¿Qué es un punzón?

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Fecha de publicación: 6 de junio de 2024

I. Qué es un Prensa

Una punzonadora se utiliza para realizar el proceso de punzonado. Dada la propia naturaleza de dicho proceso, esta máquina está realmente diseñada para alterar el tamaño o la forma de un material aplicando presión a una herramienta, denominada matriz, en la pieza de trabajo que se sujeta contra ella. El tamaño o la forma que se producirá en la pieza de trabajo viene determinado por el tamaño o la forma de la matriz.

Como ya se ha dicho, la matriz determina el tamaño de la forma de la pieza. De ahí que suela estar sujeta a una bancada o yunque, haciéndola perpendicular a la trayectoria del pistón. El punzón, por su parte, se fija al cilindro hidráulico de la punzonadora.

El punzonado es uno de los muchos procesos de conformado utilizados en la fabricación de chapas metálicas. El proceso consiste en presionar una pieza a través de una matriz para cambiar su forma y tamaño, que vienen determinados por el utillaje utilizado.

El punzonado se utiliza principalmente para el procesamiento de chapas metálicas y puede realizar acciones como punzonar, perforar, agujerear y ranurar. Los punzones pequeños pueden manejarse manualmente, mientras que los más grandes suelen controlarse mediante CNC.

Los punzones pequeños son adecuados para la producción por lotes de piezas pequeñas y uniformes. Las matrices de los punzones más grandes son más grandes y complejas y suelen tener una torreta de varias estaciones. El cilindro mueve el punzón hacia arriba y hacia abajo, presionándolo contra la matriz para realizar el punzonado, la perforación y el ranurado.

Entre los materiales que puede procesar una punzonadora se incluyen el acero laminado en frío, el aluminio y el bronce. Existen dos tipos principales de bastidores para una punzonadora: el bastidor en C, también conocido como bastidor de "puerta", y el bastidor de pórtico.

En un punzón con bastidor en C, el cilindro hidráulico está situado en la viga y conectado al ariete, accionándolo. La placa inferior del bastidor en C utiliza pernos en T para bloquear el soporte del molde. La parte superior e inferior del punzón están conectadas mediante un conjunto de puntal y casquillo de soporte.

En un bastidor de pórtico, el cilindro de aceite se instala en el centro de la máquina para evitar la desviación y la deformación. Hasta la fecha, hay dos tipos comunes de máquinas punzonadoras que los fabricantes pueden utilizar.

prensa punzonadora

1. ¿Qué es una punzonadora mecánica?

Las punzonadoras mecánicas suelen clasificarse en dos tipos, en función del tipo de embrague o sistema de frenado con el que estén equipadas: rotativas totales y rotativas parciales, en función de sus sistemas de frenado y embrague.

Las punzonadoras de revolución completa tienen un cigüeñal que gira completamente, lo que la hace peligrosa, ya que puede detener la máquina en cualquier momento. Por el contrario, las punzonadoras de rotación parcial están equipadas con embragues y frenos giratorios, lo que permite detener la máquina de forma segura.

2. ¿Qué es una punzonadora hidráulica?

En el mundo actual de la tecnología de fabricación, una punzonadora hidráulica es un tipo de máquina que acciona el pistón con un cilindro hidráulico en lugar de un volante, lo que ejerce una inmensa presión sobre el metal.

La carrera de la punzonadora hidráulica se regula mediante una válvula de realimentación, lo que aumenta la exactitud del movimiento del cilindro hidráulico y mejora la precisión del punzonado.

II. Partes de la prensa punzonadora

Partes de la prensa punzonadora

1. Bastidor y mesa de trabajo

El bastidor de la punzonadora es la estructura externa que soporta toda la máquina. Alberga los sistemas de control y accionamiento de la punzonadora. La mesa de trabajo, situada debajo del bastidor, sirve de base para sujetar la matriz y la pieza.

El tamaño de la mesa de trabajo determina el tamaño máximo de la pieza que puede procesarse. La viga, situada en la parte superior del bastidor, aloja el dispositivo de accionamiento, como el sistema hidráulico.

2. Ram

El cilindro es el componente de la punzonadora que acciona el punzón para procesar la pieza bajo presión. Está conectado al sistema de alimentación y su movimiento ascendente y descendente está limitado a una carrera y una fuerza fijas. La carrera, se refiere al movimiento hacia arriba y hacia abajo del ariete, y la velocidad puede ajustarse según sea necesario.

3. Biela

La biela es la pieza que conecta el cilindro con el cigüeñal. Desempeña un papel crucial en la transmisión de la potencia del cilindro al punzón.

4. Volante

prensa punzonadora

En la actualidad, la mayoría de las punzonadoras se accionan hidráulicamente por comodidad, pero antes, un volante de inercia en constante rotación proporcionaba energía al cilindro. El volante de inercia es un cuerpo giratorio de alta inercia que se utiliza para almacenar la energía proporcionada por el motor de accionamiento. Almacena energía para mantener la velocidad constante del ariete.

Un volante de inercia está unido al eje de transmisión, almacenando energía cuando la máquina está parada entre cortes y entregándola al eje durante el punzonado. El volante de inercia evita los cambios rápidos o bruscos de velocidad durante el ciclo de punzonado.

Las punzonadoras suelen funcionar con motores eléctricos en los que la demanda de energía es intermitente. Durante la parte no activa del ciclo de punzonado, el motor recarga en el volante la energía liberada durante el punzonado.

5. Mecanismo de accionamiento y control

El motor acciona el cigüeñal y el mecanismo excéntrico para impulsar el cilindro. Se utiliza un mecanismo de control para regular la longitud y la potencia de la carrera del cilindro. Hoy en día, con el avance de la tecnología de control automático, la carrera del ariete puede controlarse con mayor precisión.

prensa punzonadora

6. Punzón y matriz configure

El punzón es un componente crucial de la punzonadora, y procesa principalmente la pieza de trabajo a través de la matriz. La matriz se utiliza principalmente para cortar, punzonar, perforar y conformar piezas de trabajo. Un juego completo de combinaciones de herramientas incluye tanto la matriz superior como la inferior.

La pieza se coloca en la matriz inferior y, a continuación, se presiona el punzón para crear un agujero en la pieza. Una punzonadora es una gran máquina con un cilindro hidráulico en la parte superior y operada por fabricantes que puede perforar agujeros a gran velocidad.

7. Frenos

El sistema de frenado de la máquina de prensar es crucial para su funcionamiento seguro. Desconecta el eje de transmisión del volante de inercia, deteniendo eficazmente la máquina. También hay un freno de emergencia situado en la base de la máquina que puede cortar rápidamente la alimentación.

III. Características de la prensa punzonadora

manejar la punzonadora

Los componentes de la máquina de prensado, incluidos el cigüeñal, el engranaje y el eje de transmisión, se endurecen y se someten a un tratamiento térmico tras el rectificado, lo que se traduce en una gran resistencia al desgaste. Esto mejora la estabilidad del rendimiento de la máquina y la precisión de su funcionamiento.

El bastidor de la máquina está soldado con chapa de acero y tiene una gran rigidez y precisión. Tras someterse a un tratamiento térmico, el bastidor es estable, con una distribución uniforme de la carga en cada componente y una rigidez equilibrada.

El prensa plegable es muy sensible e incorpora una doble válvula de control electromagnética y un dispositivo de protección contra sobrecargas. Esto garantiza que el cilindro y el punzón puedan moverse y detenerse con precisión y seguridad.

El sistema de alimentación automática permite una producción totalmente automatizada, aumentando la eficacia y reduciendo los costes. Incluye dispositivos de detección de errores, corte previo y rotura previa, y permite realizar ajustes manuales y eléctricos del cilindro de forma rápida y segura, con gran precisión y comodidad.

IV. ¿Cómo funciona una prensa punzonadora?

prensa punzonadora

La punzonadora está accionada por un motor y su funcionamiento es accionado por el motor principal que acciona el volante de inercia. La biela y el embrague están unidos al cigüeñal y el movimiento del volante acciona el cigüeñal.

De este modo, todo el sistema de accionamiento hace que el cilindro se mueva hacia arriba y hacia abajo y convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal. Los punzones se fijan al cilindro y la matriz se instala en la base.

Durante el funcionamiento, el punzón se desplaza verticalmente hacia abajo, perforando el material y entrando en la matriz inferior. La pieza en bruto resultante se utiliza para el procesamiento posterior de la pieza de trabajo. Las punzonadoras CNC están controladas por ordenador y se utilizan principalmente para controlar el proceso de punzonado.

V. Sistemas avanzados de control en punzonadoras

Las punzonadoras modernas están equipadas con sofisticados sistemas de control que mejoran la precisión, la eficacia y la facilidad de manejo. Estos sistemas suelen incluir tecnología CNC (control numérico por ordenador), que permite un control preciso del proceso de punzonado. Los sistemas CNC pueden almacenar múltiples programas, lo que permite cambios rápidos y reduce los tiempos de preparación. Esto es especialmente beneficioso en entornos de producción de gran mezcla y bajo volumen, donde la flexibilidad es clave.

Por ejemplo, una punzonadora operada por CNC puede ajustar automáticamente la posición y el ángulo de la pieza de trabajo, garantizando una calidad constante en diferentes lotes. La integración de la tecnología servoeléctrica mejora aún más el control al proporcionar movimientos precisos y repetibles. Los accionamientos servoeléctricos ofrecen una mayor eficiencia energética en comparación con los sistemas hidráulicos tradicionales, ya que sólo consumen energía cuando están en movimiento.

Además, las punzonadoras modernas pueden incorporar cambiadores automáticos de herramientas, lo que puede reducir considerablemente los tiempos de inactividad. Estos sistemas pueden cambiar rápidamente las herramientas en función de los requisitos programados, lo que permite una transición fluida entre las distintas operaciones de punzonado. Esta automatización no sólo acelera el proceso de producción, sino que también minimiza el riesgo de error humano.

VI. Mantenimiento y conservación de las punzonadoras

El mantenimiento de una punzonadora es crucial para garantizar su longevidad y su rendimiento óptimo. Las rutinas de mantenimiento regular deben incluir tanto medidas preventivas como correctivas. El mantenimiento preventivo implica inspecciones y revisiones programadas para evitar posibles problemas antes de que surjan. Esto puede incluir la comprobación y lubricación de las piezas móviles, la inspección de las conexiones eléctricas y la garantía de que todos los mecanismos de seguridad funcionan correctamente.

Por ejemplo, las punzonadoras hidráulicas requieren una supervisión periódica de los niveles y la calidad del fluido hidráulico. Un nivel bajo o contaminado de fluido hidráulico puede reducir el rendimiento y dañar el sistema. Los filtros deben sustituirse periódicamente para mantener la limpieza del fluido. Además, el circuito hidráulico, incluidas bombas, válvulas y cilindros, debe inspeccionarse para detectar fugas o desgaste.

Por el contrario, las punzonadoras servoeléctricas tienen menos requisitos de mantenimiento debido a la ausencia de componentes hidráulicos. Sin embargo, sigue siendo esencial comprobar periódicamente el estado de los servomotores y accionamientos. También es vital asegurarse de que las conexiones eléctricas son seguras y están libres de corrosión.

El mantenimiento correctivo consiste en resolver cualquier problema que surja durante el funcionamiento. Esto puede incluir la sustitución de herramientas desgastadas, la reparación de componentes dañados y la recalibración del sistema de control. Las punzonadoras modernas suelen venir con un software de diagnóstico que puede alertar a los operarios de posibles problemas, lo que facilita la realización de reparaciones a tiempo.

VII. ¿Para qué sirve una prensa punzonadora?

Una punzonadora puede mejorar la eficiencia, ahorrar energía y reducir costes, y no requiere operarios altamente cualificados. La punzonadora puede procesar una gran variedad de piezas mediante una amplia gama de herramientas y técnicas, como corte, estampado, embutición profunda, recorte, corte fino, remachado y extrusión. Las piezas producidas con una punzonadora se utilizan en una amplia gama de productos, como aviones, barcos, cajas de ordenador, armarios, enchufes, etc.

1. Industria del automóvil

En la industria del automóvil, la precisión y la eficacia son primordiales. Un importante fabricante de automóviles instaló una punzonadora de alta velocidad para agilizar la producción de paneles de carrocería. La punzonadora, equipada con controles CNC avanzados, permitía un punzonado rápido y preciso de formas y patrones complejos. Esto no sólo redujo el tiempo de ciclo, sino que también minimizó el desperdicio de material. La integración de sistemas automatizados de manipulación de materiales mejoró aún más la productividad al reducir la intervención manual. Como resultado, el fabricante consiguió una reducción significativa de los costes de producción y una mejora de la calidad del producto, estableciendo un nuevo punto de referencia en el sector.

prensa punzonadora

2. Fabricación de productos electrónicos

La fabricación de productos electrónicos requiere a menudo la producción de componentes intrincados y delicados. Una importante empresa de electrónica adoptó una punzonadora servoeléctrica para producir carcasas metálicas para sus dispositivos. La tecnología servoeléctrica proporcionaba un control superior sobre el proceso de punzonado, garantizando una gran precisión y repetibilidad. La punzonadora se integró con un brazo robotizado para la carga y descarga automáticas de las piezas, lo que redujo considerablemente los tiempos de inactividad. Esta configuración permitió a la empresa satisfacer la elevada demanda de sus productos, manteniendo al mismo tiempo estrictas normas de calidad. La flexibilidad de la punzonadora también permitió realizar cambios rápidos, adaptándose a varios diseños de productos con un tiempo de preparación mínimo.

3. Sector aeroespacial

El sector aeroespacial exige componentes que cumplan rigurosas normas de seguridad y rendimiento. Un proveedor de piezas aeroespaciales utilizó una punzonadora hidráulica para fabricar componentes estructurales para aviones. La gran capacidad de tonelaje de la punzonadora permitió procesar materiales gruesos y de alta resistencia, esenciales para las aplicaciones aeroespaciales. El uso de un sistema hidráulico proporcionó la fuerza y la precisión necesarias para crear geometrías complejas y tolerancias ajustadas. Además, la punzonadora se equipó con un sistema de control de herramientas para garantizar una calidad constante y evitar el desgaste de las herramientas. Esta implantación no sólo mejoró la capacidad de producción del proveedor, sino que también garantizó el cumplimiento de los estrictos requisitos de la industria aeroespacial.

4. Fabricación de maquinaria de construcción

Los fabricantes de maquinaria de construcción trabajan a menudo con piezas grandes y pesadas. Un fabricante de maquinaria de construcción empleó un sistema de punzonadora en tándem para producir componentes de chasis para su maquinaria. La configuración en tándem, formada por dos punzonadoras sincronizadas, permitía procesar simultáneamente grandes chapas metálicas, lo que aumentaba considerablemente el rendimiento. Las punzonadoras se integraron con un sistema de cintas transportadoras para una manipulación eficaz del material, lo que redujo la necesidad de mano de obra y minimizó el riesgo de lesiones en el lugar de trabajo. Este planteamiento permitió al fabricante satisfacer la creciente demanda de sus equipos, manteniendo al mismo tiempo altos niveles de seguridad y eficacia.

prensa punzonadora

5. Producción de bienes de consumo

En el sector de los bienes de consumo, la velocidad y la versatilidad son cruciales. Un importante fabricante de electrodomésticos de cocina utilizó una punzonadora de torreta para fabricar piezas metálicas para sus productos. La punzonadora de torreta servoaccionada, con sus múltiples estaciones de herramientas, permitía cambios rápidos de herramientas y la producción de varias geometrías de piezas en una sola configuración. La integración de un sistema CAD/CAM agilizó el proceso de diseño a producción, permitiendo realizar ajustes rápidos en los diseños de los productos. Esta flexibilidad permitió a la empresa responder con rapidez a las tendencias del mercado y a las demandas de los clientes, manteniendo una ventaja competitiva en el vertiginoso mercado de los bienes de consumo.

VIII. Conclusión

En este artículo hemos hablado de la definición, composición, características, aplicación, principio de funcionamiento, etc. de una punzonadora. A estas alturas, ya debería conocer bien la punzonadora y sus distintos componentes.

Las punzonadoras son uno de los equipos esenciales en la industria de fabricación de metales. Tanto si se trata de una punzonadora de bastidor en C como de una punzonadora de bastidor de pórtico, pueden realizar con eficacia diversas tareas de procesamiento, como el punzonado y el corte. Las punzonadoras mecánicas e hidráulicas tienen cada una sus ventajas y pueden seleccionarse en función de los requisitos de producción específicos. Con el continuo avance de la tecnología, la aplicación de las punzonadoras CNC está cada vez más extendida, mejorando enormemente la eficiencia de la producción y la precisión del procesamiento.

Como fabricante de equipos de procesamiento de metales con más de 40 años de experiencia, ADH Machine Tool siempre se compromete a proporcionar a los clientes productos de alta calidad y alto rendimiento, tales como prensas plegadoras, cizallas y máquinas de corte por láser. Si usted está interesado en nuestros productos y servicios, por favor no dude en contactarnos en cualquier momento. Nuestro equipo profesional estará dedicado a servirle. 

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