¿Cómo perforar a los orcos con prensa?
El diseño de una punzonadora se basa en el principio de convertir el movimiento circular en movimiento lineal. El volante es impulsado por el motor principal, mientras que los engranajes, el cigüeñal o engranaje excéntrico y la biela son impulsados por el embrague para producir el movimiento lineal del deslizador.
El movimiento desde el motor primario a la biela es circular, por lo que debe haber un punto de transferencia entre la biela y el control deslizante para acomodar tanto el movimiento circular como el lineal.
Hay dos tipos principales de mecanismos en el diseño de una punzonadora: tipo bola y tipo pasador (tipo cilíndrico). Estos mecanismos convierten el movimiento circular en un movimiento lineal del control deslizante.
Durante el punzonado, la prensa aplica presión al material, provocando que se deforme plásticamente. Para obtener la forma y precisión deseada se debe utilizar un conjunto de moldes (moldes superior e inferior). El material se coloca entre los moldes y se deforma por la presión de la punzonadora.
La fuerza ejercida sobre el material durante el procesamiento genera una fuerza de reacción, que es absorbida por el cuerpo mecánico de la punzonadora.
Clasificación de la punzonadora
1. Clasificado por fuerza impulsora del control deslizante
La fuerza motriz detrás del control deslizante puede ser mecánica o hidráulica, lo que da como resultado dos tipos diferentes de punzonadoras:
(1) Punzonadora mecánica (prensa mecánica)
El uso de un mecanismo de tornillo en el mecanismo de accionamiento deslizante se conoce como prensa de tornillo.
(6) Prensa de rejilla
(2) Punzonadora de marco H
Actualmente, la mayoría de las punzonadoras utilizadas en la industria del estampado en general son prensas de marco en C, especialmente para máquinas más pequeñas (menos de 150 toneladas). Para máquinas más grandes, la mayoría de ellas son prensas de lados rectos (bastidor en H).
Las punzonadoras que utilizan un cuerpo de marco en C se denominan prensas de marco en C, mientras que las que utilizan un cuerpo de marco recto se denominan prensas de lado recto o prensas de marco en H.
(1) Prensa de marco C
El cuerpo asimétrico de una punzonadora tipo C provoca la deformación de las aberturas delantera y trasera del cuerpo durante el punzonado, lo que afecta el paralelismo de las herramientas. Ésta es la principal desventaja de las prensas con marco en C.
Como resultado, las prensas con marco en C generalmente se utilizan a solo aproximadamente el 50% de su capacidad nominal. A pesar de esta limitación, las prensas con marco en C siguen siendo populares debido a su excelente operatividad, fácil acceso al molde y conveniente proceso de cambio de molde.
Además, el costo de una prensa con marco en C es relativamente bajo, lo que la convierte en el tipo de prensa dominante. Sin embargo, su capacidad está limitada a 300 toneladas o menos.
(2) Prensa lateral recta
Debido a su cuerpo simétrico, la prensa de lado recto es capaz de manejar cargas excéntricas durante la operación, pero tiene acceso limitado al troquel durante la operación. Este tipo de prensa se utiliza generalmente para máquinas de gran tamaño, con capacidad superior a las 300 toneladas, y tiene un cuerpo integrado y una construcción de tres etapas.
Selección de prensa descontenta
Al seleccionar una punzonadora, es fundamental tener una comprensión clara de su uso previsto. Esto requiere una comprensión integral de los métodos de procesamiento, los métodos de trabajo, las funciones de la prensa y las tendencias tecnológicas, así como una sólida comprensión de las tendencias y situaciones del mercado.
Sin embargo, la complejidad del método de procesamiento y la función de la prensa a menudo dificulta la comprensión completa, lo que lleva a selecciones que no se basan en una comprensión completa del uso previsto.
Se debe tener especial cuidado al elegir una punzonadora para racionalizar, ya que incluso un pequeño error puede tener consecuencias importantes. Elegir la impresora incorrecta puede reducir la eficiencia y desperdiciar inversiones en equipos.
La capacidad de punzonado de una punzonadora tiene tres componentes principales: capacidad de presión, capacidad de par y capacidad de trabajo.
- La capacidad de presión se refiere a la posición del deslizador en el punto muerto inferior que es capaz de generar una cierta cantidad de presión, también conocida como “presión nominal” o simplemente “capacidad”. Esto se expresa en toneladas.
- La capacidad de par se refiere a la posición donde se genera la capacidad de presión, también conocida como punto de generación de capacidad. Se expresa en mm.
- La capacidad de trabajo es la capacidad máxima efectiva, expresada en kg-m, que se puede producir en un solo golpe.
Cómo elegir la punzonadora adecuada
Determinar correctamente los métodos de procesamiento y los métodos de trabajo.
(1) Determinación correcta de los métodos de procesamiento e ingeniería
Existen varios métodos de estampación y en ocasiones se combinan con mecanizado. Al elegir una prensa, es importante evaluar si el método de procesamiento deseado es adecuado para el producto objetivo y si es el número ideal de operaciones de procesamiento. El tipo de prensa a elegir depende en gran medida del método de procesamiento elegido.
(2) Volumen de producción
Para tiradas superiores a 3.000 a 5.000 piezas, se aconseja utilizar alimentación automática. Cuando el volumen de producción es alto debido a múltiples procesos, se debe considerar el procesamiento continuo y el procesamiento de transferencia, incluido el procesamiento de transferencia y punzonado automático de alta velocidad. Además, es necesario considerar el uso de máquinas automáticas como prensas automáticas de alta velocidad y prensas transfer.
La elección entre prensa universal o automática depende del volumen de producción, pero cuando sea necesario se debe considerar la cantidad requerida. Es importante mantener niveles de inventario adecuados, teniendo en cuenta no sólo los niveles de producción actuales sino también los futuros, las condiciones del mercado y las tendencias tecnológicas.
(3) Relación entre forma, calidad y tamaño de los materiales
El método de procesamiento, el rendimiento de la cosecha y la tasa de utilización del material determinan la forma y la calidad del material. La forma del material depende de si se trata de un rollo, un material de tamaño fijo o un producto semiprocesado, y del tamaño del material, lo que afecta el método de operación.
(4) Manipulación de materiales: suministro, producción y gestión de residuos
El movimiento de materiales cubre las operaciones de suministro de materiales, retiro de productos y eliminación de residuos. En las plantas de producción, el manejo de materiales constituye una parte importante de las operaciones generales. Como resultado, el movimiento de materiales no debe considerarse sólo una parte de la producción, sino que debe evaluarse en términos de racionalización de toda la fábrica. Las funciones requeridas en una prensa varían dependiendo de las consideraciones de manejo de materiales.
(5) Uso de la almohadilla de matriz
Para prensas de acción simple en operaciones de embutición, se deben considerar matrices adicionales. La matriz ofrece un alto rendimiento, lo que permite realizar operaciones de embutición complejas sin utilizar una punzonadora de doble acción. Para mejorar el rendimiento de la matriz, se requiere un dispositivo de bloqueo como dispositivo auxiliar.
Seleccione la capacidad de punzonadora adecuada para el procesamiento.
(1) Determine la presión de mecanizado y la curva de carrera de presión.
Calcule la presión máxima requerida para el mecanizado y la variación de presión durante el ciclo de mecanizado.
Para el multiprocesamiento, es importante calcular la curva de carrera de presión para cada proceso y luego combinarlas para obtener la curva de carrera de presión compuesta.
Establezca la presión máxima requerida para el procesamiento y la curva de carrera de presión para seleccionar la capacidad de presión adecuada.
La selección de la capacidad de trabajo debe basarse en la frecuencia de procesamiento (número de ciclos por minuto).
Lo ideal es que las punzonadoras equipadas con un dispositivo de alimentación automática tengan un motor con una potencia aumentada de un caballo de fuerza.
Es recomendable seleccionar una capacidad de prensa que no esté sólo por encima del límite máximo para uso continuo, sino más bien una capacidad más común del 75-80 % de la capacidad nominal.
(2) Carga excéntrica y carga concentrada
La carga excéntrica suele estar presente en los procesos de estampado, incluidos aquellos que involucran múltiples matrices o una matriz de punzonado continuo en una sola punzonadora.
Es importante tener en cuenta que el diseño de la capacidad de punzonado suele basarse en una carga central y por tanto la capacidad de prensado puede verse reducida si existe una carga excéntrica. Para compensar esto, seleccione una capacidad de punzonado con margen suficiente para trabajos con carga excéntrica.
Muchos procesos de forjado en frío implican cargas extremadamente concentradas. Para este tipo de trabajos es recomendable elegir una prensa con el menor espacio posible para el troquel.
(3) Reducción de la capacidad efectiva de la matriz
Cuando se instala una plataforma de matriz, la capacidad de extensión de la prensa es igual a su capacidad menos la plataforma. La capacidad de la almohadilla suele ser 1/6 de la capacidad nominal de la impresora.
Aunque pueda parecer pequeño, es un valor significativo en comparación con la capacidad efectiva de estirado cerca del centro de una punzonadora. Sin embargo, se debe tener cuidado cuando se requiere una alta capacidad de amortiguación (un tercio de la capacidad de la prensa) para el procesamiento. Esto puede reducir significativamente la capacidad de extensión efectiva cerca del punto medio del recorrido y, en casos extremos, se puede perder la capacidad de empujar la almohadilla.
Por lo tanto, para una capacidad de amortiguación tan alta, la capacidad de par de la prensa también debe seleccionarse como alta. Si la capacidad de amortiguación es demasiado alta, la estructura puede resultar antieconómica debido a una capacidad de torsión incompatible, por lo que se debe considerar una prensa de doble acción si es necesario.
Aclarar la precisión dimensional de los productos procesados.
La precisión del producto procesado está determinada por su uso previsto y su impacto en los procesos posteriores.
Existen numerosos factores que pueden resultar en una baja precisión del mecanizado, como variaciones en el espesor del material a procesar, el volumen del bloque de materia prima (en el caso de procesos de extrusión), las propiedades del material en relación a su resistencia a la deformación, el nivel de lubricación utilizado y el desgaste del troquel, entre otros, dependiendo del proceso productivo específico.
Si se requiere un alto nivel de precisión de procesamiento, se recomienda elegir una prensa con alta rigidez o una prensa con gran capacidad que pueda proporcionar suficiente presión para las necesidades de procesamiento.
Sin embargo, cabe señalar que las prensas con marco en C pueden no ser tan efectivas incluso con prensas de gran capacidad, y es importante seleccionar cuidadosamente una prensa con alta rigidez para obtener resultados óptimos.
Comprender completamente la función de la punzonadora.
(1) Evaluación completa de las especificaciones de la prensa.
Las especificaciones de la impresora brindan información sobre la capacidad y el tamaño principal de la impresora y son cruciales para determinar la impresora adecuada para sus necesidades.
Es importante tener en cuenta que la indicación de capacidad de la prensa generalmente refleja solo la capacidad de presión, y una evaluación integral debe incluir tanto la capacidad de torsión como la capacidad de trabajo.
Cuando se utiliza la prensa para granallado, se recomienda elegir una con una carrera más corta y mayor SPM.
Se deben considerar varios factores, como la altura del troquel, el ancho de la superficie de trabajo, la ranura en T para montar el troquel y el orificio del pasador para el amortiguador, en relación con el troquel que se va a utilizar.
Tenga en cuenta que llevar las especificaciones de la impresora al límite debido a restricciones de fábrica puede afectar negativamente el rendimiento de la impresora.
Por lo tanto, se recomienda elegir una punzonadora con especificaciones estándar que tenga un historial comprobado y un historial operativo confiable.
(2) Elección de accesorios de prensa
También es importante evaluar cuidadosamente los accesorios de la prensa, ya que su uso adecuado puede aumentar significativamente la productividad.
Para maximizar la producción, considere instalar un alimentador automático para procesamiento continuo.
Si el procesamiento continuo es un desafío debido a la complejidad del abastecimiento de materiales y la extracción de productos, el uso de un temporizador puede ayudar a mejorar la productividad.
La incorporación de transportadores o unidades DESCARGADORAS también puede contribuir al aumento de la productividad.
Por ejemplo, si es necesario cambiar el troquel con frecuencia, puede resultar útil un dispositivo de cambio rápido (QDC) para el troquel y su soporte.
Considere accesorios como dispositivos de funcionamiento lento, sistemas de intercambio de materiales y dispositivos de apilamiento de productos.
Las punzonadoras con alimentación de rodillos deben estar equipadas con un dispositivo de velocidad variable.
También es importante prepararse para la posible necesidad futura de instalar compuertas, alimentadores o levas giratorias.
Sin embargo, tener demasiados accesorios complejos puede aumentar la tasa de fallas y los problemas de mantenimiento, por lo que es fundamental elegir los accesorios adecuados para su impresora.
(3) Verificar la flexibilidad de la función.
Para mantener un rendimiento óptimo, la función de la prensa debe estar sincronizada con la tendencia del mercado de reemplazar las máquinas viejas por otras nuevas. Esto requiere examinar funciones que puedan adaptarse a volúmenes de producción altos y bajos y aquellas que puedan actualizarse con modelos futuros.
Por ejemplo, la fuerza motriz del alimentador automático a menudo se deriva del cigüeñal del punzón para una sincronización perfecta. Sin embargo, si se utiliza un alimentador independiente, ofrece flexibilidad adicional ya que se puede reubicar fácilmente gracias a su fuente de energía independiente, se puede combinar con cualquier prensa y se puede adaptar a las condiciones de trabajo cambiantes.
(4) Seleccione una punzonadora confiable y fácil de mantener
Los productos de estampado suelen producirse en grandes cantidades e implican múltiples procesos, por lo que cualquier avería en una máquina de prensado puede tener un impacto significativo en la producción general. Es fundamental elegir una prensa que sea fácil de mantener, inspeccionar y que tenga un alto grado de confiabilidad, especialmente en lo que respecta a la estabilidad y durabilidad del embrague, freno y sistema eléctrico.
(5) Garantizar que existan medidas de seguridad
El trabajo de punzonado puede ser muy peligroso, por lo que es importante considerar las medidas y el equipo de seguridad al seleccionar una punzonadora. La prensa debe estar equipada con dispositivos de enclavamiento, placa de corte y dispositivos de seguridad contra sobrecarga hidráulica, y dispositivos de seguridad para operación con dos manos, operaciones lineales y mecánicas para garantizar un funcionamiento seguro incluso en caso de mal funcionamiento.
(6) Considere los límites de ruido y vibración.
Los niveles de ruido y vibraciones en las plantas de estampado están regulados por ley por razones de salud pública. El entorno operativo es un factor crucial a considerar, por lo que es necesario verificar si existen contramedidas de ruido y vibración en el equipo de prensado.
(7) La automatización es clave
Con el cambio en el patrón de producción, el tamaño de los lotes disminuyó, lo que resultó en un aumento en la frecuencia de cambios de moldes y materiales. La automatización es esencial para ahorrar mano de obra y tiempo y acelerar la línea automática de estampado y procesamiento, incluida la selección y configuración de troqueles y materiales, el ajuste de las punzonadoras, la operación de producción y la gestión del volumen de producción. Con los avances tecnológicos, ahora es posible que una línea de prensa no tripulada produzca el producto deseado con precisión, controlado mediante instrucciones remotas.
