tecnicas de corte y punzonado

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1 CAPITULO I FUNDAMENTOS DEL CORTE Y PUNZONADO OBJETIVOS Iniciar al alumno en las técnicas del corte y punzonado. 1. EXPOSICIÓN DEL TEMA 1.1. CORTE Y PUNZONADO Punzonado es una operación consistente en practicar sobre una chapa un agujero de forma determinada, mediante una estampa apropiada. Se denomina corte a la operación mecánica de separar de una chapa una pieza de forma determinada. (figura. 1) No son objeto de la Matricería ni el corte verificado con separación de viruta, o por oxi- corte, ni tampoco el realizado por medio de cizallas o aparatos semejantes. El único tipo de corte que da lugar a operaciones de Matricería es el que se verifica simultáneamente en toda la línea cortada, por medio de un punzón. Por ello suelen tomarse como sinónimos los conceptos corte y punzonado, aunque, en realidad, éste último no sea más que un caso particular de aquél. ( figura 2). FIGURA 1

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Page 1: Tecnicas de Corte y Punzonado

1

CAPITULO I

FUNDAMENTOS DEL CORTE Y PUNZONADO

OBJETIVOS

Iniciar al alumno en las técnicas del corte y punzonado.

1. EXPOSICIÓN DEL TEMA

1.1. CORTE Y PUNZONADO

Punzonado es una operación consistente en practicar sobre una chapa un agujero de forma

determinada, mediante una estampa apropiada.

Se denomina corte a la operación mecánica de separar de una chapa una pieza de forma

determinada. (figura. 1)

No son objeto de la Matricería ni el corte verificado con separación de viruta, o por oxi-

corte, ni tampoco el realizado por medio de cizallas o aparatos semejantes. El único tipo de

corte que da lugar a operaciones de Matricería es el que se verifica simultáneamente en

toda la línea cortada, por medio de un punzón. Por ello suelen tomarse como sinónimos los

conceptos corte y punzonado, aunque, en realidad, éste último no sea más que un caso

particular de aquél. ( figura 2).

FIGURA 1

Page 2: Tecnicas de Corte y Punzonado

2

Se ha de observar, además, que el caso más frecuente de punzonado se realiza sobre chapas,

medianas o finas.

1.1.1. FENÓMENOS QUE SE VERIFICAN EN EL CORTE

Al verificarse un corte por punzonado, primeramente el material se comprime (fig.3 A, B y

C), deformándose las fibras del material. Mas, cuando la presión ejercida llega a ser mayor

que la resistencia del material a la cizalladura, se rompe por desgarramiento, como se ve en

las figuras y 3B y C. Cuando se ha terminado de cortar el material, las fibras deformadas

tienden, por elasticidad, a recobrar su posición primitiva, adhiriéndose fuertemente, cada

uno de los trozos, el punzón y a la matriz, respectivamente. Figura 3E

Esto hace que el tamaño final del agujero sea precisamente igual a las dimensiones del

punzón y el de la pieza cortada igual al hueco de la matriz, aunque éstos no tengan

exactamente la misma medida, por existir juego entre el punzón y la matriz.

FIGURA 2

FIGURA 3

Page 3: Tecnicas de Corte y Punzonado

3

1.1.2 RELACIÓN ENTRE EL ESPESOR DE LA CHAPA Y EL DIÁMETRO DEL PUNZÓN

Cuando la chapa es muy gruesa y la sección transversal del punzón muy pequeña puede

darse el caso de que la presión que tiene que hacer el punzón para cortar la chapa sea mayor

que la resistencia del propio punzón. En este caso es imposible el corte. El límite o

capacidad de corte depende no sólo de las dimensiones relativas de la chapa y el punzón,

sino también del material de la chapa y de la forma del punzón.

En el caso de una chapa de acero suave y un punzón cilíndrico, el máximo grueso en mm

de chapa (e) que es posible cortar es igual:

(1)

e = espesor de la chapa en mm

d = diámetro del punzón en mm

En caso de materiales más blandos la relación es mayor.

Como regla práctica de seguridad conviene siempre que el espesor de la chapa sea igual o

menor que el diámetro del punzón más pequeño. En caso de punzones no cilíndricos se

tomará para este efecto, en vez del diámetro, la menor dimensión del punzón.

1.1.3. PARTES PRINCIPALES DE QUE CONSTA UN TROQUEL CORTADOR

En un troquel de cortar las partes principales son ( figura 4) mango o vástago

portapunzones (1); placa de freno o de tope de los punzones (2)i placa portapunzones (3);

punzones (4); placa guía de los punzones o extractor (5); banda de material.(6); guías

laterales (7A); tope retensor (8); placa matriz (9); base o placa portamatriz (10); columnas

de guía (11); muelles (12); tornillos (13); y casquillos de guía (14).

Partes principales de que consta un troquel de cortar

FIGURA 4

Page 4: Tecnicas de Corte y Punzonado

4

Partes principales de que consta un troquel de cortar

1. Mango o vástago portapunzones: Es un cilindro de acero semiduro con formas y

dimensiones normalizadas.

Tiene como misión efectuar el enlace entre el troquel y la prensa a la que debe ser

acoplado.

2. Placa de freno o contraplaca: Como su nombre indica, tiene como misión servir de

sostén a la parte superior del troquel y de apoyo y retención, de los punzones en el

esfuerzo de corte; en ella se sujeta el mango portapunzones.

3. Placa portapunzones: Sirve para sujetar y guiar los punzones por su base, de forma

que se eliminen los efectos del pandeo y así poder cortar el material, sin sufrir desvia-

ciones. Por consiguiente, su espesor estará en función de la longitud del punzón.

4. Punzones: Son prismas de acero templado que se acoplan a la placa portapunzones y

producen el corte por cizalladura de la chapa al introducirse en los agujeros de la

matriz. La sección transversal de éstos adopta la forma total o parcial de la pieza que se

desea obtener.

Deben ser completamente perpendiculares a In placa matriz, ya que de lo contrario,

existe el riesgo de rotura por el trabajo irregular do las aristas de corte.

5. Placa guía de los punzones: Sirve para guiar los punzones sobre la placa matriz; en

algunos casos, puedo actuar como extractor del retal del material que queda

fuertemente adherido a los punzones, después do cortar la pieza.

6. Banda de material: Es la tira de chapa de forma alargada de donde se recortan las

piezas que hay que fabricar.

Normalmente se introduce por un lateral del troquel, y la posición de corte para cada pieza

queda fijada por un tope o por el avance automático de los elementos complementarios de

la prensa.

7. Guías laterales: Son unas pletinas que tienen la misión do conducir la chapa. En

algunos tipos de troquel se aprovecha uno de sus laterales para efectuar el tope de la

chapa I en el corte de cada pieza.

8. Tope para la retención de la tira del material: Como su nombre indica, sirve para

posicionar la chapa en cada corte.

Hay varios tipos y sistemas de topes, que más adelante se estudiarán.

9. Placa matriz: La placa matriz, junto con los punzones, os el elemento principal del

troquel.

Page 5: Tecnicas de Corte y Punzonado

5

En la placa matriz se encuentra tallada con exactitud la figura total o parcial do la pieza

que se desea obtener. Es el elemento que más esfuerzo soporta de toda la estructura del

útil.

10. Base o placa portamatriz: Sirve de apoyo a la placa matriz y tiene unas ranuras para

sujetarla a la mesa de la prensa.

11. Columnas de guía: Tienen como finalidad hacer que coincidan perfectamente los

punzones con los orificios correspondientes a la matriz. Se emplean especialmente en

troqueles de grandes dimensiones o de precisión elevada.

12. Muelles: Son los elementos elásticos destinados a la extracción y expulsión del retal y

la pieza, respectivamente.

En este caso su objetivo es hacer que trabaje la placa extractora (5).

13. Tornillos y pasadores: Son los elementos mecánicos normalizados cuya finalidad es

la de unir las placas del troquel entre sí, tanto las de la parte móvil como las fijas.

14. Casquillos de guía: Son cojinetes lisos, fijos en la placa superior, que tienen la misión

de conducir, con ajuste deslizante, la parto móvil del troquel sobre las columnas.

1.1.4. Disposición de las figuras a cortar, atendiendo a su forma

El corte de las piezas se verifica, por lo común, sobre tiras de chapa o fleje. Conviene

aprovechar el material todo lo posible. Por esto, no es indiferente la posición de las figuras

y de los punzones que las cortan.

Por ejemplo: si se quiere cortar piezas de forma semejante a la figura 5 A se puede

disponer el corte tal y como se indica en las figuras 5 B y C. Evidentemente, con la pri-

mera disposición sé desperdicia mucho material y, en cambio, con la segunda se aprovecha

al máximo.

No siempre es tan sencilla la solución como en el caso de la figura 5 A, en cada ocasión se

necesita un estudio detenido. En las figuras 5 D y 5G se presentan varias soluciones.

Page 6: Tecnicas de Corte y Punzonado

6

La economía en la chapa depende de la correcta elección en la disposición de la pieza sobre

la banda.

La elección de tal disposición depende de varios factores a tener en cuenta:

— Silueta exterior de la pieza y su disposición sobre el fleje.

— Importancia de la serie.

— Separación entre piezas.

— Distancia del extremo de la pieza al borde de la banda o fleje.

— Distancia de una pieza a otra consecutiva (paso).

FIGURA 5

Page 7: Tecnicas de Corte y Punzonado

7

1.1.4.1. Disposición normal

Se emplea cuando hay que cortar piezas, cuya forma exterior se puede inscribir más o

menos en un paralelogramo rectángulo ABCD. ( figura 6)

1.1.4.2 Disposición oblicua

Se emplea, preferentemente, cuando la pieza a conseguir tiene poca anchura y se puede

inscribir en un triángulo rectángulo.( figura 7A)

En esta posición las piezas deben ir inclinadas, con relación a las caras paralelas del fleje;

(figura 7 B) por tanto, se desperdician los extremos a todo lo largo del fleje, lo que resulta

antieconómico para piezas de mucha anchura; (figura 7 C) en tales casos es mejor emplear

la disposición invertida, que se explica a continuación.

FIGURA 6

FIGURA 7

Page 8: Tecnicas de Corte y Punzonado

8

1.1.4.3. Disposición invertida

A veces, para aprovechar mejor la chapa, se hacen dos series de cortes, introduciendo la

tira: una vez, en un sentido y otra, en sentido opuesto; es decir, la posición de las piezas

sobre la banda de material se corresponde alternativamente.

Esta disposición exige para su realización:

— Pasar el fleje dos veces por el mismo troquel cortador: en la primera pasada cortará las

piezas que se corresponden en una misma posición (figura 8 A) y en la segunda cortará

en la otra parte del fleje; pero, éste ha de estar invertido ( figura 8 B).

— Puede ocurrir que se emplee un útil cortador de dos punzones de la misma forma, pero

dispuestos inversamente ( Figura 8 C). En tal caso se cortan las dos posiciones de un

solo golpe de prensa.

Existen dos tipos de inversión:

— Inversión alrededor de un eje vertical ( figura 8 D).

— Inversión alrededor de un eje horizontal ( figura 8 E).

FIGURA 8

Page 9: Tecnicas de Corte y Punzonado

9

1.1.5. DISPOSICIÓN DE LAS PIEZAS, SEGÚN LA IMPORTANCIA DE LA SERIE

Teniendo en cuenta la cantidad de piezas que hay quo construir se pueden emplear dos

disposiciones: simple y múltiple.

1.1.5.1. Disposición simple

Se emplea para pequeñas series, ya que el gasto inicial del útil para una disposición

múltiple no compensa.

En esta disposición, solamente hay en el fleje una fila de piezas ( figura 9) Todas las

disposiciones que se expusieron en el apartado ( disposición de las figuras a cortar,

atendiendo a su forma) corresponden a este tipo, menos la de la figura C

1.1.5.2. Disposición múltiple

Para gran producción y para aprovechar mejor el material, se construye un troquel capaz de

cortar varias piezas a la vez, lo que da lugar a soluciones económicas, como la de la figura

10. Esta disposición exige construir un troquel de tres punzones con un ancho de banda

mayor.

FIGURA 9

FIGURA 10

Page 10: Tecnicas de Corte y Punzonado

10

1.1.6. SEPARACIÓN ENTRE PIEZAS

Al establecer la sucesión de figuras cortadas es preciso tener en cuenta que hay que dejar

una cierta separación entre figura y figura, para evitar cortes defectuosos, piezas desechadas

y atascos.

Se suele dar como separación mínima entre dos figuras cortadas a una distancia igual al

grueso de la chapa. Y en ningún caso la separación debe ser menor de 1 mm, aun para

chapas muy finas.

Se precisa más con la fórmula:

(2)

En la cual:

s = separación mínima en mm

e = espesor de la chapa en mm

Se ha de observar que la distancia indicada es un valor mínimo, al que puede llegarse en

casos como el de la figura 11 A. en que esa mínima distancia se da sólo en puntos aislados.

En cambio, cuando la mínima distancia se da en una larga línea, como en la figura 11 B,

conviene aumentar la separación, por ejemplo a una vez y media el grueso de la chapa, para

evitar que el retal se retuerza y atasque el paso de la cinta o, al menos, no la deje correr

uniformemente, dando piezas defectuosas.

En el caso de que el troquel tenga un sistema de prensado de la chapa, el peligro de la

deformación del retal es menor.

FIGURA 11

Page 11: Tecnicas de Corte y Punzonado

11

1.1.7. SEPARACIÓN ENTRE LA PIEZA Y EL LADO DEL FLEJE

En general se suelen seguir los mismos criterios que para la separación entre piezas:

(3)

Es decir, cuando el extremo de la pieza es paralelo al lado del fleje

Cuando el punto más próximo entre el extremo de la pieza y el lado del fleje es sólo en un

punto

(4)

En todos los casos, esta separación siempre debe ser igual o superior a un milímetro.

1.1.8. PASO

Se denomina paso de una matriz al avance que hace la tira o banda de chapa a cada golpe

de prensa, en cada pieza o grupo de piezas cortadas, o también a la distancia que hay entre

dos puntos homólogos de dos piezas consecutivas ( figura 12 A)

.

Se determina: sumando la dimensión máxima de la pieza a cortar, tomada en el sentido

longitudinal de la tira, con la distancia mínima entre dos piezas, tomada en la misma

dirección ( figura B). Téngase en cuenta que la distancia mínima, calculada por la fórmula

anteriormente expuesta, se entiende en dirección perpendicular a la línea de corte y por

tanto la separación longitudinal, a veces, resultará mayor ( figura .C)

Suponiendo el espesor de la chapa, e = 1,5 mm y la separación entre piezas s = e, se tendrá:

FIGURA 12

Page 12: Tecnicas de Corte y Punzonado

12

Resolviéndolo por la fórmula [2] se tiene:

Luego:

Se comprueba que por los dos procedimientos salen resultados muy parecidos.

La determinación del paso se puede hacer igualmente de forma gráfica, dibujando a escala

natural dos veces la pieza a obtener, una a continuación de otra, con la debida separación tal

y como se indica en las figuras 13 B y 13 C, o haciendo el cálculo numérico.

Ejemplo 1:

Se desea cortar, en una prensa, 2 000 piezas como las de la figura 14 siguiente Calcular el

ancho del fleje, el paso y los metros cuadrados de chapa a emplear, en el supuesto de que se

utilicen las tres disposiciones conocidas: normal, oblicua e invertida.

FIGURA 13

FIGURA 14

Page 13: Tecnicas de Corte y Punzonado

13

Solución:

Disposición normal (figura 14A)

Ancho del fleje = 2 + 25 + 2 = 29 mm. (Para unificar, en las tres disposiciones se determina

2 milímetros desde la pieza al extremo de la banda.) Paso = 17 + 2 = 19 mm. Metros

cuadrados de chapa para 2 000 piezas:

— Longitud de la chapa = 2 + (1 999 * 19) + 2 = 37 985 mm.

— Superficie = 29 x 37 985 = 1 101 565 mm2 = 1,101565 m2.

Disposición oblicua (figura 14 B)

El ángulo de inclinación de la pieza º45;16

6 tg

FIGURA 14 A

FIGURA 14 B

Page 14: Tecnicas de Corte y Punzonado

14

El ancho del fleje será = 2 + A+B + C + D + 2.

Los valores de A. B, C, D se calculan por medio de la solución de los triángulos

correspondientes:

A = 17 sen 45° = 17 x 0,707 = 12,01 mm

B = 20 cos 45° = 20 x 0,707 = 14,14 mm

C = 1sen 45° = 1 x 0,707 = 0,707 mm

D = 5sen 45° - 5 x 0,707 = 3,535 mm

Piezas colocadas en posición normal.

Piezas colocadas en posición oblicua.

Ancho del fleje = 2 + 12,01 + 14,14 + 0,707 + 3,035 + 2 - 34,392 mm

Metros cuadrados de chapa para 2 000 piezas:

— Longitud de la banda: 2 + (1 999 x 8,485) + 2 « 1G 905,51 mm.

— Superficie = 34,392 x 16 9G5.51 = 583 477,81 mm2 = 0,5834 m

2.

Ahorro de material con respecto a la posición normal:

1,1015 - 0,5834 = 0,5181 m2 por cada 2 000 piezas.

Disposición invertida ( figura 14 C)

FIGURA 14 C

Page 15: Tecnicas de Corte y Punzonado

15

Paso = 17 + 2 = 19.

Ancho del fleje = 2 + 25 + 2 + 4 + 2 = 35 mm.

Longitud del fleje

Superficie de la chapa = 18 994,5 x 35 = 661 807 mm2 = 0,661 m

2. Ahorro de material con

respecto a la posición normal:

1,1015 - 0,664 = 0,4375 m2 por cada 2 000 piezas.

El empleo de la disposición oblicua supone un ahorro con respecto a su disposición inversa

de:

0,664 - 0,5834 = 0,0806 m2 por cada 2 000 piezas.

Page 16: Tecnicas de Corte y Punzonado

16

CAPITULO II

FUERZAS PRODUCIDAS EN EL CORTE DE CHAPA

OBJETIVOS

Saber calcular las fuerzas que se originan en el corte de la chapa, para proyectar los

elementos de un troquel con garantía de funcionamiento.

2. EXPOSICIÓN DEL TEMA

En el corte por punzonado, el material está sometido a fuertes tensiones de tracción y

compresión, produciéndose el corte cuando las tensiones de la zona periférica rebasan la

resistencia al cizallamiento de la chapa, puesto que la operación de corte no es ni más ni

menos que una operación de cizallado.

2.1. ESFUERZOS QUE REQUIERE EL RECORTADO

Los esfuerzos que se presentan son:

— Esfuerzo de corte, necesario para cizallar el material ( figura 15).

— Trabajo de corte.

— Esfuerzo de extracción para poder sacar el punzón fuera de la tira de chapa ( figura 16).

FIGURA 15

Page 17: Tecnicas de Corte y Punzonado

17

— Esfuerzo de expulsión para extraer la pieza fuera de la matriz ( figura 17).

2.1.1. ESFUERZO DE CORTE

El esfuerzo necesario para efectuar un corte depende del material que se vaya a cortar, de

las dimensiones de la pieza y del espesor de la chapa.

El esfuerzo F necesario para el corte será, en kgf:

(1)

= resistencia del material a la cortadura (kgf/mm2)

I = longitud del perímetro de corto en mm

e = espesor de la chapa a cortar en mm

Para la aplicación de esta fórmula, téngase en cuenta las siguientes observaciones:

FIGURA 16

FIGURA 17

Page 18: Tecnicas de Corte y Punzonado

18

1. Los valores de , para los materiales más corrientes, están dados en la tabla 1.

2. En caso de desconocerse el valor de , se puede tomar en su lugar, con suficiente

seguridad, el valor de la resistencia a la tracción del material, dato que se encuentra

en la tabla 2.

3. La capacidad de la prensa que se emplee no debe ser exactamente igual a la fuerza F

de la fórmula anterior, sino que debe haber cierto margen, en razón de los

rozamientos y demás resistencias pasivas. En caso de que el troquel tenga muelles

extractores o dispositivos semejantes, hay que tener en cuenta la fuerza de dichos

muelles, para sumárselos a la fuerza F dada por la fórmula y averiguar el esfuerzo

total que debe hacer la prensa.

4. Si son varios punzones, la fuerza total es la suma de las ejercidas por cada uno de

ellos. Para el cálculo se puede tomar también la fórmula anterior, pero poniendo en /

la suma de los perímetros de corte do todos los punzones.

5. Para grandes cortes, con una forma apropiada de los punzones, como más adelante se

verá, se puede escalonar el corte y así disminuir la fuerza requerida en cada instante.

No obstante, el trabajo total del corte será el mismo que si la operación se hiciere

simultáneamente. Por ello, si bien los esfuerzos que pueden producir la rotura o

deformación del troquel o la prensa disminuyen, la potencia de la prensa hay que

calcularla sin tener en cuenta si el corte se hace de golpe o sucesivamente.

2.1.2. TRABAJO DE CORTE

Como so recordará, se denomina trabajo al producto de una fuerza por el camino recorrido.

En nuestro caso:

(2)

T = trabajo de corte en kgf/mm

F = esfuerzo de corte en kgf

e = espesor de la chapa (camino recorrido) en mm

Al expresar el esfuerzo de corte en toneladas y el espesor en milímetros, el trabajo estará

dado en kgfm.

Prácticamente, como la pieza se cizalla antes de la penetración completa del punzón en el

metal, el valor del trabajo real será menor que el que se obtiene con la fórmula 2..

Page 19: Tecnicas de Corte y Punzonado

19

Tabla 1

Resistencia a la cizalladura de los materiales que pueden sor cortados con troquel

Page 20: Tecnicas de Corte y Punzonado

20

Tabla 2

Coeficientes mecánicos de los materiales (kgf/mm2 de sección)

Ejemplo 1

Se desea cortar una pieza de forma cuadrada (figura 18), en fleje de acero suave, de 0,2 %

de carbono en estado blando y de 1,2mm de espesor. ¿Cuál será el esfuerzo de corte y el

trabajo realizado?

FIGURA 18

Page 21: Tecnicas de Corte y Punzonado

21

Solución:

En la tabla 16.4 se aprecia que la resistencia del acero suave a la cortadura es de trr = 32

kgf/mm2.

La fuerza de corte del punzón cilíndrico:

F1 = • l • e = 32 x 3,1416 * 10 * 1,2 = 1 206,37 kgf

La fuerza de corte del punzón rectangular:

F2 = • l • e = 32 x 30 x 4 x 1,2 = 4 608 kgf

La fuerza total de corte:

F = F, + F2 = 1 206 + 4 608 = 5 814 kgf

Trabajo total:

F • e = 5 814 x 1,2 = 6 976,512 kgfmm = 6,97 kgfm

La prensa que hay que emplear deberá ser, al menos, de seis toneladas, para vencer la

fuerza total de corte.

2.1.3. JUEGO ENTRE PUNZÓN Y MATRIZ.

Tamaño de ambos con relación al de la pieza.

Entre el punzón ha de existir un juego conveniente (figura 19) para el buen funcionamiento,

conservación del troquel, y para la limpieza y perfección del corte.

Dicho juego oscila ordinariamente entre 0,05 y 0,10 del espesor de la chapa, y se resta del

diámetro nominal del punzón o de la matriz, según los casos. Pero estos valores dependen,

en realidad, del material que se utilice en la pieza a cortar y también de su espesor.

FIGURA 19

Page 22: Tecnicas de Corte y Punzonado

22

Los diversos autores dan valores con diferencias entre unos y otros.

En- la práctica, se pueden emplear las siguientes fórmulas:

Para acero duro:

(3)

Para latón y acero dulce:

(4)

Para aluminio y aleaciones ligeras:

(5)

En estas fórmulas:

e = espesor de la chapa en mm

j = juego tomado sobre el diámetro en mm

Si la figura no es cilíndrica habrá que suponer un huelgo en toda la periferia del perfil, igual

a la mitad del valor dado anteriormente.

En caso de existir oblicuidad en los filos del punzón o de la matriz, el juego varía, así como

la fuerza necesaria para el corte.

2.1.3.1. Dimensiones del punzón y la matriz

No se ha de olvidar nunca, si se trata de obtener una pieza recortada, que la matriz ha de

tener la medida exacta y el juego se ha de restar del punzón ( figura 20). A la inversa si se

ha de efectuar un agujero en la chapa, es el punzón el que ha de tener la medida exacta y el

juego se ha de sumar a la medida nominal de la matriz (figura 20).

FIGURA 20

Page 23: Tecnicas de Corte y Punzonado

23

Ejemplo 2

Hay quo cortar chapas redondas do acero duro, do 50 mm de diámetro y de 2,5 mm de

espesor. Calcular las dimensiones del punzón y la matriz. •

Solución:

El juego será:

A la matriz se dan exactamente 50 mm.

El punzón deberá tener 50 - 0,18 = 49,82 mm.

Ejemplo 3

Partiendo de una plancha de aleación ligera de aluminio blando, se desea obtener una serie

de piezas según el croquis de la figura 21 cuando el espesor de la plancha es de 3 mm.

Calcular:

— Dimensiones del punzón.

— Dimensiones de la matriz.

— Fuerza necesaria para el corte.

Solución:

Por la fórmula siguiente se calcula el juego existente entre punzón y matriz:

FIGURA 21

Page 24: Tecnicas de Corte y Punzonado

24

Las medidas del punzón:

Las dimensiones de la matriz serán las mismas que las que tiene la pieza a obtener. La

fuerza necesaria para el corte se obtiene con la fórmula (1):

(tabla 1)

El perímetro de corte de la pieza a obtener será:

Luego:

2.1.4. FUERZA DE EXTRACCIÓN

Es la fuerza necesaria para separar el recorte de la pieza que queda sujeta a los punzones.

Al final de cada operación, en los trabajos de corte, el punzón arrastra en la carrera «de

retroceso la tira en la cual ha penetrado, quedando ésta sujeta al punzón. Esta sujeción es

tanto más fuerte, cuanto mayor es la sección cizallada y cuanto mayor sea la cantidad de

material sobrante alrededor de la pieza cortada.

La fuerza de extracción del fleje del punzón se da en función de la dimensión de material

sobrante y en tanto por ciento relativo al esfuerzo de corte.

(6)

Fex = fuerza de extracción en kgf

F = fuerza de corte en kgf

Cuando el recortado es en plena chapa ( figura 22) y queda mucho material alrededor.

(7)

FIGURA 22

Page 25: Tecnicas de Corte y Punzonado

25

Si el recorte es sólo importante por algunos lados ( figura 23 A) o si la pieza presenta

entrantes ( figura 23 B)

(8)

Cuando el material sobrante tiene las dimensiones mínimas normalizadas (figura 24)

Ejemplo 4

Calcular .la fuerza de extracción necesaria para sacar el retal metido en el punzón de la

pieza de la figura 25, sabiendo que es de cinc duro:

FIGURA A Recortado de pieza con entrantes

FIGURA B

FIGURA 23

Recortado de pieza con sobrante

mínimo

FIGURA 24

FIGURA 25

Page 26: Tecnicas de Corte y Punzonado

26

Solución:

El punzón cilíndrico trabaja en plena chapa; mientras que el rectangular, que recorta la

pieza produce un sobrante que es el mínimo admisible. Para el punzón cilíndrico:

Para el punzón rectangular:

Fuerza total de corte:

Fuerza de extracción:

Fuerza total de extracción:

2.1.5. FUERZA DE EXPULSIÓN

Es el esfuerzo que hay que hacer para que salga la pieza de la parte interior de la matriz.

Se calcula:

(9)

Fexp = fuerza de expulsión en kgf

F = fuerza de corte en kgf

El cálculo de los esfuerzos de extracción y de expulsión sólo queda justificado cuando, para

realizar estas fuerzas, se emplean resortes, bloques de caucho o goma. Más adelante se verá

la fuerza que desarrollan estos elementos elásticos.)

Ejemplo 5

Calcular la fuerza de expulsión que se necesita para sacar de la matriz la pieza rectangular

del ejemplo anterior.

La fuerza total de corte de la figura anterior es: F = 2 914 kgf. La fuerza de expulsión será:

Page 27: Tecnicas de Corte y Punzonado

27

CAPITULO III

TIPOS ORDINARIOS DEL TROQUEL DE CORTE

OBJETIVOS

— Conocer los principales tipos de troquel ordinario de corte y sus variantes.

— Saber qué tipo se debe emplear, según la pieza a realizar y el número de la serie.

— Conocer las partes principales que lo componen y la misión de cada una de ellas.

3. EXPOSICIÓN DEL TEMA

Son innumerables los modelos de troquel que so pueden fabricar; en realidad, tantos como

piezas hay que hacer. Pero, de alguna forma, hay que clasificarlos para determinar los

principales tipos:

3.1. TIPOS DE TROQUEL DE CORTO

Al clasificar los troqueles de corte hay que tener en cuenta los siguientes factores:

— Forma de la pieza.

— Número de cortes necesarios.

— Aprovechamiento del material.

3.1.1. SEGÚN SU FORMA:

— Piezas planas sacadas de banda ( figura 26 A)

— Piezas planas previamente cortadas( figura 26 B)

— Piezas previamente dobladas, curvadas o embutidas ( figura 26 C)

Pieza plana sacada de la

banda de chapa

FIGURA A

Pieza sacada de la pieza

plana previamente cortada

FIGURA B

Pieza sacada de

otra previamente doblada

FIGURA C

FIGURA 26

Page 28: Tecnicas de Corte y Punzonado

28

3.1.2. SEGÚN EL NÚMERO DE CORTES NECESARIOS

— Piezas sin orificios interiores ( ver figura 26 D)

— Piezas con orificios interiores( ver figura 26 E)

3.1.3. SEGÚN EL APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL

— Piezas que dejan retal continuo (ver figura 26 F)

— Piezas sin retal continuo, sacadas de banda (ver figura 26 G)

— Piezas unitarias (ver figura 26 H)

3.2. TIPOS DE TROQUEL CORTADOR SEGÚN SU ESTRUCTURA

La estructura del troquel debe responder a la forma de la pieza; pero influye también el

número de piezas a fabricar, su material, etc. A pesar de existir, como antes se ha dicho,

innumerables tipos de troquel, se pueden éstos reducir a unos cuantos fundamentales, de los

cuales se derivan los demás, como variantes. Estos pueden ser los siguientes:

— Troquel cortador sin guía de punzones.

— Troquel con guía de punzones fija a la matriz.

FIGUA D FIGURA E

FIGURA F FIGURA G FIGURA H

FIGURA 26

Page 29: Tecnicas de Corte y Punzonado

29

— Troquel con punzón auxiliar de paso de banda.

— Troquel con extractor.

— Troquel coaxial o de doble efecto.

— Troquel simultáneo al aire.

3.2.1. TROQUEL CORTADOR SIN GUÍA DE PUNZONES

Puede ser:

— Con matriz simple de cortar.

— Con matriz compuesta.

— Con unidades de punzonado.

3.2.1.1. Troquel simple de cortar

Este troquel, llamado troquel o estampa al aire, es el más sencillo (figuras 27 A y B).

Matriz simple de corte: I,

sujeción de la placa matriz por tornillos

de apriete; J, Sujeción de la placa por

anillo roscado; K, Banda recortada

FIGURA 27 A, B, C

A

B

C

Page 30: Tecnicas de Corte y Punzonado

30

— Condiciones de empleo. El punzón va sujeto directamente al carro de la prensa y la

matriz a la mesa de la prensa.

Puede tener una guía de la chapa, con una pestaña que hace de expulsor para sacar el

retal del punzón (Figura 28) y también puede llevar a veces, otros elementos, pero no

va acompañado de dispositivo alguno para guiar los punzones en su carrera.

— Aplicaciones. Este troquel es muy sencillo, fácil de construir y barato, pero su

rendimiento es escaso y, además, suele ser peligroso. Se utiliza muy poco, únicamente

para piezas sencillas en serie muy pequeña.

— Denominación de los elementos de que consta un troquel simple.

1. Punzón. Consta esencialmente de un punzón acoplado al mango formando una

sola pieza con él. El mango de sujeción y el resalte, que hace tope en la prensa,

no deben templarse; pero sí, la parte inferior de corte. Es conveniente, además,

hacer un vaciado, dejando, alrededor de la arista de corte, una pequeña superficie

anular de un ancho de 3 a 8 milímetros. La longitud de la parte cortante tiene que

ser, de 2 a 3 milímetros superior a la parte cilíndrica de la matriz, para que no se

quede sujeta la chapa.

2. Matriz. Se fabrica de acero templado y revenido; tiene una parte cilíndrica,

donde ajusta el punzón y una parte cónica, para la salida de la chapa.

La parte exterior es también cónica, para facilitar su sujeción a la placa de base;

sujeción que puede hacerse por medio de un anillo que, al apretar los tornillos

aprisiona la matriz contra la base (figura 27 A)o por medio de un anillo roscado (

figura 27 B).

FIGURA 28

Page 31: Tecnicas de Corte y Punzonado

31

3. Anillo de fijación. Se fabrica de acero suave, cónico por la parte interior y

roscado( figura 27 B) o no ( figura 27 A) por su parte exterior, según el sistema de

apriete que se emplee.

4. Placa anular. Puede ir roscada por su interior (fig. 27 B) o puede ser cilíndrica

por el exterior e interior (fig. 27 A).

5. Placa base. Suele ser de fundición y va unida a las demás piezas por medio de

tornillos.

6. Tope. Está construido por un simple vástago metido a presión en la matriz (

figuras 27 A , 27 B) y sirve para situar la banda en cada momento de corte de una

pieza.

3.2.1.2. Matriz compuesta de matrices unitarias

Para la fabricación de series reducidas de grandes piezas, donde se han de realizar agujeros

pequeños, en lugar de grandes matrices de un solo bloque, suelen utilizarse matrices

divididas en pequeñas unidades independientes (figura 29), que pueden intercambiarse

cómodamente.

La parte donde va el punzón se coloca en la parte móvil de la prensa (figura 30)

Sujeción de la placa por anillo

roscado

Sujeción de la placa matriz

por tornillos de apriete

FIGURA A FIGURA B FIGURA 27

Page 32: Tecnicas de Corte y Punzonado

32

3.2.1.3. Unidades de punzonado

Son semejantes a las matrices compuestas pero, normalmente, tienen forma más simple.(

figura 31 A y B. Una aplicación de estas unidades en una prensa, se puede ver en la figura

32A y 32 B.

FIGURA 29

FIGURA 30

Page 33: Tecnicas de Corte y Punzonado

33

3.2.2. TROQUEL CON GUÍA DE PUNZÓN FIJA A LA MATRIZ

El elemento característico de éste tipo de troquel es la guía de los punzones fija a la matriz,

que hace también de extractor.

FIGURA 31

FIGURA 32

Page 34: Tecnicas de Corte y Punzonado

34

3.2.2.1. Elementos fundamentales de este tipo de troquel

En el caso más corriente constan fundamentalmente ( figura 33) de:

Parte móvil Mango portapunzones (1)

Contraplaca do apoyo, o placa do freno (2)

Placa portapunzones (3)

Uno o más punzones (4)

Parte fija Placa de guía de los punzones (placa extractora) (5)

Guías laterales (6)

Matriz (o placa matriz) (7)

Sistema de retención para fijar el paso (8)

Zócalo o base (9)

Además, se necesitan los elementos de fijación: tornillos, pasadores, etc.

Observaciones

1. Cuando se trata de un punzón único, éste puede ser de una sola pieza con el mango

porta punzones; en tal caso no existen la placa de freno ni la placa portapunzones.

2. Las guías laterales son, a menudo, una misma pieza con la placa expulsora.

FIGURA 33

Page 35: Tecnicas de Corte y Punzonado

35

3. En el dibujo se ha puesto el sistema más sencillo de retención, que es un simple tope;

pero existen varios sistemas que se verán en párrafo aparte.

4. De cada uno de los elementos indicados existen diversas variantes, como a

continuación se muestra.

3.2.2. VARIANTES DEL TROQUEL DE ESTE TIPO

Este tipo de troquel admite variantes, según la pieza que se ha de cortar:

1. Matriz simple. Si la pieza a cortar es simplemente una pieza de perfil sencillo y sin

cortes interiores, basta una matriz simple, con un solo punzón (figura 34).

2. Matriz múltiple. Si la pieza ha de ser producida en grandes cantidades, podrá resultar

conveniente una matriz múltiple, con varios punzones iguales, como el que se

representa en la figura 35. En este caso, los punzones podrían estar juntos, más no

interesa, por razones de resistencia. La alimentación, o sea el paso, ha de ser doble, ya

que las piezas cortadas están una a continuación de otra, en sentido longitudinal.

3. Matriz progresiva. Cuando las piezas tienen agujeros interiores es preciso emplear una

matriz progresiva, o sea, con dos o más punzones, de los cuales los primeros cortan los

agujeros interiores, y el último, el perfil. En este caso, la pieza se obtiene en dos etapas

sucesivas, aunque, en realidad, sale una pieza por golpe de prensa, ya que mientras se

corta el perfil de una pieza, simultáneamente se punzonan los agujeros de la siguiente.

El sistema para la fijación del paso ha de ser de precisión ya que, de lo contrario, los

agujeros resultarían descentrados respecto a la pieza.

La figura 36 presenta una matriz de este género, una de cuyas características principales es

la de tener una guía en el punzón principal. El punzón principal es, además, algo más largo

que el que efectúa el agujero con el fin de inmovilizar la tira de chapa, antes del corte de

este último.

Semejante a este caso es el de la pieza de la figura 37 que, si bien no tiene agujeros

interiores, presenta un perfil complicado, y debería hacerse con un punzón que, por su

forma, quedaría muy débil. Para solucionar tal dificultad, el corte se hace en dos veces,

como se ve en la figura 38, con lo cual, en vez de un punzón débil, se tienen dos punzones

robustos.

Page 36: Tecnicas de Corte y Punzonado

36

3.2.2.3. Aplicaciones

Hablando en general, el troquel, con guía de punzones fija a la matriz, constituye un tipo

muy empleado, y de ordinario el mejor para series medianas, siempre que no se exijan

cortes de alta precisión, que se efectúan habitualmente con matrices concéntricas o

coaxiales.

FIGURA 34 FIGURA 35

FIGURA 36

FIGURA 37

FIGURA 38

Page 37: Tecnicas de Corte y Punzonado

37

3.2.3. TROQUEL DE PUNZÓN AUXILIAR DE PASO DE BANDA

Se emplea principalmente para la construcción de piezas con orificios. El útil cortador va

provisto de un punzón auxiliar (figura 39) y que corta, a cada golpe de prensa, una pequeña

sección de material en un lateral de la banda, de una longitud igual al paso. En estas

condiciones, después de cada golpe de prensa, el resalte (C) de la tira de material puede

avanzar la longitud del punzón, hasta hacer tope con el resalte (D) de la guía; por tanto, la

banda avanzará una longitud igual al paso.

Como valor aproximado se suele dar:

A = dimensión del fleje en la parte más ancha

B = dimensión del fleje en la parte más estrecha

La holgura en la guía de entrada:

j = juego u holgura en mm

e = espesor de la chapa en mm

FIGURA 39

Page 38: Tecnicas de Corte y Punzonado

38

3.2.4. TROQUEL CON EXTRACTOR

La recuperación elástica, que sufre el material al ser punzonado y cortado, produce un

fuerte rozamiento con la superficie exterior del punzón, que arrastra el recorto de la chapa

en la carrera de retroceso, una vez efectuado el corte.

Para evitar estos inconvenientes se emplean dispositivos extractores, que pueden ir

acoplados a la prensa o en el mismo troquel. Según que vayan situados en el punzón o en la

matriz, se denominan:

— Extractor en el punzón.

— Extractor en la matriz.

3.2.4.1. Extractor en el punzón

Hay gran variedad de extractores en el punzón. Una forma muy corriente es la representada

en las figuras 40 A y B. La placa extractora precede ligeramente al punzón en su carrera;

así se realiza el corte con los punzones guiados perfectamente. Al subir el punzón, la placa

extractora presionada por los muelles expulsa la chapa.

3.2.4.2. Extractor en la matriz

El más usado es el de puente (figura 41) que se coloca sobre la cara cortante y, al mismo

tiempo, sirve de guía a los punzones. Este extractor normalmente es rígido y actúa al chocar

la chapa contra él, en el momento de retroceso de la carrera del punzón.

Hay otra gran variedad de sistemas de extractores, tanto sobre los punzones como sobre la

matriz, como se verá al estudiar con detalle los elementos constructivos de troqueles.

FIGURA 40

Page 39: Tecnicas de Corte y Punzonado

39

3.2.5. TROQUEL COAXIAL O DE DOBLE EFECTO

Este troquel se emplea para piezas con agujeros interiores que deban ser cortados con gran

precisión. Trabaja con varios punzones, introducidos unos dentro de otros, de tal manera

que un punzón es, a la vez, matriz respecto a otros punzones.

Otra característica de este tipo de troquel es el sistema de expulsión del retal y de la pieza

cortada, por medio de elementos elásticos y mecanismos auxiliares. Todo ello hace que sea,

en general, de fabricación delicada y cara, por lo cual sólo es más rentable que los

anteriores, cuando se trata de series importantes y piezas de precisión.

3.2.5.1. Elementos fundamentales

En un troquel normal, de este tipo, se pueden considerar los siguientes elementos ( figura

42):

Figura 42

FIGURA 41

Page 40: Tecnicas de Corte y Punzonado

40

A) Parte superior Mango (1)

Contraplaca (2)

. Casquillos de guía (3)

Placa sufridera (4)

Placa portapunzones (5)

Vaso matriz (6)

Punzón (7)

B) Parte Superior Extractor (16)

Agujas percutoras (17)

Pletina percutora (18)

Percutor (19)

C) Parte inferior Parte fija Base (11)

Punzón híbrido (punzón-matriz) (10)

Columnas de guía (12)

Sistema de retención (9)

Sistema de guía de la banda (8)

D) Parte inferior

Sist. inferior de expulsión Pletina de extracción (15)

Muelles (o sistema elástico de expulsión) (14)

Tornillo para graduar el rec. de la platina de extracción (13)

Además, se necesitan los elementos de sujeción: tornillos, pasadores, etc.

Page 41: Tecnicas de Corte y Punzonado

41

Observaciones

1. No todas las matrices de este tipo tienen todos y cada uno de los elementos aquí

enumerados y puestos en el mismo orden. Así, por ejemplo, cuando los punzones

superiores son pequeños, puede suprimirse la pletina percutora y prolongar las agujas

percutores a través del mango, eliminándose también el percutor principal y poniéndose,

en cambio una pequeña cruceta con un tope ( figura 43). En este caso, la contraplaca de

apoyo y la placa sufridera pueden formar una sola.

Igualmente, a veces puede sustituirse el sistema de expulsión superior por otro,

semejante al inferior ( figura 44), es decir, por muelles o por goma elástica.

2. De cada uno de los elementos enumerados existen algunas variantes.

3. En el capítulo siguiente se estudian detalles constructivos de algunos de los elementos

enumerados.

3.2.5.2. Funcionamiento del troquel coaxial

El funcionamiento del troquel coaxial puede verse en las figuras 45 A, B, C, D

1. Primer tiempo. Se coloca la chapa para cortar, apoyada en el punzón híbrido y la

FIGURA 43

FIGURA 44

Page 42: Tecnicas de Corte y Punzonado

42

pletina de extracción, que están situados en un mismo plano ( figura 45 A), mientras el

troquel está en reposo. t

2. Segundo tiempo. Baja la parte superior, cortando simultáneamente los agujeros y el

perfil exterior (figura 45 B). La pletina de extracción inferior, por efecto de los muelles,

hace en este tiempo un efecto de prensado, sujetando la parte exterior de la chapa, con

lo que resulta un corte más limpio y preciso.

3. Tercer tiempo. Al subir la parte superior (figura 45 C) la placa extractora inferior

expulsa por elasticidad el retal que ha quedado adherido al punzón híbrido, mientras el

trozo cortado por el punzón o los punzones centrales cae por el agujero o los agujeros

centrales del mismo punzón híbrido. Casi inmediatamente después, el percutor da

contra un tope (figura 45 D)en forma de cruceta que tiene la prensa ( figura 43 A) y

empuja por medio del extractor superior la pieza cortada, que había quedado adherida al

vaso matriz y a los punzones superiores.

Dado que, tanto el retal como la pieza quedan, al ser cortados, entre la parte superior e

inferior del troquel, es preciso disponer la prensa de forma inclinada, para que la pieza

resbale por su propio peso y caiga fuera.

Por último, se corre la banda de chapa de nuevo hasta el tope y queda todo dispuesto para

un nuevo corle.

3.2.6. TROQUEL SIMULTÁNEO AL AIRE (figura 46)

El troquel simultáneo al aire es un tipo intermedio entre el troquel coaxial y el de guía fija

de punzones. Es más sencillo de construir que el coaxial y da buena precisión de corte.

FIGURA 45

Page 43: Tecnicas de Corte y Punzonado

43

3.2.6.1. Funcionamiento

Su funcionamiento es sucesivo o progresivo; se corta, primero, la parte interior y, luego, el

perfil exterior (figura 47 A).

Se pueden también sacar del mismo material dos piezas al mismo tiempo, una interior a

otra, como en el caso de chapas para estatores de motores eléctricos (figura 47 B).

FIGURA 46

FIGURA 47

Page 44: Tecnicas de Corte y Punzonado

44

3.2.6.2. Empleo

Se emplea en aquellos casos en que la precisión requerida es mayor que la que puede dar el

troquel con guía fija de punzones y en los que, al mismo tiempo, no puede hacerse uso de

un troquel coaxial por la complicación de la pieza.

3.2.6.3. Elementos constructivos

Su estructura general se puede ver en la figura.46 Es de observar que constan de una parte

superior, guiada por columnas fijas, y otra inferior, que las hace parecidas a las matrices

coaxiales. La parte inferior es semejante a una matriz simple, con una guía para la banda en

forma de pestaña. La parte superior lleva varios punzones simples, guiados por una placa de

guía, que, a diferencia del primer tipo de troqueles estudiado, no va fija a la parte inferior,

sino a la superior, por medio 'de muelles.

1. Finalidad de la placa guía. Esta placa tiene un triple objetivo:

— Guiar la posición relativa de los punzones.

— Hacer de prensa para la tira de chapa en el momento del corte.

— Hacer de extractor de la banda al subir la parte superior.

2. Variantes. Se ha de observar que hay tres variantes en este tipo de troquel, que se

distinguen por las formas del guiado:

— Guiado por la contraplaca de apoyo ( figura 48 A)

— Guiado por la contraplaca y por la placa gula de punzones ( figura 48 B)

— Guiado sólo por la placa guía de punzones ( figura 48 C)

El primer procedimiento es el más empleado. El segundo se utiliza cuando se requiere una

mayor precisión. El tercero es muy poco utilizado, por no tener, en general, ventajas sobre

los dos anteriores y dar lugar, en cambio, al peligro de rotura de punzones, si el carro de la

prensa no está perfectamente alineado.

Page 45: Tecnicas de Corte y Punzonado

45

3.2.6.4. Tipos de troquel simultáneo al aire

Según su construcción se dividen en:

— Simple, con guía de punzones.

— Simple, sin guía de punzones.

— Progresivo, con guía de punzones ( figura 46)

— Progresivo, sin guía de punzones.

FIGURA 48

Page 46: Tecnicas de Corte y Punzonado

46

CAPITULO IV

TROQUELES DE CORTAR ESPECIALES

OBJETIVOS

Conocer la forma esquemática y principios de funcionamiento de los principales tipos de

troqueles para la realización de operaciones complementarias en piezas previamente

fabricadas, u operaciones de corte parcial sobre banda de chapa.

4. EXPOSICIÓN DEL TEMA

Además de algunos de los útiles ordinarios estudiados en el capítulo anterior, hay una

variedad mucho mayor de troqueles especiales. En el presente capítulo se van a estudiar

algunos de los más característicos de este grupo.

4.1. TROQUELES DE CORTE ESPECIALES

Reciben el nombre de troqueles cortadores especiales aquéllos que son destinados a realizar

operaciones de corte en piezas unitarias, o también operaciones de corte parcial sobre la

banda o fleje de material. Los principales tipos más empleados son:

— Troquel para punzonar piezas en sentido vertical.

— Troquel cortador de efecto horizontal u oblicuo.

— Troquel de recortar, desbarbar o contornear.

— Troquel de recortar lateralmente.

— Troquel oscilante.

— Troquel de repasar, calibrar o rasquetear.

— Troquel de corte interrumpido.

— Troquel de corte por seccionado.

— Troquel de dentar.

— Troquel reducido de corte total cerrado.

— Troquel con punzón de goma.

En todos estos tipos do troqueles, la diferencia esencial, con respecto a los troqueles

ordinarios, suele ser el sistema do apoyo y el centrado de la pieza en la que se desea hacer

Page 47: Tecnicas de Corte y Punzonado

47

una operación determinada. El sistema do accionamiento do los punzones varía también

notablemente.

4.1.1. TROQUEL PARA PUNZONAR PIEZAS EN SENTIDO VERTICAL

A veces es preciso agujerear piezas previamente dobladas o embutidas, y que no tienen por

tanto forma plana. Si todos los agujeros son paralelos, el troquel necesario para efectuarlos

no se diferencia fundamentalmente de los que se utilizan para troquelar piezas planas figura

49 A), excepto en la forma de la matriz, y en los sujetadores-expulsores que deben

construirse de tal forma que permitan el apoyo correcto de las piezas a cortar (figura 49 B).

Cuando se trata de piezas cerradas y muy altas se puede recurrir a un troquel de columna (

figura 49 C), llamado de bigornia. En la figura 49 D se puede verse un troquel para

punzonar una pieza en sentido radial.

FIGURA 49 A

FIGURA 49 B

FIGURA 49 C FIGURA 49 D

Page 48: Tecnicas de Corte y Punzonado

48

4.1.2. TROQUEL CORTADOR DE EFECTO HORIZONTAL U OBLICUO

Es una variante del anterior, ya que cuando se trata de hacer simultáneamente agujeros en

distintas direcciones, es ya imposible emplear un troquel de los tipos hasta ahora

estudiados, excepto el de la figura 49 B. En la figura 50 se puede ver un ejemplo de dicha

clase de troqueles para cortes horizontales. Los elementos nuevos que aparecen en él, son el

carro porta punzones, situado sobre la placa base, y los empujadores o levas que se deslizan

vertical-mente con el cabezal de la prensa.

— Funcionamiento: (figura 51 A y B) Los empujadores laterales o levas (7) transforman

el movimiento vertical de la placa portalevas (1) (que imprime el carro de la prensa) en

movimiento horizontal o inclinado. La pieza (4) se coloca sobre la placa matriz (6). En

un primer descenso hace que la placa de presión (2) fije firmemente la pieza sobre la

placa matriz; después baja la parte superior del troquel y las levas laterales mueven a las

correderas (5) portadoras de los punzones (3) que realizan la operación de punzonado.

El troquel puede estar equipado con expulsor que eleve la pieza una vez punzonada. En

la figura 51 C y D puede verse un detalle del funcionamiento del punzonado.

Este troquel puede ser equipado con punzones verticales o inclinados y puede hacer

orificios en la parte superior de la pieza o en los laterales (figura 51 E).

FIGURA 50

FIGURA 51 A FIGURA 51 B

Page 49: Tecnicas de Corte y Punzonado

49

4.1.3. TROQUEL DE RECORTAR, DESBARBAR O CONTORNEAR

Este tipo de troquel corta el material sobrante de la pestaña o reborde de una pieza quo

previamente ha sido embutida ( figura 52 A) y que han resultado onduladas o irregulares.

Se producen estos defectos a causa del flujo desigual de metal durante las operaciones de

FIGURA 51 C

FIGURA 51 D

FIGURA 51 E

Page 50: Tecnicas de Corte y Punzonado

50

conformado. El desbarbado elimina esta porción defectuosa produciendo bordes rectos y

contornos exactos.

La figura ( figura 52 B) presenta un troquel de este tipo.

— Funcionamiento:: (figura 52 B) La pieza sin recortar se coloca sobre la placa baso (1).

El perfil exterior de dicha placa sirve de punzón (2), y al descender la matriz (3), recorta

la pieza (4) alrededor del borde. Después de desbarbada la pieza se eleva con la parte

superior del troquel y un expulsor positivo (5) la separa cerca de la parte superior de la

carrera.

El anillo de chapa recortado (6) es empujado hacia abajo alrededor del punzón (2), hasta

que queda dividido en dos por medio de las cuchillas (7) colocadas en las partes anterior y

posterior del troquel. Un centrador (8) posiciona correctamente la pieza.

FIGURA 52 A

FIGURA 52 B

Page 51: Tecnicas de Corte y Punzonado

51

4.1.3.1. Troquel de recortar lateralmente u oscilante

Cuando las piezas embutidas son de tipo tubular (cazoleta) ( figura 53 A) o rectangular (

figura 53 B) no se puede emplear el troquel de recortar, anterior, ya que el corte se realiza

en la superficie lateral en lugar de la parte plana. Para ello se puede realizar con un útil

(figura 53 C) montado sobre una prensa.

1. Funcionamiento. La pieza embutida (1) se introduce desde arriba en un mandril

portapiezas (2).( figura 53 C) Mediante rodamientos de bolas (3) puede moverse este

mandril en todas las direcciones, hacia los lados y horizontalmente. Al descender el

punzón de corte (4), un péndulo de presión (5) oscilante hace presión contra la zona

central del fondo de la pieza. El borde interior de la parte superior del mandril

portapiezas es, al mismo tiempo, arista de corte. En este caso, se recorta la parte

sobresaliente (6), puesto que, al descender la colisa de la prensa, el mandril es apretado

hacia abajo y, en virtud de su forma exterior, realiza un movimiento lateral oscilante

entre las reglas de presión (7).

2. Otros tipos de troqueles oscilantes. En la figura 53 D se describe el funcionamiento

de un troquel oscilante para cortar la pieza de la figura.53 B Con este troquel se ha de

recortar, a la altura h, la pieza ( figura 53 D) para eliminar la parte sobrante, por medio

del punzón (5) y su arista de corte (5A). La pieza se introduce con el fondo hacia abajo,

en la matriz (6). Al descender la parte superior del troquel, la pieza es aprisionada

contra la placa matriz, y la placa expulsora (8), que descansa sobre resortes, debe sufrir

el empuje de la placa distanciadora (4). La placa distanciadora tiene la posibilidad de

desplazarse lateralmente en la misma medida de la amplitud del movimiento oscilatorio

con respecto al punzón de recortar (5). El desplazamiento se consigue mediante el

juego t (figura 53 D y E) entre la placa y la cabeza del tornillo (14). Los pernos (13) no

deben limpiar este juego, pues su función consiste, exclusivamente, en evitar el giro

excesivo de la placa distanciadora (4), es decir, rebasando el juego necesario; así, esta

placa queda automáticamente centrada en la pieza gracias a la conicidad y a la forma

redondeada de su parte inferior, de modo que rellena por completo la pieza embutida.

Al descender el troquel, las aristas del punzón (5A) y de la matriz (6A) se sitúan en

línea sobre un mismo plano horizontal, debido a los pernos distanciadores (10). El

movimiento oscilatorio de corte se origina por medio del desplazamiento provocado por

FIGURA 53 A FIGURA 53 B

FIGURA 53 C

Page 52: Tecnicas de Corte y Punzonado

52

el perfil de las levas (7) que van unidas a la matriz (6) y se apoyan fuertemente contra

las reglas en forma de cuña (9) fijadas a la placa base. La matriz, en su parte inferior,

lleva un tornillo con cabeza (11), introducido con holgura en la estampa inferior. Los

tornillos (12) sirven para extraer la pieza una vez recortada.

El juego de oscilación ha de ser como mínimo el doble o triple del espesor de la chapa. La

figura 53 E muestra el borde superior de una pieza hueca y que se ha de recortar. Los pares

de levas A-B y C-D enfrentados entre sí deben complementarse y estar en continuo

contacto con las reglas de perfil en forma de cuña (9). Al descender la matriz (6), ésta se va

desplazando primero de forma oblicua hacia las caras B y C( figura 53 E) tomando la

posición dibujada con la línea de trazos /. En la esquina I se separa la parte sobrante.

Seguidamente, y al continuar descendiendo la parte superior del troquel, se recorta la

esquina II situada con las caras A y D. Además, se separan las partes sobresalientes en las

esquinas.

En la figura 53 F puede verse con más detalle el funcionamiento de este tipo de troquel.

FIGURA 53 D

FIGURA 53 E

Page 53: Tecnicas de Corte y Punzonado

53

4.1.4. TROQUEL DE REPASAR, CALIBRAR O RASQUETEAR

Consiste en la operación de eliminar una pequeña cantidad de metal alrededor de los bordes

de una pieza recortada (figura 54 A) o taladrada con el fin de mejorar la superficie; esta

operación se realiza por arranque de viruta. Una pieza correctamente repasada queda con el

borde recto y liso suprimiendo la conicidad y dejando las medidas con precisión; de aquí el

nombre de troquel de calibrar.

— Funcionamiento. El principio de funcionamiento se muestra en los esquemas de las

figuras 54 A y B.

Si la pieza que hay que calibrar tiene un taladro( figura 54 A), el disco (1) se coloca sobre

el punzón (2) fijado a la mesa (3), quedando centrado el disco mediante un pasador (4) que

se introduce en su orificio. Antes de comenzar la operación, el presionador (5) que se

encuentra bajo el efecto de un resorte de gran tensión (6), sujeta fuertemente la pieza y la

centra exactamente en el agujero. La matriz de corte (7), corta y empuja hacia abajo el

desperdicio (8) alrededor del punzón (2).

Cuando la pieza no tiene taladro se recomienda el sistema de la figura 54 B. La pieza (1) se

coloca en el interior de una placa de contención (3), la cual puede girar alrededor del perno

(4) quedando mantenido en su posición de trabajo por medio de la clavija (5), con lo que

resulta fácil efectuar la extracción de la viruta entre el anillo de corte (6) y la placa de con-

tención (3); para ello, se le da a la arista de corte un ángulo de 15°.

En la figura 54 C puede verse el alisado de un agujero.

Cuando se desee obtener piezas de precisión y en serie, es preciso utilizar un troquel con

columnas de guía ( figura 54 D) Si se desea repasar los bordes exteriores y las paredes de

los orificios de la pieza de la figura 54 D, que previamente ha sido troquelada, en dicha

figura puede observarse los elementos que forman el troquel y el proceso de trabajo del

mismo.

FIGURA 53 F

Page 54: Tecnicas de Corte y Punzonado

54

FIGURA 54 A

FIGURA 54 B

FIGURA 54 C

Page 55: Tecnicas de Corte y Punzonado

55

4.1.5. TROQUEL DE CORTE INTERRUMPIDO

Este tipo de troquel está destinado a cortar entallas (figura 55 A y B)o a realizar cortes sin

desprendimiento de. la chapa, en una pieza previamente preparada ( figura 55 C).

Tiene la misma forma que los estudiados anteriormente, a excepción de la parto activa del

punzón, el cual corta sólo una parte determinada, y para evitar su flexión se le suelo hacer

una especie de rebaje (figura 55 A) o bien en la matriz (figura 55 B).

Cuando se trato de dar un corle parcial sobre la pieza sin quo el material se desprenda do

ella, entonces so procura quo vayan redondeadas las aristas del punzón que no tienen quo

cortar (figura 55 C). Este procedimiento se emplea con frecuencia para carcasas de

calefacción, rejillas de ventilación y, en general, para dar resistencia a la chapa; en la figura

55 D puede verse una de las muchas aplicaciones del empleo del troquel de corte

interrumpido.

FIGURA 54 D

FIGURA 55 A

Page 56: Tecnicas de Corte y Punzonado

56

4.1.6. TROQUEL DE CORTE POR SECCIONADO

En esta clase de troquel el punzón (1) corta la parte sobrante de material, es decir, que en

vez de cortar o repasar la pieza como en los troqueles anteriores, lo que corta es el material

existente entre dos piezas consecutivas (figura56 A). Se emplea un troquel ordinario con

guías donde debe ajustar el fleje, cuya anchura debe ser igual que la pieza que se desea

construir; por tanto, tiene que estar calibrado. Este tipo de troquel se utiliza normalmente

para la fabricación de piezas de forma alargada y estrecha.

Los recortes de chapa cortados por los punzones se desprenden por la parte inferior de la

matriz. El tope de la pieza se sitúa sobre el extractor (figura 56 B) en lugar de hacerlo sobre

la placa matriz. De esta forma, al levantar la parte superior del troquel y elevar la pieza

sujeta a los punzones, ésta cae por su propio peso, siendo facilitada su caída por el chaflán

practicado en la matriz.

4.1.7. TROQUEL DE DENTAR

En realidad, el dentado puede considerarse como una serie de operaciones de repasado

realizadas individualmente, una tras otra, por la misma herramienta.

El dentado se hace por medio de una brocha, en la que .cada uno de los dientes corta una

muesca diferente de cada uno de los dientes del perfil dentado (figura 57).

FIGURA 56 A y B

Page 57: Tecnicas de Corte y Punzonado

57

Se emplea el troquel dentado cuando:

— Las piezas recortadas son demasiado anchas. En este caso debe ser eliminado mucho

material y para ello serían necesarias varias matrices de repasar. Entonces es menos

costoso construir un troquel de dentar.

— La pieza tiene mucho contorno para recortar. En estos casos es prácticamente imposible

obtener estas piezas por recortado, ya que el esfuerzo que hay que realizar para recortar

FIGURA 57

Page 58: Tecnicas de Corte y Punzonado

58

puede romper las partes más débiles de la pieza.

4.1.8. TROQUEL REDUCIDO DE CORTE TOTAL CERRADO

Este troquel se proyecta para la producción de pequeñas piezas de relojería y bisutería.

Recibe también el nombre de sub prensa ya que, como su propio nombre indica, es en

realidad una pequeña prensa accionada por otra más grande.

En la figura 58 está representado este tipo de troquel, así como su forma de trabajo.

4.1.9. TROQUEL CON PUNZÓN DE GOMA

En la figura 59 A se puede ver, esquemáticamente, la forma de este tipo de troquel.

Consta de un portapunzones, con un punzón de varias capas de goma dura o caucho

especial, convenientemente zunchado ' para evitar su expansión lateral. En la parte fija lleva

una base sobre la cual se apoya una matriz de acero, que no es sino una plancha de la forma

y tamaño de la pieza que se ha de cortar.

Su funcionamiento se puede ver en las figuras 59 A y 59 B. Al bajar el punzón, comprime

elásticamente el material a cortar, que se hunde en las partes que quedan en hueco,

quedando cortado por cizallamiento.

Desde luego, así no se pueden hacer agujeros de pequeño diámetro. Si se necesita alguno

deberá ser cortado o taladrado posteriormente.

Los troqueles de cortar con punzón de goma se emplean en aquellos casos en que se han de

cortar en pequeñas series grandes piezas de metales blandos, como el aluminio, como

sucede frecuentemente en construcciones aeronáuticas. Tienen la ventaja de que se pueden

transformar rápida y económicamente para el corte de piezas distintas.

FIGURA 58

Page 59: Tecnicas de Corte y Punzonado

59

FIGURA 59 A y B

Page 60: Tecnicas de Corte y Punzonado

60

CAPITULO V

FORMAS Y DETALLES CONSTRUCTIVOS DE LOS CORTADORES

OBJETIVOS

— Conocer los diversos elementos de que están compuestos los diferentes tipos de

troqueles de cortar y las clases de material de que están construidos.

— Dominar los cálculos para proyectar las formas y dimensiones de' los diversos

componentes de un troquel de corte.

5. EXPOSICIÓN DEL TEMA

Estudiados los distintos tipos de cortadores y sus elementos fundamentales, hay que

considerar las diversas formas y detalles constructivos de dichos elementos, lo que se irá

haciendo a continuación sin detenerse en los elementos de los troqueles simples, por ser

idénticos a los de los troqueles más complicados.

5.1. MANGO O VÁSTAGO DE FIJACIÓN

Es el elemento situado en la parte superior del troquel, que sirve para unir la parte móvil del

mismo con el cabezal de la prensa. En los grandes troqueles la contraplaca o base superior

puede ir atornillada directamente al cabezal de la prensa.

5.1.1. SUJECIÓN A LA PRENSA

Los mangos se sujetan por medio de un tornillo al agujero que para este efecto lleva el

carro de la prensa (figura 60 A y B)

FIGURA 60 A FIGURA 60 B

Page 61: Tecnicas de Corte y Punzonado

61

5.1.2. FORMAS Y DIMENSIONES DE LOS VÁSTAGOS

Las formas y dimensiones más empleadas están determinadas por las normas DIN 9 859

(tabla Nº 3) y DIN 9 827 (tabla Nº 3). Modelos menos empleados son los de las figuras.60

E, F, G. Para evitar vibraciones, en especial en los troqueles con columnas de guía, se

emplea un vástago como el de la figura.60 H También tiene aplicación el de tipo articulado

o flotante ( figura 60 I) idea de Whippet, así como el de la figura 60 J. Naturalmente, debe

elegirse el tamaño más apropiado a la prensa que se utilice.

FIGURA 60 E FIGURA 60 F

FIGURA 60 G FIGURA 60 H

Page 62: Tecnicas de Corte y Punzonado

62

FIGURA 60

I FIGURA 60

J

FIGURA 60

K

FIGURA 60 L

FIGURA 60 M

Page 63: Tecnicas de Corte y Punzonado

63

Tabla Nº 3

Dimensiones de los vástagos de sujeción según norma DIN 9 859

En la práctica, se puede construir una gran variedad de acoplamientos de vástagos. En las

figuras K , L y M se presentan algunos de los que más se emplean.

5.1.3. ACOPLAMIENTOS DEL VÁSTAGO A LA PLACA SUPERIOR O CONTRAPLACA

Existen diferentes formas de empotramiento de vástago de sujeción. Es incorrecto roscarlo

simplemente, sin ningún dispositivo de seguridad contra aflojamiento.

Los tipos de vástagos determinados en la norma DIN 9 859 presentan cuatro formas

diferentes de fijación: A, B, C y D (tabla Nº 5).

5.1.4. Posición del mango en los cortadores

En cualquier tipo de cortador el eje del mango ha de colocarse precisamente en la

prolongación de la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre la parte superior del

troquel, de modo quo el centro de empuje coincida con el punto de aplicación de la misma.

Con ello se evitarán esfuerzos innecesarios y deformaciones e incluso roturas.

Page 64: Tecnicas de Corte y Punzonado

64

5.1.4.1. Punzón único

Cuando, se trata de un punzón, se siguen estas reglas prácticas:

1. Se determina el centro de gravedad del perímetro de la figura cortada (es decir, de

las líneas de corte del punzón) según las reglas de la geometría y de la mecánica .

2. Se sitúo el /nango en lo vertical de dicho centro de gravedad.

Ejemplo 1

Hallar lo posición del vástago en un troquel de punzón rectangular ( figura 61).

Lógicamente, el c. d. g. se encontrará en la intersección de las medianas. El c. d. g. do los

esfuerzos de corto coincide con el c. d. g. de la línea de corte del punzón. La situación S,

donde se debo colocar el vástago, se determina por medio de las coordenadas /x y /y.

FIGURA 61

Page 65: Tecnicas de Corte y Punzonado

65

En primer lugar, se calcula el perímetro P de corte:

Luego, se determinan dos ejes coordenados OX, OY para calcular los momentos de los

distintos elementos simples de corte de que está compuesto el perímetro, con relación a di-

chos ejes.

TABLA Nº 4

DEMENSIONES DE LOS VASTAGOS SEGÚN NORMAS DIN 9 827

Page 66: Tecnicas de Corte y Punzonado

66

Igualando los momentos con respecto al eje OY se tiene:

Nota

La distancia del centro de momentos al lado (b), que pasa por él, es igual a cero. En este

caso particular x, = x2 y b = d.

Luego lx = 15.

TABLA Nº 5

Fijación de los vástagos según DIN 9 859

Page 67: Tecnicas de Corte y Punzonado

67

Igualando los momentos con respecto al eje OX:

en este caso particular: y, = y3 y b = d.

Luego ly = 10 mm.

Realizando el cálculo se ha podido comprobar que el c. d. g. se halla en el centro del

rectángulo.

5.1.4.2. Determinación por coordenadas de la posición del vástago

Cuando el punzón es muy complicado de forma (figura 62), o son varios los punzones, las

fórmulas a emplear son::

(1 a)

(1 b)

— Centro de gravedad del perfil de líneas más empinadas en el corte. La posición del

centro de gravedad do las líneas para útiles de corto más empleados se representan en la

tabla N 6.

FIGURA 62

Page 68: Tecnicas de Corte y Punzonado

68

TABLA Nº 6

Posición del centro de gravedad de líneas para útiles de corte

Ejemplo 2

Pata mayor claridad se pone otro ejemplo de un punzón con la forma del de la figura 63.

— Punto de giro = 0-0, eje arbitrario de giro.

— Fuerzas = a, b, c, d, longitudes de las líneas de corte.

— Brazos de fuerzas x,, x2, x3, distancia de cada c. d. g. al eje de giro.

— Carga = P (perímetro) suma de las líneas de corte (a + b + c + d).

— Brazo de la carga = lx distancia del c. d. g. (S) al eje de giro.

Page 69: Tecnicas de Corte y Punzonado

69

Suma de los momentos de todas las fuerzas = momento de la carga resultante.

Nota

La coordenada y es nula, ya que existe simetría respecto al eje que pasa por DSB.

5.1.4.3. Determinación del c. d. g. de los punzones situados en una misma línea

Supóngase que se ha de cortar la pieza de la figura 63 con un taladro concéntrico en la

semicircunferencia ( figura 64 A) y que los punzones están dispuestos para corte

progresivo, tal como se indica en la figura 64 B.

FIGURA 63

Page 70: Tecnicas de Corte y Punzonado

70

Ejemplo 3

Tomando como referencia los ejes de coordenadas OX y OY y centro de momentos el

punto O ( figura 64 B) escogiendo libremente la distancia de 10 mm del eje OY al punto de

tangencia de la curva, y llamando P1 y P2 a los perímetros o carga de ambos punzones, se

tiene:

FIGURA 64 A

FIGURA 64 B

Page 71: Tecnicas de Corte y Punzonado

71

El c. d. g. del arco de circunferencia so encuentra en el punto D.

Aplicando la fórmula [1a], se tiene:

Por tanto, la posición del vástago se encuentra en el punto S. La otra coordenada y será

igual a la distancia del eje OX al eje que pasa por el centro de los punzones.

También puede realizarse el mismo ejercicio, considerando como centro de momentos el

punto S1.( figura 64 C)

Como puede comprobarse, la posición del vástago coincide en el mismo punto que en el

ejercicio anterior.

La ventaja do este sistema está en que no es necesario saber el c. d. g. (S2) del punzón P2.

Cuando se conozca o se calcule previamente el c. d. g. de los punzones, se puede emplear el

sistema detallado en el ejemplo de la figura 64 D. El c. d. g. del punzón Px se encuentra en

el centro del mismo y se conoce el de P por la figura 63.

Por descomposición de fuerzas paralelas, se puede hallar gráfica o numéricamente la

posición (S) del vástago ( figura 64 E).

Page 72: Tecnicas de Corte y Punzonado

72

FIGURA 64 C

FIGURA 64 D

FIGURA 64 E

Page 73: Tecnicas de Corte y Punzonado

73

5.1.4.4. Dos punzones que no están en línea

En este caso, hay que hallar la posición del vástago, primero en una posición de los

punzones y, después, otra segunda posición a 90° respecto a la interior. El punto de

intersección de las rectas perpendiculares que pasan por las dos posiciones halladas,

determinará la situación definitiva del vástago.

Ejemplo 4º

Se desea cortar piezas como las de la figura 64 F. Hallar las coordenadas de la posición del

vástago /y Y /x respectivamente (figura 64 G). El perímetro de P:

El perímetro de P2:

Tornando momentos X respecto al c. d. g., buscando, se tiene

FIGURA 64 F

Page 74: Tecnicas de Corte y Punzonado

74

Por tanto: mmlx 77.583077.28

La distancia ly de la otra posición del extremo de la placa a la posición del vastago, será: )3(* 12 dPdP

mmPP

Pd 626.0

13.125

39.78*3

21

1

Por tanto:

mml y 626.25626.025

FIGURA 64 G

Page 75: Tecnicas de Corte y Punzonado

PRESENTACION

En el presente manual se expone los fundamentos de corte y punzonado, las fuerzas

producidas en el corte de chapa, los tipos ordinarios de troquel de corte, troqueles de cortar

especiales y formas y detalles constructivos de los cortadores, ilustrados con sus respectivas

figuras, formulas, tablas y ejemplos explicativos resueltos de casos típicos que reúnen las

reglas, coeficientes y datos numéricos necesarios en la practica; con lo que se persigue que

el estudiante de Ingeniería Metalúrgica. Comprenda a plenitud las técnicas de corte y

punzonado, aprenda a calcular las fuerzas que se originan en el corte de la chapa, para

proyectar los elementos de un troquel con garantía de funcionamiento, conozca los

principales tipos de troquel ordinario de corte y sus variantes, las partes principales que lo

componen y la misión de cada una de ellas. Lo que les permitirá saber que tipo de troquel

se debe emplear, según la pieza a realizar y el número de la serie, Asimismo les permite

conocer la forma esquemática y principios de funcionamiento de los principales tipos de

troqueles, los diversos elementos de que están compuestos, los diversos tipos de troqueles

de cortar y las clases de material de que están construidos. Dominar los cálculos para

proyectar las formas y dimensiones de los diversos componentes de un troquel de corte.

Cumpliendo así con el objetivo trazado para la elaboración del Manual que estamos

presentando.

Arequipa, 2004

Los autores.

Page 76: Tecnicas de Corte y Punzonado

INDICE

PRESENTACION

CAPITULO I

FUNDAMENTOS DEL CORTE Y PUNZONADO

1. EXPOSICIÓN DEL TEMA 1

1.1. CORTE Y PUNZONADO 1

1.1.1. FENÓMENOS QUE SE VERIFICAN EN EL CORTE 2

1.1.2 RELACIÓN ENTRE EL ESPESOR DE LA CHAPA Y EL DIÁMETRO DEL PUNZÓN 2

1.1.3. PARTES PRINCIPALES DE UN TROQUEL CORTADOR 3

1.1.4. DISPOSICIÓN DE LAS FIGURAS A CORTAR, ATENDIENDO A SU FORMA 5

1.1.4.1. DISPOSICIÓN NORMAL 7

1.1.4.2 DISPOSICIÓN OBLICUA 7

1.1.4.3. DISPOSICIÓN INVERTIDA 8

1.1.5. DISPOSICIÓN DE LAS PIEZAS, SEGÚN LA IMPORTANCIA DE LA SERIE 9

1.1.5.1. DISPOSICIÓN SIMPLE 9

1.1.5.2. DISPOSICIÓN MÚLTIPLE 9

1.1.6. SEPARACIÓN ENTRE PIEZAS 10

1.1.7. SEPARACIÓN ENTRE LA PIEZA Y EL LADO DEL FLEJE 11

1.1.8. PASO 11

CAPITULO II

FUERZAS PRODUCIDAS EN EL CORTE DE CHAPA

2. EXPOSICIÓN DEL TEMA 16

2.1. ESFUERZOS QUE REQUIERE EL RECORTADO 16

2.1.1. ESFUERZO DE CORTE 17

2.1.2. TRABAJO DE CORTE 18

2.1.3. JUEGO ENTRE PUNZÓN Y MATRIZ. 21

2.1.3.1. DIMENSIONES DEL PUNZÓN Y LA MATRIZ 22

2.1.4. FUERZA DE EXTRACCIÓN 24

2.1.5. FUERZA DE EXPULSIÓN 26

Page 77: Tecnicas de Corte y Punzonado

CAPITULO III

TIPOS ORDINARIOS DEL TROQUEL DE CORTE

3. EXPOSICIÓN DEL TEMA 27

3.1. TIPOS DE TROQUEL DE CORTO 27

3.1.1. SEGÚN SU FORMA 27

3.1.2. SEGÚN EL NÚMERO DE CORTES NECESARIOS 28

3.1.3. SEGÚN EL APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL 28

3.2. TIPOS DE TROQUEL CORTADOR SEGÚN SU ESTRUCTURA 28

3.2.1. TROQUEL CORTADOR SIN GUÍA DE PUNZONES 29

3.2.1.1. TROQUEL SIMPLE DE CORTAR 29

3.2.1.2. MATRIZ COMPUESTA DE MATRICES UNITARIAS 31

3.2.1.3. UNIDADES DE PUNZONADO 32

3.2.2. TROQUEL CON GUÍA DE PUNZÓN FIJA A LA MATRIZ 33

3.2.2.1. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE ESTE TIPO DE TROQUEL 34

3.2.2. VARIANTES DEL TROQUEL DE ESTE TIPO 35

3.2.2.3. APLICACIONES 36

3.2.3. TROQUEL DE PUNZÓN AUXILIAR DE PASO DE BANDA 37

3.2.4. TROQUEL CON EXTRACTOR 38

3.2.4.1. EXTRACTOR EN EL PUNZÓN 38

3.2.4.2. EXTRACTOR EN LA MATRIZ 38

3.2.5. TROQUEL COAXIAL O DE DOBLE EFECTO 39

3.2.5.1. ELEMENTOS FUNDAMENTALES 39

3.2.5.2. FUNCIONAMIENTO DEL TROQUEL COAXIAL 41

3.2.6. TROQUEL SIMULTÁNEO AL AIRE 42

3.2.6.1. FUNCIONAMIENTO 43

3.2.6.2. EMPLEO 44

3.2.6.3. ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 44

3.2.6.4. TIPOS DE TROQUEL SIMULTÁNEO AL AIRE 45

Page 78: Tecnicas de Corte y Punzonado

CAPITULO IV

TROQUELES DE CORTAR ESPECIALES

4. EXPOSICIÓN DEL TEMA 46

4.1. TROQUELES DE CORTE ESPECIALES 46

4.1.1. TROQUEL PARA PUNZONAR PIEZAS EN SENTIDO VERTICAL 47

4.1.2. TROQUEL CORTADOR DE EFECTO HORIZONTAL U OBLICUO 48

4.1.3. TROQUEL DE RECORTAR, DESBARBAR O CONTORNEAR 49

4.1.3.1. TROQUEL DE RECORTAR LATERALMENTE U OSCILANTE 51

4.1.4. TROQUEL DE REPASAR, CALIBRAR O RASQUETEAR 53

4.1.5. TROQUEL DE CORTE INTERRUMPIDO 55

4.1.6. TROQUEL DE CORTE POR SECCIONADO 56

4.1.7. TROQUEL DE DENTAR 56

4.1.8. TROQUEL REDUCIDO DE CORTE TOTAL CERRADO 58

4.1.9. TROQUEL CON PUNZÓN DE GOMA 58

CAPITULO V

FORMAS Y DETALLES CONSTRUCTIVOS DE LOS CORTADORES

5. EXPOSICIÓN DEL TEMA 60

5.1. MANGO O VÁSTAGO DE FIJACIÓN 60

5.1.1. SUJECIÓN A LA PRENSA 60

5.1.2. FORMAS Y DIMENSIONES DE LOS VÁSTAGOS 61

5.1.3. ACOPLAMIENTOS DEL VÁSTAGO A LA PLACA SUPERIOR O CONTRAPLACA 63

5.1.4. POSICIÓN DEL MANGO EN LOS CORTADORES 63

5.1.4.1. PUNZÓN ÚNICO 64

5.1.4.2. DETERMINACIÓN POR COORDENADAS DE LA POSICIÓN DEL VÁSTAGO 67

5.1.4.3. DETERMINACIÓN DEL C. D. G. DE LOS PUNZONES SITUADOS EN UNA

MISMA LÍNEA 69

5.1.4.4. DOS PUNZONES QUE NO ESTÁN EN LÍNEA 73

BIBLIOGRAFÍA

Page 79: Tecnicas de Corte y Punzonado

BIBLIOGRAFIA

1. Billigmann, J., ESTAMPADO Y PRENSA A MÁQUINA, Ed. Reverte México, 1979

2. Capelleti, E, MECANICA DE TALLER TOMMO I Y II, Ed. Cultural MADRID,1987

3. Feirer, J, METALISTERIA, Ed. McGraw Hill, 1995

4. Lobjois, Ch, TECNOLOGIA DE LA CALDERERIA Y CONFORMADO DE LAS PIEZAS, Ed. CEAC

Barcelona España

5. Villanueva Olave,A, TRAZADO PRACTICO DE DESARROLLO EN CALDERERIA, Ed. CEAC

Barcelona España

6. Quercy, A, TRABAJOS DE LOS METALES EN LAMINADO, Ed. Urmo Bilbao, 1965 7. Rowe, G, CONFORMADO DE LOS METALES, Ed. Urmo Bilbao, 1972

8. Rossi, M. ESTAMPADO EN FRIO DE LA CHAPA, Ed. Dossat S.A., 1979