Anexos DISEO DE UNA MATRIZ PROGRESIVA PARA CHAPA PFC presentado para optar al ttulo de Ingeniero Tcnico Industrial especialidad MECNICApor Marcos Ferreiro Lpez Barcelona, 15 de Junio de 2011 Tutor proyecto: Miquel Serra Gasol Departamento de Ingeniera Mecnica (D712) Universitat Politcnica de Catalunya (UPC) ANEXOS: ANEXO A: Clculos ANEXO B: Catlogos: Aceros ANEXO C: Catlogos: Elementos normalizados ANEXO A: CLCULOS - 1 - NDICE ndice .................................................................................................... 1 Captulo 1:Clculos .......................................................................... 3 1.1.Optimizacin de la banda de chapa ................................................ 3 1.1.1.Distancia de separacin entre piezas ........................................ 3 1.1.2.Separacin entre una pieza y el borde del fleje .......................... 4 1.1.3.Determinacin del paso .......................................................... 4 1.1.4.Rendimiento de la banda de chapa ........................................... 4 1.1.5.Disposicin de piezas sobre la banda de chapa ........................... 5 1.2.Fundamentos de corte de la chapa ................................................ 7 1.2.1.Descripcin de un proceso de corte .......................................... 7 1.2.2.Fenmenos que se manifiestan durante el corte de la chapa ......... 8 1.2.3.Efectos producidos en la pieza por el corte de la chapa ................ 9 1.2.4.Dimensiones de las piezas troqueladas ................................... 10 1.3.Fuerzas producidas en el cortede la chapa .................................. 10 1.3.1.Fuerza de corte ................................................................... 11 1.3.2.Fuerza de extraccin ............................................................ 12 1.3.3.Fuerza de expulsin ............................................................. 13 1.3.4.Resistencia de los punzones al pandeo .................................... 14 1.4.Tolerancia de corte ................................................................... 15 1.5.Fundamentos de doblado de chapa .............................................. 18 1.5.1.Operacin de doblado .......................................................... 18 1.5.2.Descripcin del proceso de doblado ........................................ 18 1.5.3.Fenmenos producidos en la pieza por el doblado de la chapa .... 19 1.5.4.Determinacin de la fibra neutra ............................................ 21 1.5.5.Clculo de la longitud inicial de la pieza .................................. 23 1.5.6.ngulo de doblado ............................................................... 23 1.5.7.Holgura entre punzn y matriz .............................................. 25 1.6.Fuerza de doblado .................................................................... 26 1.7.Eleccin de los muelles .............................................................. 27 1.8.Fuerza de la prensa................................................................... 28 1.9.Posicin del vstago .................................................................. 29 Marcos Ferreiro Lpez - 2 - Diseo de una matriz progresiva para chapa - 3 - CAPTULO 1:CLCULOS 1.1.Optimizacin de la banda de chapa 1.1.1.Distancia de separacin entre piezas La separacin (S) que hay que dejar entre piezas deber tener un valor mnimo que garantice, por una parte, cierta rigidez de la tira de material, pues sta es condicinindispensableparaelbuenfuncionamientodeunamatrizprogresiva. La deformacin de una tira de fleje por decaimiento o falta de rigidez, debido a una mnima separacin entre las piezas cortadas, no trae ms que problemas y continuos paros de mquina por avances errneos del fleje, que frecuentemente acaban provocando averas de la matriz. Adems,laseparacinentrepiezasdeberproveersuficientematerialparael corte correcto de las piezas, sin que la figura de una interfiera sobre la otra, pues stassaldranincompletasy,porlotanto,defectuosas.Delmismomodo, debe considerarsequeunaseparacinexcesivainfluirademaneranegativaenlos costes de material, pues su desperdicio sera mayor. Laseparacinmnimaentrepiezaspuedecalcularseaplicandolasiguiente frmula: (1) Marcos Ferreiro Lpez - 4 - Por lo que la separacin mnima que habr que dejar entre piezas ser: (2) 1.1.2.Separacin entre una pieza y el borde del fleje La separacin mnima entre una pieza y el borde del fleje se calcula de la misma manera que la separacin entre piezas: (3) 1.1.3.Determinacin del paso Elpaso(p)esladistanciaquehayentredospuntoshomlogosdedospiezas situadasdeformaconsecutivasobreunflejedeunaanchuraqueviene determinada por la pieza a procesar. De ese modo, el valor del paso es la medida queavanzaelflejedematerialdentrodelamatriz,entredosgolpesociclos consecutivos de la prensa. El paso de un fleje de material puede calcularse aplicando la frmula: (4) Donde: S = separacin entre piezas (mm) a = anchura de la pieza (mm) 1.1.4.Rendimiento de la banda de chapa El rendimiento es el parmetro que determina el grado de aprovechamiento del material.Esunfactormuyimportantetantopormotivoseconmicoscomo medioambientales.Unmayorrendimientosetraduceenunmayorbeneficio econmicoyunmenorconsumoderecursosenergticosymateriaprima,as como un menor impacto ambiental. Se puede calcular el rendimiento con la siguiente frmula: (5) Setienequetenerencuentaquelasuperficiedelapiezaserefiereala superficie interior del contorno de la pieza, es decir, no se tienen en cuenta los agujeros interiores. Diseo de una matriz progresiva para chapa - 5 - 1.1.5.Disposicin de piezas sobre la banda de chapa Uno de los aspectos ms importantes a valorar en todo proceso productivo es el quehacereferenciaalamateriaprimanecesariaparalafabricacindel producto. Enelcasodelamatriceraestamoshablandodechapametlica,debidamente cortada en tiras o preparada en bobinas de una anchura determinada. Los costes dematerial,dondeseincluyentambinsupartededesperdicio,incidende manera muy importante en el coste final de un producto. As, siempre que la forma de una pieza no presente grandes irregularidades, se consideraunrendimientoptimodeutilizacindelmaterialcuandostees aprovechadoenunporcentajecuyovaloroscilaentornoal75%80%.Es importante tener en cuenta este detalle puesto que se puede obtener un ahorro importantedematerial,especialmentesisetratadeproducirgrandesserieso tambin, piezas de gran tamao. La eleccin del formato de chapa, en plancha o en bobina, y la disposicin de las piezas a cortar permiten optimizar los costes de material, repercutiendo notablemente en el coste final del producto. Atendiendo a la forma geomtrica de las piezas, existen varias disposiciones de stas sobre el fleje de material: Normal Oblicua Invertida Y dependiendo de la cantidad de piezas a fabricar: Simple Mltiple Debidoalaformageomtricadelapiezaafabricar,lomsrecomendablees utilizar una disposicin normal, que puede ser horizontal o vertical.A continuacin se discute que opcin es ms rentable: a)Disposicin normal horizontal Figura 1. Disposicin normal horizontal de la pieza (contorno exterior). Marcos Ferreiro Lpez - 6 - Utilizando la ecuacin (4) se obtiene el paso: (6) Superficie unitaria de la banda de chapa: (7) Utilizando el programa SOLIDWORKS se obtiene que la superficie de la pieza es: (8) Por lo que el rendimiento se obtiene a partir de la ecuacin (5): (9) b)Disposicin normal vertical Figura 2. Disposicin normal vertical de la pieza (contorno exterior). Utilizando la ecuacin (4) se obtiene el paso: (10) Superficie unitaria de la banda de chapa: (11) El rendimiento se obtiene a partir de la ecuacin (5): (12) Diseo de una matriz progresiva para chapa - 7 - Aunque las dos opciones tienen un buen rendimiento, el de la disposicin normal verticalesmayor(89.31%),porloqueseescogerestaopcinparala fabricacin de la pieza. 1.2.Fundamentos de corte de la chapa 1.2.1.Descripcin de un proceso de corte El proceso de corte consiste en la separacin, mediante punzn y matriz, de una partedelmaterialalolargodeunalneadefinidaporelpermetrodeambos elementos. 1.Una vez montada la matriz en la prensa y estando en su posicin de reposoopuntomuertosuperior,lachapaacortarsecolocaenla matriz (figura 3: secuencia 1). 2.Al accionar la mquina, el cabezal inicia su carrera de descenso y el pisadorejercelapresinnecesariaparasujetarlachapamientras dure el proceso (figura 3: secuencia 2). 3.Instantes antes de que el cabezal de la prensa alcance el final de su recorrido, el punzn presin la chapa y ejerce un esfuerzo capaz de seccionarlimpiamentelasfibrasdelmaterial(figura3:secuencia 3). 4.Cuando la prensa ha llegado a su punto muerto inferior el punzn se halla alojado dentro de la matriz, habiendo cortado la chapa (figura 3: secuencia 4). 5.Enlaltimafasedelprocesoelcabezaldelaprensavuelveasu posicininicial,liberandolachapayextrayendoelrecortede materialadheridoalpunznenelprecisoinstanteenquestese esconde en el pisador (figura 3: secuencia 5). 6.Al llegar a la posicin de reposo, la prensa est lista para iniciar un nuevo ciclo (figura 3: secuencia 6). Marcos Ferreiro Lpez - 8 - Figura 3. Descripcin de un proceso de corte con pisado de la chapa. 1.2.2.Fenmenos que se manifiestan durante el corte de la chapa En el transcurso de un procedimiento de corte el material a procesar permanece esttico, aunque deben tenerse en cuenta los cambios fsicos que se producen en la chapa, pues de ello depende el resultado final del proceso. 1.Elpunznincidesobrelachapaimprimiendounesfuerzo perpendicularalsentidodelasfibrasdelmaterial(figura4: secuencia 1). 2.Alcontinuarpresionando,seproduceunendurecimientodel materialenlazonadecorteporefectodelacompactacindel material cercano a los filos de corte del punzn y la matriz (figura 4: secuencia 2). 3.Las fibras continan siendo comprimidas y la rotura del material se produce una vez que el punzn ha penetrado en, aproximadamente, un tercio del espesor de la chapa. En este instante, las fibras estn Diseo de una matriz progresiva para chapa - 9 - seccionadas,perolachapacontinaformandounanicamasa (figura 4: secuencia 3). 4.El punzn atraviesa el material en todo su espesor, momento en el que se separa completamente la porcin de chapa comprimida entre los filos del punzn y la matriz (figura 4: secuencia 4). Figura 4. Fenmenos que se manifiestan durante el corte de la chapa. 1.2.3.Efectos producidos en la pieza por el corte de la chapa Laspiezascorrectamentecortadaspresentanensupareddecorte,seacual fueresuespesor,unafranjalaminadaobrillantedeunaanchuraequivalente, aproximadamente,aunterciodelmismoespesordematerialacortar.Esta franja aparece en la cara opuesta a las rebabas de la pieza como consecuencia del rozamiento generado por la penetracin del material en la matriz o bien por el rozamiento producido por la penetracin del punzn en el material, segn sea laoperacindecorteodepunzonado.Lafranjabrillanteolaminadase manifiesta hasta el punto donde se produce la rotura de las fibras del material. En los dos tercios restantes de la pared del material, se produce una zona rugosa debida a la rotura o desgarro de ste, formndose un ngulo ficticio con respecto a la pared de corte de entre 1 y 6, unavez fueron seccionadas las fibras del material. En esta zona rugosa y por efecto de la rotura, la medida nominal de la pieza matrizada suele ser menor (alrededor de un 5% del espesor), oscilando sus valores entre unas pocas centsimas y varias dcimas de milmetro. Marcos Ferreiro Lpez - 10 - Figura 5. Detalle del ngulo de rotura del material. 1.2.4.Dimensiones de las piezas troqueladas Eldimetromximoquepuedetroquelarseenunachapavienenicamente limitadoporlapotenciaydimensionesdelaprensaenquehaderealizarsela operacin. En cambio, el dimetro mnimo depende del material y espesor de la chapa. Eldimetromnimoquepuedetroquelarseenunachapadeaceroalcarbono dulce viene dado aproximadamente por: (13) Donde: e = espesor de la chapa (2 mm) Se substituyeel espesor en la ecuacin (13) y se obtiene: (14) 1.3.Fuerzas producidas en el cortede la chapa Elcortedeunachapaseproducemediantelafuerzageneradaporlaprensa sobre una matriz o til de trabajo. En consecuencia, para llevar a buen trmino eldesarrollodeunprocesodematrizado,esimprescindibleconocerdesdeun principio todas las componentes que intervienen en dicho proceso. Los esfuerzos a considerar generados por el corte de la chapa son: Fuerza de corte Fuerza de extraccin Fuerza de expulsin Diseo de una matriz progresiva para chapa - 11 - 1.3.1.Fuerza de corte Se llama as al esfuerzo necesario para lograr separar una porcin de material de una pieza de chapa, mediante su cizalladura.Lafuerzanecesariaparacortarunapiezadechapadependedelmateriala cortar, de las dimensiones de este corte y del espesor de la chapa: (15) Donde: c = resistencia a la cizalladura (32 kp/mm2; 314 N/mm2) P = permetro del punzn e = espesor de la chapa (2 mm) Habr que calcular la fuerza de corte que necesita cada punzn: a)Punzn de posicionamiento: (16) Como hay dos punzones de posicionamiento:(17) b)Punzn coliso pequeo: (18) Como hay dos punzones coliso pequeo: (19) c)Punzn coliso grande: (20) d)Punzn redondeo de 2 mm: (21) e)Punzn redondeo de 5 mm: (22) Marcos Ferreiro Lpez - 12 - f)Punzn corte: (23) La fuerza de corte total ser la suma de las fuerzas de corte de cada punzn: (24) 1.3.2.Fuerza de extraccin Se llama as al esfuerzo que se requiere para separar los punzones del trozo de chapa adherida a estos, una vez ha sido efectuado el corte.Lafuerzadeextraccindependedelanaturalezadelmaterialacortar,desu espesor,delaformadelafiguraydelmaterialcircundanteasupermetrode corte. La fuerza de extraccin se puede aproximar a un 10% de la fuerza de corte: (25) a)Punzn de posicionamiento: (26) b)Punzn coliso pequeo: (27) c)Punzn coliso grande: (28) d)Punzn redondeo de 2 mm: (29) e)Punzn redondeo de 5 mm: (30) f)Punzn corte: (31) Diseo de una matriz progresiva para chapa - 13 - La fuerza de extraccin total ser la suma delas fuerzas de extraccin de cada punzn: (32) 1.3.3.Fuerza de expulsin Alfinalizarunprocesodecorte,lapiezarecincortadatienetendencia,por expansin o por rozamiento, a quedarse adherida en el interior de la matriz. Este hecho se produce mientras que la pieza no traspasa la vida de la matriz, puesto queestazonanotieneinclinacinninguna.Alproducirseelcortesiquiente,la ltimapiezacortadaempujaralaanterior,obligandoastaabajarporel interiordelamatriz.Y assucesivamentehasta quelaprimera piezacaiga por gravedad, ante la imposibilidad de quedarse adherida a la vida de la matriz. Esta adherencia o rozamiento de las piezas en el interior de la matriz representa unesfuerzoadicionalatenerencuenta, quellamaremosfuerzadeexpulsiny que debe calcularse sobre un 1,5% del valor de la fuerza de corte: (33) a)Punzn de posicionamiento: (34) b)Punzn coliso pequeo: (35) c)Punzn coliso grande: (36) d)Punzn redondeo de 2 mm: (37) e)Punzn redondeo de 5 mm: (38) f)Punzn corte: (39) Marcos Ferreiro Lpez - 14 - Lafuerzadeexpulsintotalserlasumadelasfuerzasdeexpulsindecada punzn: (40) 1.3.4.Resistencia de los punzones al pandeo Elpandeoesunfenmenodeinestabilidadelsticaquepuededarseen elementoscomprimidosesbeltosy,quesemanifiestaporlaaparicinde desplazamientos importantes transversales a la direccin principal de compresin (figura 6). Figura 6. Fenmeno de pandeo. Debido a su forma de trabajar, lospunzones estn sometidosa un esfuerzo de pandeo igual a la fuerza de cizalladura que realizan. La longitud mxima de un punzn para evitar el fenmeno de pandeo se puede calcular mediante la siguiente frmula: (41) Donde: Lmax = longitud mxima del punzn E = modulo de elasticidad (21407 kp/mm2; 210 kN/mm2) I = momento de inercia (mm4) Fc = fuerza de corte del punzn Diseo de una matriz progresiva para chapa - 15 - Paraconocerlalongitudmximaquepuedentenerlospunzonesbastarcon calcular el pandeo del punzn ms desfavorable, en nuestro caso, es el punzn de posicionamiento porque es el ms esbelto con un dimetro de 5mm. Utilizando la ecuacin (41) se obtiene la longitud mxima de pandeo del punzn de posicionamiento: (42) La longitud mxima que pueden tener los punzones es de 80,30mm, por lo que se decide que la longitud que tendrn los punzones sea de 80mm, ya que es una medida comn en los punzones. Puedeparecerquesedejapocomargenentrelalongitudrealylalongitud mximadelpunzn,yqueestopuedeacarrearalgnproblema,perohayque tener en cuenta que la longitud mxima se ha calculado como si el punzn fuera dedimetroconstanteysoloseleaplicaranlasfuerzasenlosextremos.La cabeza del punzn es ms ancha y est sujetada por la placa portapunzones y el punzn es guiado por la placa guapunzones. 1.4.Tolerancia de corte Latoleranciadecortedeunamatrizeslaholguraquesedejaentrepunzny matrizdeunmismoperfil,conelobjetivodealiviarlaexpansindelmaterial, producida por efecto de la presin de los elementos cortantes sobre la chapa. Enunprocesodecorteslopuedenproducirsepiezasdecalidadaplicando correctamentelosvaloresdetoleranciaentreelpunznylamatriz.Adems, apartedelresultadofinaldelproductofabricado,lasherramientasdecorte pueden sufrir desgastes prematuros o roturas por la nula o incorrecta aplicacin de la tolerancia. Unatoleranciadecortedemasiadograndepermiteunafluenciaexcesivadela chapaentreelpunznylamatriz,detalforma quenoexistelacompactacin necesaria de las fibras para que se produzca su rotura. As, las piezas aparecen con un perfil poco definido,con notables rebabas y pequeos desprendimientos de material (figura 7). Esas partculas metlicas acaban incrustadas alrededor de laaristadecortedelpunznylamatriz,provocandomelladuraseinclusola rotura de las herramientas cortantes. Marcos Ferreiro Lpez - 16 - Figura 7. Aplicacin de una tolerancia de corte excesiva. Unatolerancianulaoinsuficienteimpidelaexpansindelmaterialpresionado entreelpunznylamatriz(figura8).Deestemodo,laspiezasmatrizadas suelenpresentarunaexcesivalaminacin delapareddecorte.Adems,porla falta de fluencia de la chapa y el aumento de presin de los elementos de corte segeneranfuerzasdesentidoradialsobrelasherramientas,hechoquesuele acabar con la rotura de stas. Figura 8. Aplicacin de una tolerancia de corte insuficiente. Laaplicacincorrectadelosvaloresdetoleranciapermiteconseguirpiezasde perfil perfectamente definido y sin rebabas (figura 9). Losesfuerzosproducidos en una matriz con una tolerancia de corte correcta, no generan desprendimientos dematerialniincrustacionesporlaexpansindelmaterial.Lapresindel materialqueseproducesobrelasparedesdecorteeslaadecuada,sin sobreesfuerzosporexcesivalaminaduraniholgurasinapropiadasodemasiado acusadas. Diseo de una matriz progresiva para chapa - 17 - Figura 9. Aplicacin correcta de la tolerancia de corte La holgura que se tiene que dejar entre punzn yla matriz de un mismo perfil depende de la resistencia al corte del material de la chapa, y del espesor (tabla 1).Tabla 1. Factor de tolerancia en funcin de la resistencia al corte. Resistencia al corte (Kg/mm2) Factor de tolerancia 1000,10e La resistencia al corte de la chapa es de 32 kg/mm2, por lo que la tolerancia de corte se calcular: (43) El espesor de la chapa es de 2mm, as que utilizando la ecuacin 43 se obtiene: (44) Latoleranciaseaplicarenelpunznoenlamatrizdependiendodeltipode corte a efectuar sobre la chapa. Marcos Ferreiro Lpez - 18 - Si se trata de cortar el permetro exterior de una pieza, la matriz deber tener la medida nominal. As, habr que restar el valor de la tolerancia al punzn y ste ser ms pequeo que la medida de la pieza. Si se desea hacer un punzonado interior, el punzn tendr la medida nominal y a la matriz deberemos sumarle el valor de la tolerancia. 1.5.Fundamentos de doblado de chapa 1.5.1.Operacin de doblado Laoperacindedobladoconsisteenmodificarunachapalisaformandodoso msplanosdistintosyenconsecuencia,unnguloongulosdearistasmso menosdefinidasentreambosplanos.Elprocesodedobladoesunaoperacin que generalmente se realiza mediante punzn y matriz, aunque la produccin de piezas de gran formato suele efectuarse en prensas plegadoras.Para una correcta operacin de doblado, se han de tener en cuentael radio de curvatura y la elasticidad del material. 1.5.2.Descripcin del proceso de doblado 1.El punzn y la parte mvil de la matriz permanecen estticos en el puntomuertosuperior,mientrasqueenlaparteinferiorse posicionaunachapaplanalistaparaserdoblada(figura10:1 secuencia). 2.El punzn inicia la carrera de descenso, hasta hacer contacto con la chapa e iniciar el doblado de la misma (figura 10: 2 secuencia). 3.Al final de la carrera de descenso el punzn alcanza el punto muerto inferior, y la pieza queda doblada (figura 10: 3 secuencia). 4.Despus del doblado, la parte superior de la matriz retrocede hasta alcanzar el punto muerto superior, mientras que el extractor inferior saca la pieza fuera de la boca de la matriz. En ese momento el ciclo de trabajo ha finalizado y la matriz est preparada para doblar una nueva pieza (figura 10: 4 secuencia). Diseo de una matriz progresiva para chapa - 19 - Figura 10. Descripcin del proceso de doblado 1.5.3.Fenmenos producidos en la pieza por el doblado de la chapa Estiramiento de las fibras: Adems de la deformacin propia del proceso, el doblado de una chapa metlicageneraenlaaristaproducidaunpequeodesplazamiento molecular,quesetraduce,esencialmente,enunacompresindel materialentornoalpermetrointeriordelaseccindelachapay simultneamente,enunestiramientodelasfibrasdelmaterialenel permetro exterior de dicha seccin. La naturaleza del material y sus caractersticas mecnicas, as como su espesor,elvalordelradiodearistayelngulodedoblado,sonlos principales condicionantes del desplazamiento molecular a que se ver sometida la pieza a doblar (figura 11). Marcos Ferreiro Lpez - 20 - Figura 11. Desplazamiento molecular. El adelgazamiento en la arista de una chapa doblada puede llegar a ser, enalgunoscasos,dehastaun50%delespesororiginal.Enlos procesosenquelosadelgazamientosenaristasuperenestosvalores, existeelriesgodesufrirlaroturadelasfibras,consuconsiguiente prdida de resistencia, e incluso el seccionado del propio material. Segnloexpuestoanteriormente,sedesprendequedeber rechazarse, siempre que se pueda, el doblado en arista viva o de radio menoralespesordelmaterialadoblar.Ennuestrocaso,elradiode doblado de la pieza es el doble que el espesor. Expansin lateral: Como consecuencia de las deformaciones por estiramiento de las fibras del material y por la propia redistribucin de sus molculas, las piezas dobladas,seproducenunascrestasenlosextremosdelaaristadel doblezconsuscorrespondientesvanos(figura12).As,enlacara interiordeldoblez,lacompresindelasfibrasprovocasuexpansin lateral,conelconsiguienteaumentodelanchoprimitivodelapieza (dilatacinlateral).Encambio,enlacaraexteriordeldoblez,el estirado de las fibras produce una contraccin segn la cual se forman unos vanos o zonas de prdida de volumen en la geometra de la pieza doblada.Ambasdeformaciones,crestasyvanos,sonmsacusadas cuantomayoreselespesorycuantomsagudoeselngulodela pieza doblada. Laformacindecrestasyvanosdebertenerseencuentademodo especialenaquellaspiezascuyastoleranciasdeformayposicinlo precisenytambinenaquellaspiezasqueformenpartedeun Diseo de una matriz progresiva para chapa - 21 - subconjunto, comopueden ser, por ejemplo, el casode una bisagra o de una tapa basculante. Figura 12. Expansin lateral. 1.5.4.Determinacin de la fibra neutra Basndonosenelhechoqueunapiezadobladaseobtieneapartirdeuna geometra plana, se puede afirmar que, si en un proceso de doblado no existiera desplazamiento molecular una vez deformada la pieza, sta podra ser aplanada de nuevo y recuperar su longitud primitiva. No obstante, cabe recordar uno de los fenmenos ms comunes que se producen enlosprocesosdedoblado:elestiramientoycompresindelasfibrasde material en la zona deformada (figura 13), fruto de los esfuerzos de presin y de rozamiento generados por los elementos activos del utillaje sobre la chapa. Dicho efectoeselresponsabledequelalongitudprimitivadelapiezaplananose corresponda, finalmente, con la longitud de la pieza doblada. Marcos Ferreiro Lpez - 22 - Figura 13. Detalle del comportamiento de las fibras de material en un proceso de doblado. En cualquier caso, en todoslosmateriales, existe unalnea imaginaria sobre la cual estos desplazamientos moleculares no afectan en modo alguno al desarrollo delapiezaadoblar.Esdecir,quenoseproduceestiramientonicompresin alguna en sus fibras. Esta lnea imaginaria es paralela a los planos que definen el espesor de la chapa y recibe el nombre de lnea de fibra neutra. Se puede calcular la posicin de la lnea de fibra neutra en funcin de la relacin radio de doblado espesor (tabla 2). Tabla 2. Posicin de la lnea de fibra neutra en funcin de r/e. r/ePosicin de lafibra neutra (y) 0,20,347e 0,50,387e 10,421e 20,451e 30,465e 40,470e 50,478e 100,487e En nuestro caso, el radio de doblado es de 4mm y el espesor de la chapa es de 2mm, por lo que la relacin entre ellos ser: (45) Diseo de una matriz progresiva para chapa - 23 - Observando la tabla 2, obtenemos que la posicin de la fibra neutra es: (46) 1.5.5.Clculo de la longitud inicial de la pieza Unavezsedeterminalaposicindelalneadefibraneutrayseconocenlas cotas de la pieza (vase el plano n 03 Selector de placas), se puede calcular la longitud inicial de la pieza antes del doblado: (47) Si no se hubiera tenido en cuenta la posicin de la fibra neutra, se obtendra una longitud de 140,15mm. 1.5.6.ngulo de doblado Una de las principales propiedades mecnicas de los metales es la elasticidad, en virtuddelacualunmaterialmetlicoexperimentaunadeformacincuando acta sobre el mismo una determinada fuerza. Si la carga no sobrepasa el lmite elstico del material, recuperar su forma primitiva en el momento en que cese elesfuerzoaplicado.Contrariamente,yencasodequeellmiteelsticosea superado, el material entrar en una fase de deformacin plstica segn la cual la deformacin conseguida permanecer aunque la fuerza deje de actuar sobre el material. Detodosmodos,yanteniendoencuentaladeformacinplsticaadquirida, existesiempreunremanenteelsticopor elquecualquierpiezasometidaaun procesodedobladotienetendenciaarecuperarligeramentesuformaoriginal (figura 14). Figura 14. Representacin grfica del ngulo real a obtener y del ngulo terico a doblar en un proceso tpico de doblado. Marcos Ferreiro Lpez - 24 - Larecuperacinelsticadeunachapavendrcondicionadaporlaclasede materialutilizadoyporsundicedeacritud,quepuedevariarentrerecocidoy crudo. Otrosfactoresquecondicionanlarecuperacinelsticadeunachapasonsu espesor, su radio de doblado y el valor del ngulo de doblado. ParacalcularelngulodedobladoprimerohayqueencontrarelfactorX,que depende del radio de curvatura del doblado y del espesor del material: (48) Para X=2 y una resistencia de40kg/mm2, se obtiene delatabla 3, un factor k aproximado de: (49) Tabla 3. Grfica de factores k y X. Diseo de una matriz progresiva para chapa - 25 - El ngulo de doblado se obtiene con la siguiente frmula: (50) Elngulodeseadoenlapiezaesde90yelfactorkes0,97,porloque sustituyendo en la ecuacin 50, se obtiene: (51) 1.5.7.Holgura entre punzn y matriz Eldesarrollodeunprocesodedobladogenerafuertesrozamientossobrela superficie de las partes activas de los utillajes, fruto de los esfuerzos necesarios para el conformado de la chapa, de su deslizamiento entre los elementos activos ydeldesplazamientomolecularaquesevesometidoelmaterialdurantesu deformacin. Por esta razn, es preciso disponer de un espacio suficiente entre el punzn y la matriz que permita el paso del espesor de material y que facilite su fluencia,demodoquequedegarantizadalaausenciadegripajeso agarrotamientos,cuyaconsecuenciafinalpodraserlaproduccindepiezas defectuosas o, en el peor de los casos, la avera de los utillajes. Losvalores adoptados para el clculo de la holgura entre el punzn y lamatriz de un til se estiman alrededor de un 10% del espesor de la chapa a doblar, con lo cual, teniendo en cuenta el espesor de la misma chapa, la separacin D entre punzn y matriz de un utillaje, sera: (52) Por lo que en nuestro caso, al utilizarla ecuacin (52), obtenemosuna holgura de: (53) Marcos Ferreiro Lpez - 26 - 1.6.Fuerza de doblado Nuestrapiezatieneundobladoa90enunextremo,porloquelafuerzade doblado se calcular como un doblado en forma de L (figura 15). Figura 15. Fuerza producida en un proceso de doblado en L. La fuerza de doblado se calcular con la siguiente frmula: (54) Donde: b = ancho del material a doblar e = espesor de la chapa Kd = coeficiente de resistencia a la flexin Elcoeficientederesistenciaalaflexinsepuedeaproximaraldobledela resistencia al corte del material, por lo que: (55) Substituyendo valores en la ecuacin 54 se obtiene una fuerza de doblado de: (56) Diseo de una matriz progresiva para chapa - 27 - 1.7.Eleccin de los muelles Se colocarn 8 muelles entre la placa portapunzones y la placa guiapunzones con la finalidad de facilitar la extraccin de los punzones de la chapa. Estosmuellessecolocarn deformasimtricaparadistribuiruniformementeel esfuerzo que tengan que soportar (figura 16). Figura 16. Posicin de los muelles sobre la placa guiapunzones. El esfuerzo que tienen que soportar los muelles es la fuerza de extraccin de los punzones, que es de Fext=4724,65 kp (46348,81 N). Esteesfuerzosetendrquerepartirentrelos8muelles,porlotanto,cada muelle tendr que soportar: (57) Losmuellestienenquetenerunaprecargasuperioral5%desulongitudpara evitar las circunstancias que pudieran adelantar considerablemente la rotura del muelle.Senecesitanunosmuellesde50mmdelongitud,porloquese considerar una precarga de 3mm.Marcos Ferreiro Lpez - 28 - Ladistanciaquerecorrerlaplacaportapunzonesrespectodelaplaca guiapunzones ser de 8mm, por lo que los muelles se comprimirn esa distancia ms la precarga. La compresin de cada muelle ser de 11mm. Para encontrar el muelle adecuado habr que encontrar la constante k del muelle necesariayhabrqueasegurarsequelacompresindelmuellenosuperela deflexin mxima establecida. Para encontrar la constante k necesaria se utilizar la siguiente ecuacin: (58) Donde: Fmuelle = fuerza que tiene que soportar cada muelle (N) k = constante elstica del muelle x = compresin del muelle Utilizando la ecuacin 58 se obtiene: (59) Observandolascaractersticasnecesariasparaelmuelleseoptaporcoger8 muellesdeseccinrectangularA38x50coloramarilloycargaextrafuertedela empresa INMACISA, que tienen las siguientes caractersticas: Tabla 4. Caractersticas de los muelles A38x50. Orificio VarillaSeccin hiloLongitudConstante kDeflexin mx 38 mm19 mm7,2x8,6mm50mm578N/mm12,5mm ParamsinformacinsobreestosmuellesvaseelapartadodemuellesDIN 17225 del Anexo C. 1.8.Fuerza de la prensa La fuerza mxima necesaria que tiene que realizar la prensa ser la suma de la fuerzadecortemslafuerzadecompresindelosmuelles.Adems,se multiplicar por un factor de seguridad de 1,1: (60) Lamatrizsetendrquecolocarenunaprensaquepuedaejercermsde57 toneladas de fuerza. Diseo de una matriz progresiva para chapa - 29 - 1.9.Posicin del vstago Laposicindelvstagodesujecinenunutillajenoesaleatoria,yno necesariamentedebedecoincidirconelcentrogeomtricodelaplantadela matriz, As, el vstago deber adoptar una posicin que coincida con el centro de gravedad del permetro de corte de la figura, para el caso de un nico punzn de corte, o bien, del centro de gravedad resultante de todas las fuerzas de corte que actan sobre el utillaje, en el caso en que la matriz disponga de varios punzones. Laposicincorrectadelvstagodesujecindeunamatrizevitaempujes laterales, desequilibrios de las masas en movimiento y esfuerzos de componente irregular que repercuten directamente sobre los elementos de gua y, en el peor de los casos, sobre los elementos cortantes del utillaje. La posicin del centro de gravedad de las fuerzas de corte desarrolladas sobre un utillajepuedecalcularsegrficamenteportrazadodeunpolgonofunicular,o bien,analticamente,porelteoremadeVarignon.Noobstante,lamayorade programas de CAD utilizados en el diseo de los utillajes, junto a otros paquetes desoftwareespecficos,paraeldiseodematrices,permitendeterminar fcilmente dicha posicin. En la figura 17 se pueden ver los permetros de corte, as como las distancias de su centro de gravedad (no son el centro de gravedad de lospermetros, sino el de los punzones) al centro de la placa matriz: Figura 17. Centros de gravedad de los punzones. Marcos Ferreiro Lpez - 30 - ParaencontrarlaposicindelcentrodefuerzasenelejeXseutilizarla siguiente ecuacin: (61) Donde: Fc = fuerza de corte de cada punzn cdfx = centro de fuerzas de cada punzn en el eje X FC = fuerza de corte total X = posicin en el eje X del centro de fuerzas ParaencontrarlaposicindelcentrodefuerzasenelejeYseutilizarla siguiente ecuacin: (62) Donde: cdfx = centro de fuerzas de cada punzn en el eje Y Y = posicin en el eje Y del centro de fuerzas Utilizandolaecuacin61ylasfuerzasdecorteobtenidasenelapartado1.3.1 para cada punzn se obtiene la posicin del vstago en el eje X: (63) Utilizandolaecuacin62ylasfuerzasdecorteobtenidasenelapartado1.3.1 para cada punzn se obtiene la posicin del vstago en el eje Y: (64) Elcentro de fuerzas de lospunzonesest situado en laposicin (25,73; 3,00) respecto el centro de la placa matriz (figura 18). Diseo de una matriz progresiva para chapa - 31 - Figura 18. Posicin del centro de fuerzas de los punzones. ANEXO B: CATLOGOS: ACEROS ANEXO B: Catlogos: Aceros -AISI 1020 (F-1120) -SAE 1045 (F-1140) -THYRODUR 2510 (F-5220) ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial AISI 1020 pgina 1 de 2 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Aplicaciones Ejes,eslabones,cadenas,pasadores,bujes cementados,tornilleracorriente,grapas, herramientasparalaagricultura.Acerose puede cementar. Composicin Qumica (Anlisis Tpico, %) CSiPS 0,18 - 0,23 0,4 0,04 0,05 Propiedades del Acero Acerodebajocontenidodecarbonoutilizadoenlafabricacindemaquinariayconstruccin mecnicadeestructuras.Fcilmecanizadoy buena soldabilidad. Apto para tratamiento trmico de cementacin. Normas AISI/SAEW. Nr.DIN Aceros para Maquinarias Barras 1020 1.0044Ck20 ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial AISI 1020 pgina 2 de 2 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Propiedades mecnicas. Material Recocido a 870 C Losdatostcnicosy/oaplicacionesexpresadosenestecatalogosonsoloreferenciaspromediosytpicas paraaleacionesestndar,ademsnosonunaobligacinniconstituyenunaexigenciacontractualentre ThyssenKrupp Aceros y Servicios S. A. y nuestros clientes, al momento de adquirir nuestros aceros. Resistencia a la traccin (Mpa) 394.7 Limite elstico (Mpa) 294.8 Elongacin (%)36.5 Reduccin de rea (%)66.0 Dureza (HB)111 Tenacidad (J)123.4 Gravedad especfica7,83 Mdulo de elasticidad Gpa190 -200 Coeficiente de Poissons0,27 0,30 Expansin trmica (10-6/C) 20 700C 14.8 Propiedades fsicas. Temperatura ambiente ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial SAE 1045 pgina 1 de 5 TK Una empresa de ThyssenKrupp Steel Aplicaciones Placas de respaldo, bases, paralelas, etc. para moldes, piezas y partesdemquinasquerequierendurezaytenacidadcomo ejes,manivelas,chavetas,pernos,engranajesdebaja velocidad,acoplamientos,bielas,pasadores,cigeales. Tambinseutilizaenlafabricacindeherramientasagrcolas, mecnicas y de mano forjadas. Composicin Qumica (Valores promedio, %) CSiMnPS 0,43 0,5 0,40,6 0,9 0,035 0,035 Caractersticas del Acero Aceronoaleadoydemediocontenidodecarbono.Puede ser tratado trmicamente para endurecer su superficie, mediante tratamientos trmicos convencionales. Acero tpico para elendurecimientoporinduccin,pudiendoalcanzardurezasdehasta58HRc.Presenta una buena maquinabilidad pero baja soldabilidad. Norma SAE/AISIW. Nr.DIN Aceros para Herramientas Maquinaria Barras y planchas 10451.1730Ck45 ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial SAE 1045 pgina 2 de 5 TK Una empresa de ThyssenKrupp Steel Propiedades del Acero Propiedades Mecnicas. Propiedades Fsicas. Resistencia a la traccin, Rm 640 Mpa Lmite Elstico Rp 0,2 340 Mpa Reduccin de rea, Z 40% Elongacin, A5 20% Temperatura 20 C200C400C Densidad kg/m2 787078207750 Expansin trmica (10-6/C)-1213,5 Modulo de elasticidad Gpa 195193177 Conductividad Termica W/m C-4041 Curva de Templabilidad Jominy Propiedades mecnicas en funcin de la temperatura ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial SAE 1045 pgina 3 de 5 TK Una empresa de ThyssenKrupp Steel Tratamiento Trmico Normalizado Calentar la pieza hasta una temperatura de 900 C, luego enfriar al aire. Recocido Paraunestructurapredominantementeperltica,calentara840Cyluegoenfriarenel horno a 650 C a una razn que no exceda 28 C por hora. Temple Austenizara840Cyenfriarenaguao salmuera. Para secciones bajo de espesor enfriarenaceite.Paratempleenaguafavor consultarconnuestrosasesorestcnicoso con su proveedor de tratamiento trmico. Revenido Calentar despus del temple para obtener la dureza requerida. Curva de revenido.Probeta enfriada en agua Diagrama TTTTemperatura tiempo transformacin ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial SAE 1045 pgina 4 de 5 TK Una empresa de ThyssenKrupp Steel Recomendaciones sobre mecanizado Los parmetros de corte que se encuentran a continuacin deben ser considerados como valores gua. Estos valores debern adaptarse a las condiciones locales existentes.

TORNEADO FRESADO Fresado de acabado 1) Para fresas de acabado de acero rpido recubierto Vc = 50 m/min. 2) Dependiendo del tipo de fresado y dimetro de corte. Torneado con metal duro Torneado con acero rpido Parmetros de corte Torneado de desbasteTorneado finoTorneado fino Velocidad de corte (vc) m/min. 150 220220 - 30050 Avance (f) mm/r0,3 - 0,60,30,3 Profundidad de corte (ap) mm. 2 622 Mecanizado grupo ISO P20 - P30 recubierto con Carburo P10 recubierto con carburo o Cermet - Tipo de fresa Parmetros de corte Metal duro integral Insertado metal duro Acero rpido Velocidad de corte (Vc) m/min. 75140 - 190401) Avance (fz) mm/diente0,03 - 0,22)0,08 - 0,22)0,05 - 0,352) Mecanizado Grupo ISO K10P10 P20 ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial SAE 1045 pgina 5 de 5 TK Una empresa de ThyssenKrupp Steel Fresado frontal y axial TALADRADO Taladrado con brocas de acero rpido Taladrado con brocas de carburo*Para brocas de acero rpido recubiertos vc = 35 m/min. 1) Brocas con canales de refrigeracin interna y plaquita de metal duro. 2) Dependiendo del dimetro de la broca. RECTIFICADO A continuacin ofrecemos unas recomendaciones generales sobre muelas de rectificado. Losdatostcnicosy/oaplicacionesexpresadosenestecatlogosonsloreferenciaspromediosytpicos paraaleacionesStandard,ademsnosonunaobligacinniconstituyenunaexigenciacontractualentre ThyssenKrupp Aceros y Servicios S. A. y nuestros clientes, al momento de comprar nuestros aceros. Fresado con metal duroFresado con HSS Parmetros de corte Fresado de desbasteFresado en finoFresado fino Velocidad de corte(vc) m/min. 160 -200200 - 30035 Avance (fz) mm/diente 0,2 - 0,40,1 - 0,20,1 Profundidad de corte (ap) mm. 2 - 522 Mecanizado grupo ISO P20, P40Carburo revestido P10, P20 Carburo revestido - Dimetro de la broca mm Velocidad de corte(vc) m/min. Avance (f) Mm/r 525*0,08 - 0,2 51025*0,2 - 0,3 101525*0,3 - 0,35 152025*0,35 - 0,40 Tipo de broca Parmetros de corte Metal duro insertado Metal duro slido Taladro con canales de refrigeracin1) Velocidad de corte (vc) m/min. 175 - 2258575 Avance (f) mm/r 0,05-0,252)0,10-0,252)0,15-0,252) Muelas recomendadas Tipo de rectificado Estado de RecocidoEstado Templado Rectificado frontal muela rectaA 46 H VA 46 G V Rectificado frontal por segmentosA 24 G VA 36 G V Rectificado cilndricoA 46 LVA 60 J V RectificadointernoA 46 J VA 60 L V Rectificado de perfilA 100 L VA 120 J V ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 1 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Aplicaciones Herramientasdecorteparapapelycartn de bajas producciones, materiales plsticos, matricescortantesytroqueles,cuchillas industriales,calibres.Herramientaspara cortaryestampar,doblar,repujadoy conformadoporestirado,troquelesde acuarenfro,puntosdetorno,manguitos gua,expulsores,machosderoscarde tamaopequeoymediano(para aleacionesdealuminio),levas,boquillas, pistones, columnas para moldes. Composicin Qumica (Valores promedio, %) CSiMnCrVW 0,950,21,10,60,10,6 Caractersticas del Acero Acero de temple al aceite, moderada resistencia al desgaste, buena dureza y tenacidad. Penetracin de dureza hasta aprox. 30 mm. Propiedades del Acero Caractersticas fsicas Templado y revenido a 62 HRc. Normas NombreAISIW. Nr.DIN Aceros para Herramientas Trabajo en fro THYRODUR 2510O11.2510100MnCrW4 Temperatura20C200C Densidad, kg/m378007750 Coeficiente de dilatacin trmica por C- 11,7 x 10-6 Conductibilidad trmica W/m C 33,532 Mdulo de elasticidad N/mm2 190000185000 Calor especfico J/kg C460- ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 2 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Tratamiento trmico Recocido Proteger el acero y calentarlo en toda su masa a 780C. Luego enfriarlo en el horno 15C por hora hasta 650C y por ltimo libremente en el aire. Alivio de tensiones Despus del desbastado en mquina, debe calentarse la herramienta en toda su masa a 650C,tiempodemantenimiento2horas.Enfriarlentamentehasta500Cydespus libremente al aire. Temple Temperatura de precalentamiento: 600700C Temperatura de austenizacin: 790850C *Tiempodemantenimiento=tiempoalatemperaturadetempledespusdequelaherramientaest plenamente calentada en toda su masa. Proteger la herramienta contra decarburacin y oxidacin durante el proceso de temple. Diagrama Tiempo Temperatura para el Tratamiento Trmico ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 3 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Agentes de enfriamiento Aceite Temple escalonado martenstico a 180225C, despus, enfriar al aire. Nota: Revenir inmediatamente que la herramienta alcance 5070C. Revenido Elegir la temperatura de acuerdo con la dureza requeridasegnelgrficoderevenido. Revenirdosvecesconenfriamiento intermedioalatemperaturaambiental. Mnimatemperaturaderevenido180C. Tiempomnimodemantenimientode temperatura,2horas.(Dependiendodel tamao y espesor de la pieza). Cambios dimensionales durante el temple Plancha de muestra, 100 x 100 x 25 mm. Ancho %Longitud %Espesor % Temple en aceite mn.desde 830C mx. +0,03 +0,10 +0,04 +0,10 +0,02 Temple escalonado Martenstico mn. desde 830C mx. +0,04 +0,12 +0,06 +0,12 +0,02 Curva de Revenido ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 4 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Cambios dimensionales durante el revenido Nota:Hayquesumarloscambiosdimensionalesexperimentadoseneltempleyrevenido.Tolerancia recomendada 0,25%. Tratamiento sub-cero Laspiezasquerequieranunaestabilidaddimensionalmximadebernsometersea tratamientosub-ceroparaqueconeltiemponoexperimentencambiosenelvolumen. Estoseaplica,porejemplo,alasherramientasdemedicinyciertaspiezasde construccin. Inmediatamentedespusdeltemplelapiezaseenfriarentre70y80Cduranteun tiempode34horas,seguidoderevenidooenvejecimiento.Eltratamientosub-cero confiereunaumentodedurezade13HRC.Evitarlasformascomplicadasdebidoal riesgo de formacin de grietas. Curva Temperatura austenizacin C Medio de enfriamiento Tamao probeta mm. 1815Aceite25x50x150 2800Aceite 50x50 3800Aceite 10x50 4785Aceite 25x125 ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 5 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Diagrama TTT(Temperatura-tiempo-transformacin) ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 6 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel Recomendaciones sobre mecanizado Los parmetros de corte que se encuentran a continuacin deben ser considerados como valores gua. Estos valores debern adaptarse a las condiciones locales existentes. TORNEADO FRESADO Torneado con metal duro Torneado con acero rpido Parmetros de corte Torneado de desbasteTorneado fino Torneado fino Velocidad de corte (vc) m/min. 12519525037025 - 50 Avance (f) mm/r0,410,1 0,40,1 - 0,2 Mecanizado grupo ISO P25 - P30 Recubierto con TiAlN P10/P15- Fresado con metal duro Fresado con acero rpido Parmetros de corte Fresado de desbasteFresadofino Fresado de desbaste Fresado fino Velocidad de corte (vc) m/min. 140 190120 18012 2020 35Avance (f) mm/r0,3 0,60,1 - 0,20,2 0,40,05 - 0,1 Mecanizado grupo ISO P40 Recubierto con TiAlN P25-- ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A. Catlogo Comercial THYRODUR 2510 pgina 7 de 7 TK Una empresa de ThyssenKruppSteelTK Una empresa de ThyssenKruppSteel TALADRADO Taladrado con brocas de acero rpido Taladrado con brocas de metal duro *Para brocas de acero rpido recubiertos vc = 22 m/min. 1) Brocas con canales de refrigeracin interna y plaqueta de metal duro. 2) Dependiendo del dimetro de la broca. RECTIFICADO A continuacin ofrecemos unas recomendaciones generales sobre muelas de rectificado. Los datos tcnicos y/o aplicaciones expresados en este catlogo son slo referencias promedios y tpicas paraaleacionesestndar,ademsnosonunaobligacinniconstituyenunaexigenciacontractualentre ThyssenKrupp Aceros y Servicios S. A. y nuestros clientes, al momento de adquirir nuestros aceros.Dimetro de la broca mmVelocidad de corte (vc) m/min. Avance (f) mm/r 5160,080,20 510160,200,30 1015160,300,35 1520160,350,40 Tipo de broca Parmetros de corte Metal duro insertado Metal duro slido Taladro con canales de refrigeracin1) Velocidad de corte (vc) m/min. 1201606055 Avance (f) mm/r 0,05-0,252)0,100,252)0,150,252) Muelas recomendadas Tipo de rectificado Estado recocido blandoEstado templado Rectificado frontal muela rectaA 46 H VA 46 GV Rectificado frontal por segmentosA 24 G VA 36 GV Rectificado cilndricoA 46 LVA 60 JV RectificadointernoA 46 J VA 60 IV Rectificado de perfilA 100 L VA 120 JV ANEXO C: CATLOGOS:ELEMENTOS NORMALIZADOS ANEXO C: Catlogos: Elementos normalizados -Portamatrices Modelo C -Columnas lisas G3 -Casquillos gua CV3B -Casquillos gua CV4B -Punzones de corte DIN 9861 PDR -Muelles DIN 17225 -Topes gua Modelo TGM -Vstagos DIN 9859 -Tornillos DIN 912 -Tornillos DIN 7991 -Pasadores DIN 6325 PORTAMATRICES VAP MOD. C GUIADO POR 4 COLUMNAS PARALELASMaterial:PLACAS: Acero1.0402(F-112)COLUMNASYCASQUILLOS: Acero1.7264Ejecucin:Placas perfectamenteescuadradas y rectificadas,casquillos deslizantes.bIblI

.c>8m"~TIPO NORMALTIPOESPECIALCONPLACAINTERMEDIA C.P.'rit TIO'rit \i-',,6axb a1 b, a2 b2 C1 C2 C3 d1-d2Longitud de columnas "L"130 140 160180 200220 240 260 280 300 320125x150 75 100 35 62 27 32 18 18-19 53 54 55 56 57 58125x200 75 150 35 112 27 32 18 1819 65 66 67 68 69 70165x200 103138 55 90 32 37 23 24-25 99 100101 102103104105165x250 103188 55 140 32 37 23 24-25 106107108109110 111 112165x300 103238 55 190 32 37 23 24-25 120121 122123124125126165x350 103288 55 240 32 37 23 24-25 134135136137138139140200x225 138163 90 115 32 42 23 24-25 165166167168169170 171200x25D138188 90 140 32 42 23 24-25 173174175176177178179200x300 138238 90 190 32 42 23 24-25 181 182183184185186187200x35D 123273 65 215 32 42 28 30-32 189190191 192193194195196W200x400 123 323 65 265 32 42 28 30-32co197198199200 201 202203204200x450 123 373 65 315 32 42 28 30-32Oc205206 207 208 209210 211 212~ -25Dx300 173223 115 165 37 42 28 30-32wC285286 287 288 289 290 291 292250x35 173273 115 215 37 42 28 30-32;:EW293294295296 297 298299300.:::J Q.250x4QO173 323 115 265 37 42 28 30-32 Z 301 302303304305306307308250x45D173373 115 315 37 42 28 30-32 309 310 311 312313314315316250x500 173423 115 365 37 42 28 30-32 317 318 319320321 322323 324300x350 223273 165215 42 47 28 30-32 373374375376377378 379 380300x400 223323165265 42 47 28 30-32 381 382 383 384385386387 388300x4S0 223373165315 42 47 28 30-32 389390391 392393 394395396Forma de pedido:Portamatrices VAP-CN' - Ejemplo:VAP- C 53 o bien VAP- C 53/CPOtras medidas, bajo demandaPORTAMATRICES VAP MOD. C GUIADO POR 4 COLUMNAS PARALELASMaterial:PLACAS: Acero' .0402 (F-112)COLUMNAS YCASQUILLOS: Acero 1.7264Ejecucin: Placas perfectamente escuadradas y rectificadas,casquillos deslizantes....CONTlNUACINaxb a, b, a2 b2 Cl C2 C3 dl-d2Longitud de columnas~ L "'30 '40 160180 200 220 240 260 280 300320300x500 223423 165365 42 47 28 30-32 397 398 399400 401 402403 404300x600 223523 165465 42 47 28 30-32 413 414415416 417 418419420300x700 223623 165565 42 47 28 30-32 429 430 431 432 433 434435 436350x400 262312 190240 42 47 32 40-42 437 438439440441 442443 444350x450 262362 190290 42 47 32 40-42 445446447448449 450451 452350x500 262 412 190340 42 47 32 40-42 453 454455456457 458459460350x600 262512 190440 42 47 32 40-42 469 470471 472 473 474475476350x700 262612 190540 42 47 32 40-42 485486487488 489490491 492400x450 312362240290 42 47 32 40-42W493 494495496 497 498499 SOO400x500 312412 240340 42 47 32 40-42coSOl S02 S03 504S05 506 S07 S08400x600 312512240440 42 47 32 40-42OcS09 510 511 5125135145155160:::-400x700312612 240540 42 47 32 40-42wC517518519520 521 522523524::E W400x800 312712 240640 42 47 32 40-42 '::::l Do 525526527528 529530 531 532450x500 362412290340 47 52 32 40-42Z533 534535536537 538539 5404S0x600 362 512290 440 47 52 32 40-4254'542543544545546547 548450x700 362612 290540 47 52 32 40-42 549550 551 552 553554555556450x800 362712 290640 47 52 32 40-42 557 558559560 561 562563 564SOOx800412712340640 47 57 32 40-42 589590 591 592 593594595596SOOx900412812340740 47 57 32 4Q-42 597 598599600 601 602603604~ X l 0 0 < 412912340840 47 57 32 40-42 605606607608609610 611 6126OOx700 502602420520 47 57 38 50-52 621 622 623624625626627628GOOx800 S02702420620 47 57 38 50-52 629630 631 6326336346356366OOx9OOS02802420720 47 57 38 50-52 637638639640 641 642643 644~ x l 0 0 < S02902420820 47 57 38 50-52 645646647648 649 6SO651 6525OOx120< 502 10 420 02 47 57 38 50-52 653654655656 657658659660700x800602702520620 53 63 43 50-52 661 662663664 665666667668700x900 602802520720 53 63 43 50-52 669 670 671 672 67367467567600,'00< 602902520820 53 63 43 50-52 67767867968068'68268368400,"00602 00 520920 53 63 43 50-52 68568668768868969069'692OOx120C602 102520 02 53 63 43 50-52 693694695696697698699700OOx140C602 30 520 22 53 63 43 50-52 701 702 703704705706707708Formadepedido: PortamatricesVAP-CN - Ejemplo: VAP- C53obienVAP- C53/CPOtras medidas, bajo demanda7CV3 - CV3BCASQUILLOSDESLIZANTESMaterial: Acero 1.7264 Dureza: 60 - 62 HRcCV3 CV3BPARA JAULA DE BOLASl'0d3r;I ~r;)I--'1--vI~-'. ~. ~I\-'-1I~ N /j-~-'/ ~ ,, ,oz.;J-0d~ I-0d20d, h4-0d40d3-,--'en-'N-'~J_ ~ 0dH60dlh4dH6 dlh4 d, d, d. L L. L,15 2120 28 30 34 50 3016 2218 243234 38 60 35 25"2524 3040 43 48 60/75 30145 3025 3130 38301SO 304853 56 6018032 4040 485866 72 65/85 30/SO 3542 5050 5868 77 82 100 55 4552 6060 7280 85 90 115 65 5063 75Disponibles tambin en Bronceal Aluminiobajo pedidoForma de pedido:Casquillo deslizante CV3 I d x L - Ejemplo: CV31 24x60 CV3B 124x60Otras medidas bajo demanda22CASQUILLOS DESLIZANTESMaterial: Acero 1.7264CV4 - CV4BDureza: 60 - 62 HRcCV4 CV4BPARA JAULA DE BOLAS0d4r0d4~0d3 0d3JI"1r-"'1.- 1~'"J.:JI .:JI:::;1, I--JI1~ ~Rz32N N ~--J --J, "1>l~k.~0dH6_~NN0d 0dl h4- 0d2-0d,h4d H6 dlh4 d, d,'"L L, U15 2128 30 34 31,.1516 2218 2432 34 38 33,.17"2524 304043 48 40/52 18/30 2225 3130 384853 56 45157 18130 2732 4040 48665872 48/60 18/30 3042 5050 5868 77 82 57no 22135 3552 6060 7280 85 90 70 30 4063 75Disponibles tambinenBroncealAluminio bajo pedidoForma de pedido: Casquillo deslizante CV41 d x L- Ejemplo: CV4 124x40CV48 / 24x40Otras medidas,bajo demanda23PUNZON DE CORTE DIN 9861FORMA DMaterial: Acero al 12% deCr (HWS)IPDCBIMaterial: Acero al CarbonoMaterial: AceroRpido (HSS)~0'-- _PDC-PDCB-PDR---Dureza:CABEZA: 45 5HRcCAA: 60-62HRcDureza:CABEZA: 45 5HRcCAA: 60-62HRcDureza:CABEZA: 45 5HRcCAA: 62-64HRcEl escalonado del dimetro d1es de :0.1en 0.1mm paralos modelos PDC y POCB;0.05 en O.OSmm para el modelo PORd,h6 d, k L dlh6 d, k L0.50 0.9 5.50-5.90 7.0700.5 800.55 1.0 6.00-6.40 8.0100700.60 1.1 0.2 6.50-7.40 9.0800.65 1.2 7.50-8.40 10.00.700.75 1.3 8.50-9.40 11.070700.80-0.85 1.4 9.5010.40 12.00.4 80 1.0 800.90-0.95 1.610010.50-11.40 13.01001.00-1.10 1.8 11.5012.40 14.01.15-1.30 2.0 12.50-13.40 15.01.35-1.50 2.2 13.50-14.40 16.01.55-1.70 2.5 14.5015.40 17.01.75-1.90 2.8 15.50-16.40 18.01.95-2.00 3.07016.50-17.40 19.02.05-2.20 3.2 0.5 80 17.50-18.40 20.02.252.50 3.5100 18.50-19.40 21.0 702.55-2.95 4.0 19.50-20.40 22.0 1.5 803.00-3.40 4.5 20.50-21.40 23.01003.sa-3.90 5.0 21.50-22.40 24.04.00-4.40 5.5 22.50-23.40 25.04.50-4.90 6.0 23.50-24.40 26.05.00-5.40 6.5 24.50-25.40 27.0Forma de pedido:Punzn PDC-PDCS-PDR 1dI x L - Ejemplo:PDC 12.5 x 100Otras medidas, bajo demanda 35Modelo: DanlyMaterial: Acero al cromo vanadioSegn DIN-17225 (SAE 6150)IN 0,102 K1 KP 9,8 NForma de Pedido: ModeloRESORTES DE MATRICERA Color Amarillo. Carga extrafuerte (I)DimetrodelorificioDimetrodevarillaModeloN/1 mm.Constantemm.LongitudNDeflexinrecomendada 17%mm. NDeflexinmxima 25%mm. NDeflexin albloqueo aprox.mm.139253238455065753032532384550657530325323845506575901013032532384550657590101115126151303A10x25A10x32A10x38A10x45A10x50A10x65A10x75A10x303A13x25A13x32A13x38A13x45A13x50A13x65A13x75A13x303A16x25A16x32A16x38A16x45A16x50A16x65A16x75A16x90A16x101A16x303A19x25A19x32A19x38A19x45A19x50A19x65A19x75A19x90A19x101A19x115A19x126A19x151A19x30334,325,521,517,815,612,210,22,459,845,136,330,427,42218,24,212493,276,564,75543,136,330,4278,734725019816614211193,278,567,658,85343,12114413713913513213413212425124323623123224223621852050349749146747447245645945214571350128712611207122112111177114911761166112010924,25,46,57,68,51113524,25,46,57,68,51113524,25,46,57,68,511131517524,25,46,57,68,5111315172022265221220420419919519519318237036034534034235234532076874572672468768968966867566121512000188118591775177617701727169017051696163715966,289,511,212,51619766,289,511,212,51619766,289,511,212,516192225766,289,511,212,5161922252932387627425525824924924424426153849647148649348449148311161025994970935948944942945930312327502574249024142331233024332433235223322241224781012141620241099111316182227115911131517222631351079111315172125313640445210710 mm.Seccin hilo4,5 mm.1,8 x 1,613 mm.Seccin hilo7 mm.2,4 x 2,316 mm.Seccin hilo8,5 mm.2,9 x 3,219 mm.Seccin hilo10 mm.3,8 x 4,2140RESORTES DE MATRICERA Color Amarillo. Carga extrafuerte (II)DimetrodelorificioDimetrodevarillaModeloN/1 mm.Constantemm.LongitudNDeflexinrecomendada 17%mm. NDeflexinmxima 25%mm. NDeflexin albloqueo aprox.mm.3238455065759010111512615117620230338455065759010111512615117620225230350657590101115126151176202252303657590101115126151176202252303A26x32A26x38A26x45A26x50A26x65A26x75A26x90A26x101A26x115A26x126A26x151A26x176A26x202A26x303A32x38A32x45A32x50A32x65A32x75A32x90A32x101A32x115A32x126A32x151A32x176A32x202A32x252A32x303A38x50A38x65A38x75A38x90A38x101A38x115A38x126A38x151A38x176A38x202A38x252A38x303A51x65A51x75A51x90A51x101A51x115A51x126A51x151A51x176A51x202A51x252A51x30338130124720716113111096,185,376,562,7544730,451942736128222518916014212810489,278,561,85157844535729225822720116414012094,178,47375884964423683242632261971551262057195618771759177117031650163317061683163016201598158033733245306831022925283527202840281627042676266926572652491348954641438043864540442242644200408040464076810776447440717473607128683867806698665565525,46,57,68,5111315172022263034526,57,68,511131517202226303443528,51113151720222630344352111315172022263034435230482859276625872576248924202402247324482382237623502310493047824512451242754158400041184096395239243925389338767225712067836424645065836432623261606000592859581179211172109121055010672103689994994498509765957689,511,212,5161922252932384450769,511,212,5161922252932384450637612,51619222529323844346376161922252932384450637641913913370535193381327534103459341234423385340232433313674764056137592256255859560056805632551255305573556255599248934589258468877286268643852885408400837483101547714700148801434814352139321367613786137901379513356111315172125313640455463691091315172125313540445362719010916212529343843526170891062125303439435261708910626 mm.Seccin hilo12,5 mm.4,7 x 5,532 mm.Seccin hilo16 mm.5,8 x 7,238 mm.Seccin hilo19 mm.7,2 x 8,651 mm.Seccin hilo25 mm.8,8 x 11,5109TOPE GUA Modelo TGMMaterial:12,9 Acero AleadoDureza:46-48 HRcForma de Pedido:RxMM+0,1-0d1 h8M5 RLAD6849M6810511M81012614M101216818M101412820M1216201022M1620251228M2025321636M24324020451012162025303240506063708090100110120125140160200250C8 Nos reservamos el derecho de hacer modiIicacionesPernos roscados con y sin valona Pernos roscados DlN lSO I02422ll.ll. Pernos roscadosCdigo dld3lll2l3l5Llave 2ll.ll.20.0l6 20 Ml6Xl,5 40 3 l8 58 l725.0l6 25 Ml6Xl,5 45 4 23 68 2l020 25 M20xl,5 45 4 23 68 2l 2ll.ll.32.020 32 M20xl,5 56 4 23 79 27024 32 M24xl,5 56 4 23 79 27 2ll.ll.40.024 40 M24xl,5 70 5 23 93 36030 40 M30x2 70 5 23 93 36 2ll.ll.50.030 50 M30x2 80 6 28 l08 4l65.042 65 M42x3 l00 8 28 l28 55 2ll.ll. 2ll.l3.2ll.l4. 2ll.ll.2ll.l2.2ll.l2. Pernos roscados,DlN lSO l0242-lCdigo dld2d3lll2l3l4l5Llave 2ll.l2.20.0l6 20 l5 Ml6xl,5 40 2 l8 l2 58 l725.0l6 25 20 Ml6xl,5 45 2.5 23 l6 68 2l020 25 20 M20xl,5 45 2.5 23 l6 68 2l 2ll.l2.32.020 32 25 M20xl,5 56 3 23 l6 79 27024 32 25 M24xl,5 56 3 23 l6 79 27 2ll.l2.40.024 40 32 M24xl,5 70 4 23 26 93 36027 40 32 M27x2 70 4 23 26 93 36030 40 32 M30x2 70 4 23 26 93 36 2ll.l2.50.030 50 42 M30x2 80 5 28 26 l08 4l65.042 65 53 M42x3 l00 8 28 26 l28 55 2ll.l2. 2ll.l3. Pernos roscados con valona Cdigodld2d3d4lll2l3l4l5Llave 2ll.l3.20.0l6 20 l5 Ml6xl,5 28 40 2 l6 l2 6l l725.0l6 25 20 Ml6xl,5 34 45 2.5 l6 l6 66 2l020 25 20 M20xl,5 34 45 2.5 20 l6 70 2l 2ll.l3.32.020 32 25 M20xl,5 42 56 3 20 l6 82 27024 32 25 M24xl,5 42 56 3 24 l6 86 27 2ll.l3.40.024 40 32 M24xl,5 52 70 4 24 26 l02 36030 40 32 M30x2 52 70 4 30 26 l08 36 2ll.l3.50.030 50 42 M30x2 62 80 5 30 26 ll8 4l 2ll.l3. 2ll.l4. Pernos con pleIina,DlN lSO I0242-2Cdigodld2dl0dlllll2l3l4l5 2ll.l4.20.063 20 l5 45 63 40 2 l8 l2 5825.063 25 20 45 63 45 2.5 l8 l6 63080 25 20 63 80 45 2.5 l8 l6 63 2ll.l4.32.097 32 25 80 97 56 3 23 l6 79l22 32 25 l05 l22 56 3 23 l6 79 2ll.l4.40.097 40 32 80 97 70 4 23 26 93l22 40 32 l05 l22 70 4 23 26 93 2ll.l4. LbD Ga Sdd 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 1/2 5/8 3/4N Hilos 20 18 16 14 12 13 11 10D 1/2 5/8 3/4 13/16 7/8 7/8 1-3/16 1-3/8LS 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16 5/16 3/8 1/2a 5/32 3/16 15/64 15/64 1/4 1/4 21/64 25/64* b 32 32 40 45 50 50 60 8016 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 04TornilleraTornillos cabeza Allen268ROSCA METRICANORMAL* Por encima de la linea escalonada, rosca total* Por encima de la linea escalonada, rosca total04002TORNILLOS CABEZA ALLENd 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24Paso 0,7 0,8 100 100 125 150 175 200 200 250 250 250 300LD 8 10 12 14 16 20 24 27 30 33 36 36 39S 2,5 3 4 4 5 6 8 10 10 12 12 14 14a 2,3 2,8 3,3 4 4,4 5,5 6,5 7 7,5 8 8,5 13,1 14* b 14 16 18 20 22 26 30 34 38 42 46 50 54G 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 60 6010 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100 120 Materiales03 Acero 12.904 Acero14.10UNBRAKOROSCAWHITWORTH Y UNCDIN 7991Materiales03 Acero 12.9 06 A/inox A204 Acero 14.10 UNBRAKO 07 A/inox A4SdbL kD04TornilleraTornillos cabeza Allen26504002TORNILLOS CABEZA ALLEN*(1) Para longitud hasta 125 mm (2) Para longitud entre 125-200 mm(3) Para longitud de ms de 200 mmROSCA METRICANORMALd 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36z Paso 0,5 0,7 0,8 1 1 1,25 1,5 1,75 2 2 2,5 2,5 2,5 3 3 3,5 3,5 4D 5,5 7 8,5 10 11 13 16 18 21 24 27 30 33 36 40 43 50 54K 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36L S 2,5 3 4 5 5 6 8 10 12 14 14 17 17 19 19 22 24 27*(1) 14 14 16 18 20 22 26 30 34 38 42 46 50 60 60 66 72 78b *(2) 24 28 32 36 40 44 48 52 56 66 66 72 78 84*(3) 45 49 53 57 61 65 69 73 79 85 91 976 8 10 12 15 18 20 22 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 240 260 280 300 DIN 912Materiales02 Acero 8.8 06 A/inox A204 Acero 14.10 UNBRAKO 07 A/inox A4D LDLd04TornilleraPasadores cilndricos32404058PASADORES CILINDRICOSD L mm mm 2 2,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 16 18 20 258 10 12 14 16 18 20 24 28 30 32 36 40 45 50 55 60 70 80 90 100 120 DIN 6325DIN 7979CON ROSCA INTERIORMaterialesAcero aleado indeformable templado 602 HRcOpcionalmente 06 Ac/inox A2 segn norma DIN 7L mmD 5 6 8 10 12 14 16 18 20 25 mm d M3 M4 M5 M6 M6 M8 M8 M10 M10 M1616 18 20 24 28 30 32 36 40 45 50 55 60 70 80 90 100 120 MaterialesAcero F155 Cromo MolibdenoTemplado 602 HRc