de empujar la lámina hacia la forma. Si se empuja la lámina hacia el proceso de conformación, la misma se flexionará, y esto dará como resultado una deformación extra y -posiblemente- piezas desperdiciadas.


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El uso de un comando de 'variación gradual (ramping) o punto de entrada (lead-in)' * ayudará a reducir la deformación de la lámina y prolongará la vida útil de sus insertos de rodadura. Este comando suavizará el descenso de la herramienta a la forma mientras se desplaza la lámina, con lo que se reduce el esfuerzo inicial del material y se crea en la forma una transición de aspecto agradable. También se elimina la marca de 'pellizco' que aparece cuando no se usa un comando de 'variación gradual o punto de entrada'.

La foto de la izquierda muestra la programación de un paso. La foto de la derecha muestra la programación de pasos múltiples.

Utilice la programación de pasos múltiples cuando sea posible. Cuando se crean formas más altas o

formas en material más grueso, el uso de la programación de pasos múltiples ayuda a reducir la deformación de la lámina y prolonga la vida útil de los insertos de rodadura. Con esta técnica se hacen pasadas múltiples del contorno formado, cada una en una posición ligeramente inferior del martillo/herramienta que en la pasada previa. Esto permite que la máquina cree las formas con menor esfuerzo del material y carga sobre el herramental durante el proceso de conformación. (Vea la foto arriba).

Otras consideraciones:

o Al conformar un contorno abierto (en el que el comienzo y el final del contorno no están unidos ni cerrados), utilice un comando de 'variación gradual (ramping) o punto de salida (lead-out)'. Si bien este comando no reducirá necesariamente la deformación de la lámina, dará al comienzo y el final del contorno un aspecto uniforme, a la vez que evitará la marca de 'pellizco' causada por la herramienta al levantarse de la lámina después de completar la forma.

o Al formar un contorno cerrado (en el que los puntos de comienzo y de final son el mismo), agregue un paso para una superposición del área de 'variación gradual o punto de entrada' a fin de completar el aspecto uniforme del contorno. Esto no reducirá la deformación de la lámina, pero creará una forma de aspecto agradable.

* Tenga en cuenta que el nombre específico de este tipo de comando varía según el tipo de máquina. Por ejemplo: PrimaPower usa 'Wheel_Soft', mientras que Murata Wiedemann usa 'ramping'. Otros pueden denominarlo 'lead-in'. El concepto es el mismo. Para ver el término específico, consulte la documentación de su máquina.


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CONSEJOS ESPECÍFICOS DE MÁQUINAS PRENSAS MURATA WIEDEMANN El uso de la función Programación tipo rueda con variación gradual (Wheel Type Programming with

Ramping) suaviza la entrada de la Rollerball en el material y la salida de él (si se desea) hasta que se alcance la altura deseada de la forma. Esto reduce la carga inicial aplicada sobre los insertos, así como el esfuerzo aplicado al material. Una transición suave hacia la forma ayuda a reducir la deformación y prolonga la vida útil de los insertos de rodadura.

PRENSAS PRIMAPOWER Función de punzonado suave (Soft Punch Feature). La función de punzonado suave hace descender las puntas de punzón a una velocidad menor, hasta que se aplica una determinada cantidad de resistencia a la cabeza del punzón. El martillo es impulsado luego hacia abajo con la fuerza de punzonado requerida para penetrar en el material, y así se reduce el impacto inicial sobre las puntas de punzón y el material. Esto también ayuda a controlar la deformación de la lámina, ya que suaviza el impacto de las puntas de punzón sobre la lámina. PRENSAS TRUMPF Utilice la función de prensador (presser foot function).

o La función de prensador está diseñada para aplicar presión a la lámina desde el fondo del expulsor antes de que la punta del punzón alcance el material. El expulsor sostiene la lámina con la cantidad de fuerza programada (o ajustada manualmente) mientras el martillo empuja la punta del punzón a través de la lámina. El expulsor continúa aplicando presión a la lámina hasta que la punta del punzón despeja la cara superior de la lámina; el expulsor entonces se separa de la lámina. Si bien este es un proceso de punzonado más lento, la función de prensador ayuda a diseminar la fuerza de punzonado aplicada a toda el área del expulsor, con lo que ayuda a reducir la deformación de la lámina.

Utilice la función de punzonado suave (soft punch feature). o La función de punzonado suave hace descender la punta del punzón a una velocidad menor, hasta que

se aplica una determinada cantidad de resistencia a la cabeza del punzón. El martillo es impulsado luego hacia abajo con la fuerza de punzonado requerida para penetrar en el material, y así se reduce el impacto inicial sobre la punta del punzón y el material. Esto también ayuda a controlar la deformación de la lámina, ya que suaviza el impacto de las puntas de punzón sobre la lámina.

Utilice el sistema de vacío incorporado. o Ajuste la carrera de la punta del punzón hasta un máximo de 1 mm de penetración en la matriz y el valor

predeterminado de 1 mm de altura del expulsor. La menor penetración en la matriz reduce el calor transferido a la punta del punzón durante el punzonado/extracción, reduce la probabilidad de adhesión y aumenta la velocidad del proceso de punzonado.

OTROS PRODUCTOS MATE PARA CONSIDERAR: Matrices de cepillo Herramientas multipunzón Herramental totalmente guiado de Mate (Ultra TEC®, Marathon® y Marathon Plus™)

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