¿Cómo seleccionar las herramientas adecuadas (punzones y matrices) para una plegadora?

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Fecha de publicación: 16 de mayo de 2022

Las herramientas de la plegadora se dividen en dos partes.

Los utillajes instalados en la parte superior del cilindro se denominan punzones, y los utillajes inferiores en el banco de trabajo se denominan matrices.

Punzones y matrices, las dos partes trabajan juntas en la placa metálica para completar el plegado de la pieza.

El proceso por el que el punzón de la plegadora ejerce una fuerza sobre la placa metálica de la matriz es el proceso de plegado.

La matriz superior presiona la placa metálica a través de diferentes fuentes de energía que impulsan el pistón.

Las fuentes de accionamiento incluyen motores mecánicos, hidráulicos y servomotores.

Normas de las herramientas de prensado

Existen diferentes tipos de punzones y matrices, y seleccionar los punzones y matrices adecuados para el plegado es crucial para mejorar la precisión y la eficacia.

El utillaje de tamaño estándar es más cómodo de sustituir, ya que el diseño de las piezas de utillaje con dimensiones estándar es coherente.

Esto elimina la necesidad de realizar demasiados ajustes al sustituir los punzones y las matrices, ya que estos utillajes se mantienen en la misma posición para facilitar su sustitución.

Las partes superiores del cilindro de la prensa plegadora requieren un dispositivo de sujeción para fijar los punzones.

La sujeción fija los punzones en la posición requerida, lo que les permite doblar la placa metálica con el movimiento del cilindro.

La segmentación de las matrices puede facilitar el proceso de plegado de piezas de distintos tamaños.

Herramientas para prensas plegadoras requieren una precisión muy alta, en particular la precisión de las puntas de los punzones y los hombros de las matrices, ya que estas piezas entrarán en contacto directo con la chapa durante el plegado.

Los punzones y matrices de alta precisión pueden reducir los ajustes en el proceso de instalación.

Plegado en prensa

Tipos de punzones y matrices

Las matrices de las prensas plegadoras son matrices en V, en U y en Z, siendo las matrices en V las más comunes.

La longitud mínima de la brida debe ser al menos 4 veces el grosor del material; de lo contrario, no se podrá obtener el ángulo de flexión exacto.

Los juegos de matrices en V con diferentes anchuras de apertura se adaptan a los punzones correspondientes, lo que permite a la plegadora doblar en diferentes ángulos y materiales.

De este modo, el prensa plegable puede doblarse en diferentes ángulos y con distintos materiales.

Los punzones de las prensas plegadoras se clasifican principalmente en tres tipos: punzón recto, punzón de cuello de cisne y punzón agudo.

Punzones de prensado

Las matrices de las prensas plegadoras pueden dividirse en matrices en V simples, matrices en V dobles y matrices Multi-V.

Troqueles de prensado

Consideraciones para la selección de herramientas

Material para doblar

El tipo de metal que se desea doblar es un factor importante. El grosor del metal determina la abertura de la matriz, el radio de curvatura y el ángulo de curvatura.

Por ejemplo, algunos aceros tienen mayor fuerza y resistencia que otros, y esta resistencia se denomina resistencia a la tracción (UTS) del metal.

La resistencia a la tracción de los metales es diferente, lo que requiere moldes de resistencia diferente.

Además, la longitud de la placa metálica determina cuántas herramientas se necesitan.

Otro factor es el grosor del metal.

Las herramientas diseñadas para chapas metálicas pueden no ser adecuadas para materiales más gruesos y provocar un desgaste prematuro o daños en las herramientas y las plegadoras.

Abertura V y radio del material

En el curvado de chapa, si el grosor y el tipo de metal son los mismos, no hay un solo tamaño de apertura de la matriz en V.

La chapa no debe perderse durante el plegado.

Si el radio interior es inferior al espesor de la chapa, ésta se estirará, lo que provocará la deformación de la pieza.

Un radio superior al grosor de la chapa no provocará deformaciones.

A la hora de elegir la apertura perfecta de la matriz en V, no sólo debemos evitar la deformación del radio, sino también elegir un radio más pequeño.

La regla del 8

Existe una regla empírica aplicable a la apertura en V de las matrices de las prensas plegadoras, conocida como la regla del 8.

La regla del 8 se basa en el acero laminado en frío de 60.000 PSI de tracción y estipula que la matriz de apertura en V debe ser ocho veces mayor que el grosor del material de doblado.

La regla del 8 se aplica a la mayoría de los procesos de plegado.

Dentro del rango de tonelaje especificado, se puede producir un radio interno aproximadamente igual al grosor del material.

Sin embargo, no es una ley perfecta, porque el factor aumentará o disminuirá con la variación del espesor del material.

Como resultado, la anchura de algunas aberturas de las matrices en V es 6 veces, 10 veces o incluso 12 veces el grosor del material.

Las placas más gruesas suelen requerir una abertura en V de 10 veces el grosor para distribuir la fuerza sobre un área mayor y evitar grietas en la placa debido a su menor ductilidad.

Antes de determinar las matrices de la plegadora, determine primero la chapa metálica más gruesa y más fina que se va a plegar, y utilice la regla de 8 para determinar el tamaño correcto de las matrices en V.

Seleccione el troquel V más pequeño y duplique su tamaño para determinar el siguiente troquel V hasta alcanzar el molde máximo.

Si no se encuentra una coincidencia exacta, las dimensiones deben redondearse al molde disponible más próximo.

La apertura en V afecta al radio del material de flexión.

La apertura en V de las matrices de la plegadora afecta al radio del material de plegado.

En general, lo ideal es que el radio interno del material sea igual a su grosor.

Si el radio interior es inferior a 1 espesor, significa que el material extraído del radio desaparece.

En el curvado de chapas, si el radio interior es inferior a 1 espesor, puede aparecer un "abombamiento lateral" en la curva.

Apertura en V de las matrices de la plegadora

Cuanto mayor sea la abertura del troquel en V, mayor será el radio de la placa metálica.

Sin embargo, la resistencia a la tracción del material también afectará al radio.

En una apertura de matriz en V determinada, cuanto más fuerte sea el material, mayor será el radio.

En acero dulce, el radio de curvatura (R) suele ser 1/8 de la abertura de la matriz en V, lo que da lugar a la siguiente fórmula: R = V/8.

Sin embargo, esta regla varía según el tipo de metal.

Longitud mínima de la brida o pata

A la hora de seleccionar las matrices en V, es importante prestar atención a la longitud de reborde o pata que requiere la pieza.

Durante el plegado, la chapa debe estar siempre en contacto directo con el hombro de la matriz.

Si la longitud de la brida es inferior a la especificada, caerá en la abertura en forma de V, lo que provocará resultados de plegado imprecisos.

Por lo tanto, cuanto mayor sea la abertura en forma de V, mayor será la brida o pata mínima necesaria en la placa metálica.

El reborde mínimo formado por una matriz en V es de aproximadamente 70% de la abertura de la matriz en V estándar, mientras que una matriz de ángulo agudo puede alcanzar 110% o más de la abertura de la matriz en V.

Antes de determinar la longitud mínima de la pestaña, la chapa debe colocarse en la matriz, de modo que el material entre en contacto con el hombro de la matriz en un punto igual a 20% de la abertura de la matriz en V.

Longitud mínima de la brida o pata

Materiales y calidad de las herramientas

El material del utillaje es un factor importante para mejorar la calidad de la pieza y prolongar su vida útil.

El coste material de los utillajes varía en función de factores como el material de la pieza y la precisión de plegado.

En términos generales, los materiales de las herramientas de alta calidad incluyen el acero templado, el acero rápido (HSS) y el carburo de tungsteno.

El acero endurecido es duradero, resistente al desgaste y puede soportar grandes pesos.

El acero rápido es resistente al desgaste, tiene una larga vida útil y su coste es superior al del acero templado.

Y el carburo de wolframio es el de mayor calidad y coste.

Mantenimiento y almacenamiento adecuados

Las herramientas de la prensa plegadora necesitan un mantenimiento correcto para prolongar su vida útil y garantizar la calidad del plegado.

Es necesario lubricar, rectificar y controlar periódicamente el rendimiento de las herramientas de acuerdo con las instrucciones de uso.

Almacene las herramientas en áreas especializadas, como armarios de herramientas con cajones o compartimentos.

Fije y aísle cada punzón y matriz con espuma o plástico.

Además, limpie las herramientas con regularidad, páseles un paño suave y utilice regularmente un spray antioxidante.

Conclusión

Las herramientas de la plegadora afectan a la forma y la calidad de la pieza de plegado.

Antes de doblar, es necesario seleccionar las herramientas adecuadas para el material según la chapa.

También es necesario determinar la forma, el ángulo y el tamaño de la abertura de la matriz en función de la pieza a doblar.

La selección correcta de las herramientas y el uso de los materiales pueden mejorar la precisión del curvado de las piezas.

Afectarán al ángulo de curvatura, al radio interno, a la longitud mínima de la brida y al aspecto de toda la pieza.

El uso del utillaje correcto puede mejorar la eficacia del plegado, reducir los costes, evitar la deformación del perfil y proteger la seguridad de los operarios de la plegadora.

ADH es un fabricante profesional de prensas plegadoras, puede compruebe nuestras prensas aquí.

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