Explicación del material de las matrices para prensas plegadoras

I. Introducción a la prensa plegadora de troqueles

Definición y función principal

Las matrices de la prensa plegadora se refieren a las matrices funcionales compuestas por la matriz superior y la matriz inferior cuando la prensa plegadora dobla la chapa metálica.

Las matrices de las prensas plegadoras se utilizan principalmente para controlar y guiar la chapa metálica que se va a doblar para darle formas específicas bajo la presión de la prensa plegadora.

Componentes de las matrices de las prensas plegadoras

Las matrices de las prensas plegadoras se componen principalmente de la matriz superior, la matriz inferior, el carril guía y la base de la matriz inferior.

El troquel superior se fija en la parte superior del prensa plegable y puede emparejarse con la matriz inferior para formar una carcasa superior para doblar la chapa metálica. En el proceso de doblado, la matriz superior presiona la chapa hacia abajo sobre la matriz inferior, consiguiendo así los resultados de doblado.

La matriz inferior se instala en la base de la matriz inferior, que está directamente en contacto con la chapa, y ayuda a formar la perspectiva. Suele tener una ranura o acanaladura en forma de V. La chapa metálica se puede doblar basándose en este diseño.

El raíl guía se instala entre las dos matrices y sirve para guiar y mantener la posición de la chapa. Asegúrese de que el troquel superior y el troquel inferior están correctamente alineados, y asegúrese de que el troquel funciona de forma estable y correcta.

La base de la matriz inferior se utiliza para fijar la matriz inferior, y posicionar la ubicación de la matriz cuando trabaja. Como estructura de soporte de las matrices inferiores, la base garantiza la estabilidad durante el proceso de plegado.

Versatilidad y fabricación

Las matrices de la prensa plegadora se pueden personalizar en diferentes tipos de patrones y complejidad de acuerdo con las diferentes formas de los productos. Puede procesar piezas originales de troqueles para lograr la conformación de troqueles mediante corte y EDM.

Las matrices de la prensa plegadora son muy complejas, duraderas y muy resistentes.

Durante este proceso, la elección y la manipulación del material son esenciales porque afectan directamente al funcionamiento de la matriz y a su vida útil.

Las diferentes necesidades de producción pueden adquirirse cambiando la forma, el tamaño y el material de la matriz.

II. Tipos de troqueles para prensas plegadoras

Matrices para prensas plegadoras de uso común

Troquel en forma de V: esta forma de troquel es similar a la V del alfabeto, y se utiliza para formar una curvatura en forma de V en la chapa metálica.

Troquel en forma de U: esta forma de troquel es similar al alfabeto U, y se utiliza principalmente para formar dobleces en forma de U en la chapa metálica.

Troquel en forma de Z: esta forma de troquel es similar al alfabeto Z, y se utiliza principalmente para formar dobleces en forma de Z en la chapa metálica.

Clasificación de las matrices para prensas plegadoras

Punzón de plegadora: esta pieza se instala en la parte superior de la plegadora, se utiliza para presionar hacia abajo, y se puede emparejar con la matriz inferior para formar el plegado.

Matriz de la prensa plegadora: esta pieza suele estar en la parte inferior de la prensa plegadora, que corresponde a la matriz superior, y ofrece soporte y forma a la chapa.

Matrices de segmentos y sus longitudes estándar

Según los requisitos de las especificaciones del producto, la matriz puede dividirse en varios segmentos de matriz independientes con longitudes estándar, como las longitudes comunes de 450 mm y 600 mm.

Esto aumenta la gama de aplicaciones y la reutilización.

III. Materiales utilizados en las matrices de las prensas plegadoras

Hay muchos materiales que se utilizan para fabricar herramientas para prensas plegadoras, como el acero, los materiales aleados y los materiales poliméricos.

En la actualidad, el acero es el material más popular en las matrices para prensas plegadoras, como el acero T8, el acero T10, el 42CrMo y el Cr12MoV.

Acero para herramientas de baja aleación

Este tipo de acero contiene otros elementos de aleación en cierta proporción, como molibdeno, vanadio, manganeso y silicio, que pueden reforzar la dureza, la resistencia, la tenacidad y la resistencia al desgaste del acero, como el acero CrWMn, el acero 9Mn2V, el 7CrSiMnMoV y el 6CrNiSiMnMoV, etc.

El 42CrMo es un acero aleado de alta intensidad, que puede mostrar una gran resistencia y tenacidad tras el temple y revenido.

Puede funcionar a temperaturas criogénicas de hasta -500 °C.

Acero al carbono para herramientas

Como los aceros T8A y T10A, con alto contenido en carbono e ingredientes sencillos.

Por sus buenas propiedades mecánicas y su rentabilidad, este tipo de acero suele utilizarse en la fabricación de matrices para prensas plegadoras.

Sin embargo, es poco endurecible y durante el tratamiento térmico aparecerán durezas rojas y deformaciones aparentes.

Además, tiene una baja capacidad de carga, por lo que suele utilizarse en la fabricación de herramientas manuales y matrices en general.

Acero para herramientas con alto contenido en carbono y cromo

Algunos aceros para herramientas con alto contenido en cromo y carbono comunes son el Cr12, el Cr12MoV y el Cr12MoV1, que contienen un alto contenido en carbono y cromo.

Este tipo de acero suele presentar mayor intensidad, templabilidad, tenacidad y resistencia al desgaste, por lo que es adecuado para aplicaciones de alta intensidad y gran resistencia al desgaste.

Se hará más pequeño durante el tratamiento térmico, lo que lo convierte en un acero muy resistente al desgaste.

Y su capacidad portante sólo es superada por el acero rápido.

Sin embargo, como la segregación de carburos es evidente, este acero necesita un recalcado axial y un estirado radial para reducir la heterogeneidad de carburos y mejorar su rendimiento.

Acero para herramientas con alto contenido en carbono y cromo medio

Este tipo de acero suele contener Cr4W2MoV、Cr6W、Cr5MoV.

Estos materiales se caracterizan por su bajo contenido en cromo, escasos carburos eutécticos, distribución uniforme de los carburos, escasa deformación por tratamiento térmico, buena templabilidad y estabilidad dimensional.

En comparación con el cromo de alto contenido en carbono, este acero presenta una aparente segregación de carburos y tiene mejores propiedades.

Acero rápido

El acero rápido suele utilizarse en la producción de prensas plegadoras por su alta intensidad, resistencia al desgaste y resistencia a la compresión.

También presenta una gran capacidad de carga.

Suele utilizar W18Cr4V, W6Mo5 y Cr4V2, que se reducen a tungsteno, y para mejorar la resistencia se producen aceros rápidos como el 6W6Mo5 y el Cr4v.

Para mejorar la distribución del carburo, el acero rápido necesita forja.

Acero básico

El acero básico se produce añadiendo una pequeña cantidad de otros elementos en el acero rápido y ajustando el contenido de carbono para mejorar sus propiedades.

En comparación con el acero rápido, este método mejora las propiedades, como una mayor abrasividad, solidez y tenacidad.

Es más rentable que el acero rápido.

Estos son los más utilizados: 6Cr4W3Mo2VNb, 7Cr7Mo2V2Si, y 5Cr4Mo3SiMnVAL.

Aleación dura

Esta aleación está compuesta de carburo de tungsteno y cobalto, que es dura y resistente al desgaste, adecuada para tareas de plegado de larga duración, alta frecuencia y alta precisión.

Aunque su coste es un poco elevado, su larga vida útil y su alta eficiencia pueden compensarlo.

Acero combinado con carburo

Este tipo de aleación es un nuevo material que combina el carburo y el acero y presenta simultáneamente la alta dureza y abrasividad del carburo y la tenacidad y trabajabilidad del acero.

Nuevo material

El material necesario para las matrices de prensas plegadoras es un tipo de acero para matrices de trabajo en frío, que se caracteriza principalmente por su alta densidad, dureza y abrasividad.

En los últimos años, se ha intentado utilizar la cerámica para mejorar nuevos materiales, como el acero y el supercarburo.

Por ejemplo, introducir el polvo de carburo de titanio en los materiales de acero, consiguiendo así una matriz de grano fino.

IV. Normas para troqueles de prensas plegadoras

El acero común para matrices de prensas plegadoras contiene cromo y carbono. Este acero se caracteriza por una buena solidez y abrasividad, adecuado para el proceso de plegado.

Tamaño y aplicación estándar del raíl guía: el raíl guía con diferentes especificaciones tiene diferentes aplicaciones al curvar materiales con diferentes ángulos y grosores.

La normalización puede garantizar la intercambiabilidad del troquel.

Tratamiento de templado a la llama: templa el material de la matriz mediante templado a la llama, lo que hace que la matriz obtenga una mejor abrasividad, especialmente muy fundamental para tareas de plegado de alta intensidad.

Tratamiento de la superficie de la matriz: la operación de pulido fino puede garantizar una superficie de la matriz ordenada, limpia y plana, que es esencial para reducir la fricción, prolongar la vida útil de la matriz y mejorar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo de plegado.

Renovación de troqueles: los troqueles viejos con abrasividad fuerte deben ser reprocesados, como la reparación de ranuras, la reparación de superficies abrasivas, el templado con llama y el recubrimiento, haciendo que el troquel vuelva a su buen estado de funcionamiento. Esto puede prolongar el período de uso de la matriz, y disminuir el costo de uso de la matriz.

V. Propiedades físicas y técnicas de endurecimiento

Propiedades físicas

Elasticidad del troquel

La elasticidad de la matriz es una propiedad física que mide el grado de deformación cuando se prensa el material.

Indica la capacidad de recuperación cuando el material es trabajado por una fuerza externa.

Cuanto mayor sea la matriz elástica, más duro será el material. Por el contrario, más blando.

Esto es vital para el diseño de estructuras y la intensidad y estabilidad en aplicaciones estructurales.

Peso específico y densidad

El peso específico y la densidad se utilizan para describir la relación entre el peso y el volumen del material.

El peso específico es la relación entre la densidad de un material y la densidad del agua. La densidad es la masa por unidad de volumen.

Estas dos propiedades son significativas para identificar el peso del material y las aplicaciones.

Coeficiente de dilatación térmica

El coeficiente de dilatación térmica describe el grado de variación del material cuando cambia la temperatura.

Los distintos materiales tienen coeficientes de dilatación térmica diferentes.

Esto podría causar la expansión y contracción de la pieza cuando cambia la temperatura.

Técnicas de endurecimiento

Forja

La forja es un proceso que consiste en calentar el metal a cierta temperatura y ejercer presión para cambiar su forma y estructura.

Esto puede reforzar la resistencia y durabilidad del metal y también mejorar la estructura del grano.

Normalización, recocido y eliminación de tensiones

El normalizado, el recocido y el alivio de tensiones son métodos que modifican las propiedades del metal controlando su proceso de calor y frío.

El normalizado puede mejorar la solidez, y el recocido puede aliviar la dureza del metal y mejorar la tenacidad.

El alivio de tensiones disminuye la tensión interior del material mediante un tratamiento térmico para mejorar su estabilidad.

Plegado, temple y revenido

Estas técnicas se utilizan para modificar la solidez y durabilidad del metal.

El plegado calienta el metal a cierta temperatura y lo enfría rápidamente para aumentar su rigidez.

El revenido consiste en recalentar el metal que se está templando y, a continuación, enfriarlo para aliviar la solidez y mejorar la tenacidad.

VI. Preguntas frecuentes

1. ¿Están templadas las matrices de la prensa plegadora?

Sí, la matriz de la prensa plegadora suele estar endurecida para soportar la alta presión y fricción durante el proceso de plegado.

El proceso de endurecimiento consiste en calentar la matriz a alta temperatura y enfriarla rápidamente para mejorar su resistencia y durabilidad.

La resistencia viene determinada por los materiales que se doblan y los tipos de plegadoras que se utilizan.

2. ¿Cuál es la dureza de las herramientas de plegado?

La dureza del utillaje de la prensa plegadora viene determinada por su material y el proceso de tratamiento térmico.

El material de uso común de las herramientas de plegado es 42CrMo, T8, T10, 9SiCr.

Los distintos materiales y procesos de tratamiento térmico hacen que las herramientas tengan durezas diferentes.

Normalmente, el rango de dureza de las herramientas para prensas plegadoras se sitúa entre HRC45 y HRC 60.

Las herramientas de alta intensidad soportan mejor la abrasividad y prolongan la vida útil del usuario, pero también son más fáciles de agrietar.

Por lo tanto, es necesario equilibrar el material de procesamiento real y las condiciones de uso a la hora de elegir la dureza de las herramientas.

3. ¿Cuál es el mejor material para las herramientas de plegado?

El mejor material para las herramientas de plegado es el acero.

Los aceros más utilizados son el acero T8, el acero T10, el 42CrMo y el Cr12MoV.

Estos materiales tienen alta intensidad, lo que es beneficioso para garantizar la durabilidad del punzón y puede evitar el agrietamiento del punzón debido a la presión y la sobredureza de la chapa.

Sin embargo, la dureza de la herramienta debe corresponderse con su tenacidad.

Si el utillaje es demasiado duro, será más fácil que se agriete y se vuelva quebradizo.

VII. Conclusión

En definitiva, elegir el material adecuado para la matriz es esencial para mejorar la vida útil de la herramienta y la calidad del conformado.

Un troquel de prensa plegadora de calidad puede fortalecer en gran medida la precisión de plegado, y reducir el desgaste de la máquina, con lo que una vida útil más larga y la mejor eficacia de la producción.

Máquina herramienta ADH se ha esforzado por ofrecer prensas plegadoras y accesorios de alta calidad a los clientes y es muy apreciada por empresas de todo el mundo.

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