MÓDULO PROFESIONAL : MATRICES, MOLDES Y UTILLAJES.
PROFESOR: VILMA ESCOBAR A.
CORTE Y PUNZONADO MATRICERIA
1. INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES La Matricería es una rama de la Mecánica que estudia y desarrolla la técnica de fabricación de utillajes adecuados para obtener piezas en serie, generalmente de chapa metálica, sin arranque de viruta. Por extensión, se llaman procesos de matricería aquellos procedimientos de corte o deformación de la chapa sin arranque de viruta, que se llevan a cabo mediante un utillaje llamado matriz o troquel. La persona que interviene en la fabricación y montaje de los útiles se le denomina matricero . La aplicación de la matricería no es extensible a procesos de pieza única, ya que no es viable económicamente. El empleo de utillajes muy costoso hacen de la matricería un proceso apropiado para la fabricación de grandes series de piezas. La producción de piezas es rápida, oscilando el número de piezas producidas entre 12 y 1200 piezas por minuto. Los procedimientos de deformación sin arranque de viruta garantizan el procesado de la chapa bajo tolerancias geométricas y dimensionales cuyos valores son mínimos, y la calidad superficial de los productos matrizados es excelente. Otra ventaja importante es la resistencia mecánica de las piezas de chapa en comparación a su ligereza.
2. PROCEDIMIENTO DE TRANSFORMACIÓN TRANSFORMACIÓN DE LA CHAPA Los procedimientos de transformación de la chapa más usuales son el corte, el doblado y la embutición, aunque existen otros trabajos similares que derivan de éstos. Ver figura 1.
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Figura 1 CORTE El proceso de corte consiste en la separación, mediante punzón y matriz, de una parte del material a lo largo de una línea definida por el perímetro de ambos elementos. Figura 2.
Figura 2 CIZALLADO Se basa en la separación de una parte del material a lo largo de una línea definida por dos cuchillas rectas o circulares cuyos planos de corte son tangentes entre sí. Figura 3.
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Figura 3
PUNZONADO Consiste en el corte total que se realiza en el interior del perímetro de una pieza según una geometría diferente al contorno exterior, mediante punzón y matriz perfectamente afilados. Figura 4.
Figura 4
MUESCADO Es un corte efectuado mediante punzón que se realiza en el borde o perímetro de una pieza previamente cortada. Figura 5.
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Figura 5 RECORTADO Es la operación de corte de material sobrante o pestaña que aparece de manera irregular después de someter la chapa a determinados procesos de embutición o estirado. Figura 6.
Figura 6 CORTE INTERRUMPIDO Es el corte parcial de una figura, sin desprendimiento de material, que se realiza en el interior de una pieza mediante punzón y matriz. Figura 7.
Figura 7 5
RECALCADO Proceso de punzonado en el cual no se llega a seccionar totalmente el material, formándose una especie de tetón que sobresale del plano de la chapa. Figura 8.
Figura 8 CORTE FINO O DE PRECISIÓN Es una modalidad de corte que se utiliza para la obtención de piezas de gran responsabilidad de trabajo, en especial sobre su pared lateral, como es el caso de pequeños engranajes, levas, etc. Figura 9.
Figura 9 DOBLADO Consiste en modificar una chapa lisa formando dos o más planos distintos y, en consecuencia, un ángulo o ángulos de aristas más o menos definidas entre ambos planos. Figura 10.
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Figura 10 CURVADO Es un proceso de doblado cuyo radio de arista tiene un valor bastante superior al espesor de chapa. Figura 11.
Figura 11 ENROLLADO Es una variante de la operación de curvado, y consiste en el conformado de un bucle o charnela a partir de una chapa plana. Figura 12.
Figura 12
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ENGRAPADO El engrapado o engatillado consiste en la unión de dos piezas de chapa o bien de los extremos opuestos de una sola, mediante un doblez a modo de costura, con la finalidad de obtener una sola pieza que a menudo tiene forma de tubo, o de recipiente. No se suele realizar en chapas de espesores superiores a los 2 mm. Figura 13.
Figura 13 PERFILADO Modalidad de doblado que que se lleva a cabo sobre una pieza de chapa chapa de gran longitud o bien de material continúo de bobina. El perfilado suele efectuarse con máquinas plegadoras o trenes de rodillos. Figura 14.
Figura 14 EMBUTICIÓN Se basa en la fabricación de cuerpos huecos recipientes, mediante una matriz. La pieza puede venir previamente recortada. Figura 15.
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Figura 15 BORDONADO Es la formación de una o más nervaduras de perfil curvo que se practican perimetralmente en piezas previamente embutidas, o también de tubos. Con esto conseguimos en las piezas una mayor resistencia a la deformación. Figura 16.
Figura 16 REDUCIDO O ENTALLADO Esta operación consiste en cerrar parcialmente el diámetro de la boca de una pieza previamente embutida, formando así cuellos o gargantas. Figura 17.
Figura 17
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ABOMBADO Es el ensanchamiento ensanchamiento del diámetro de una una pieza o de un tubo previamente embutido. Figura 18.
Figura 18 ABOCARDADO Consiste en la embutición de la chapa circundante a un agujero, formando una especie de pestaña, mediante punzón y matriz. Figura 19.
Figura 19
EXTRUSIONADO Se fundamente en la facilidad de fluencia que poseen algunos materiales metálicos. Debido a esto y en frió y por la acción de un fuerte y rápido impacto el material fluye alrededor del perfil o perímetro de un punzón o una matriz. Figura 20.
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Figura 20 REPULSADO Es la fabricación de cuerpos huecos de rotación simétrica a partir de una chapa. Se realiza en tornos de repulsar. Figura 21.
Figura 21 ESTAMPADO Se basa en obtener un relieve o bajorrelieve de perímetro perfectamente definido sobre la superficie de una chapa previamente matrizada. Figura 22.
Figura 22 11
ACUÑADO Consiste en obtener mediante un troquel y a golpe de prensa una figura grabada en bajorrelieve. Figura 23.
Figura 23 3. MEDIOS DE TRANSFORMACIÓN Una matriz es un utillaje mecánico que se compone principalmente de dos partes: una fija que se sujeta a la mesa de la prensa y la otra móvil, solidaria con el cabezal de la máquina. Figura 24
Figura 24 La matriz, aunque es el principal componente de un proceso de matricería, no funciona como un elemento mecánico autónomo, sino que va montada sobre una máquina llamada prensa. Figura 25. Después de colocar manual o automáticamente una chapa sobre la matriz, la prensa imprime a ésta un movimiento vertical alternativo o de vaivén, durante el cual el utillaje corta o deforma la chapa según su propia geometría. Una vez la chapa ha sido cortada o conformada es evacuada a un contenedor. La repetición de este ciclo determina la cadencia de trabajo del proceso.
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Figura 25 PRENSA Máquina especialmente diseñada para para proporcionar un esfuerzo de presión sobre la matriz, aprovechando aprovechando la energía cinética o hidráulica generada y acumulada con anterioridad. Existen otras máquinas que se emplean para la deformación y demás procesos que se realizan en matricería, (cizallas, bordonadoras, etc.). Figuras 26 y 27
Figura 26
Figura 27 13
CLASIFICACIÓN, NOMENCLATURA, FUNCIONAMIENTO Y DESPIECE DE MATRICES. Para desarrollar los distintos procedimientos de corte y conformado de l a chapa existen varios tipos de matrices. Los principales factores que vienen a condicionar el tipo de matriz a construir son: a) Las propiedades mecánicas del material a transformar, pues cada material responderá de de forma diferente a los esfuerzos esfuerzos que se apliquen. b) La forma, el espesor y el tamaño de la pieza. pieza. c) Las tolerancias tolerancias dimensionales dimensionales y geométricas de de la pieza. d) El tipo de prensa y sus características funcionales. e) La producción a realizar. f) El presupuesto del utillaje.
MATRIZ DE PRUEBAS Es un utillaje construido de forma sencilla y provisional que nos permite emular un proceso de trabajo real. Suele utilizarse más en procesos de doblado y embutición.
MATRIZ DE PROTOTIPOS Se construye una vez aceptado el proyecto de fabricación. Se hace una pequeña serie con ella mientras se hace la matriz definitiva.
MATRIZ DE PRODUCCIÓN Es el utillaje definitivo mediante el cual se lleva a cabo la fabricación del producto. Según sus características constructivas, las matrices pueden ser: I. II. III. IV. V. I.
De guía fija. Con pisador o de guía flotante. De doble efecto o coaxiales De corte corte fino o de corte de precisión. De correderas o de carros. Matriz de guía fija
Tipo de matriz utilizado para la producción de pequeñas y medianas series de piezas de geometría plana. En estas matrices la placa que guía los punzones es solidaria a la parte fija del conjunto y el guiado del utillaje lo realizan los punzones por e ajuste del perímetro de su sección de corte. Es un utillaje económico. Las matrices de guía fija no disponen de sistema de pisado de la chapa, por lo que no se emplean demasiado por la falta de precisión en el corte. Las partes que componen una matriz de guía fija son: son: (Figura 28).
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*No disponen ni de comunla ni de sufridera inferior
Figura 28 PLACA BASE O PLACA PORTAMATRIZ Su finalidad es soportar el utillaje y apoyarlo sobre la mesa de la prensa. Suele llevar un agujero con el mismo perímetro de la pieza a realizar pero de un tamaño mayor para que puedan ser evacuadas las piezas cortadas. PLACA MATRIZ Es la placa responsable directa de que se produzca el corte de la chapa. La arista formada por el plano superior de la placa y el perímetro perímetro de corte debe de estar siempre bien afilado. El agujero del perímetro de corte es pasante y con cierta conicidad o ángulo de salida para que puedan caer las piezas o los recortes. GUÍAS DE BANDA O GUÍAS LATERALES Son dos reglas prismáticas de un espesor algo superior al del fleje a cortar. Van atornilladas paralelas entre sí y están situadas entre la matriz y la placa guía. A veces tienen una longitud mayor a las placas para poder guiar mejor al fleje de chapa.
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PLACA EXTRACTOR-GUÍA Con esta placa mantenemos los punzones alineados con el filo de corte de la matriz, a la vez que se encarga de la extracción de la chapa cuando los punzones realizan la carrera de retroceso. PLACA PORTAPUNZONES En esta placa se hallan alojados los punzones de manera que, durante el movimiento rectilíneo alternativo de trabajo, estos se mueven solidarios a la placa. SUFRIDERA O PLACA DE APOYO Esta placa sirve para evitar el recalcado de los punzones en la base superior debido al esfuerzo de choque que se produce en el matrizado. Esta placa es opcional ya que a veces hace esa función la placa base superior. Base inferior
BASE SUPERIOR
Es el soporte de la parte movil.
Sobre ella van atornilladas la sufridera y la base superior. En ella se aloja roscado el vástago de sujeción a la prensa o muñequilla. Las matrices de gran tamaño no llevan vástago y van embridadas a la prensa prensa sobre esta placa. VÁSTAGO DE SUJECIÓN Es una pieza cilíndrica, generalmente roscada a la base superior, que sirve para fijar la parte móvil del utillaje al cabezal de la prensa. PASADORES Elementos cilíndricos normalizados que se utilizan para conseguir una posición precisa en el montaje de las placas. PUNZÓN Es junto con la matriz el componente principal del utillaje. Su sección se corresponde a la forma que se desea cortar. Se halla alojado en la placa portapunzones. Para conseguir un corte correcto es necesario que el punzón esté perfectamente afilado. TORNILLOS Tienen la misión de sujetar los elementos o placas que componen el utillaje. No posicionan solo sujetan. El posicionamiento se consigue con los pasadores. El tipo de tronillo utilizado en matricería es el de cabeza allen.
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Funcionamiento de una matriz de guía fija Figura 29. En la posición de reposo el utillaje se encuentra según la secuencia 1, Los punzones están dentro de la placa guía con lo que conseguimos una buena alineación. En la secuencia 2 los punzones inciden sobre la chapa provocando una pequeña perdida de planitud de ésta debido a la ausencia de pisador. Antes de que la prensa llegue a su punto muerto inferior se produce el corte de la chapa, atravesando los punzones su espesor y cayendo la chapa cortada por el hueco de la matriz, secuencia 3. En la secuencia 4, se produce la carrera de retroceso de los punzones que llevan adherida la chapa sobrante hasta que hacen tope con la placa guía.
Figura 29 II.
Matriz con pisador o de guía flotante
En esta matriz la placa guía está montada en la parte móvil del utillaje mediante un sistema elástico que permite el pisado de la chapa durante el proceso. Figura 30. Con este sistema conseguimos mejor acabado en las aristas de la pieza y en su plenitud. Además se les dota a los punzones de un sistema de guiado, disminuyendo así el riesgo de rotura en los punzones más frágiles.
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Figura 30 Este tipo de matriz es muy empleada también en procedimientos de doblado y embutición. Como su construcción es más compleja su producción es de medianas y grandes series o bien cuando la geometría de la pieza lo requiere. Las partes que componen una matriz con pisador son: Figura 31. Este tipo de matrices suelen llevar también una placa de apoyo o sufridera bajo la placa matriz, especialmente cuando lleva casquillos de corte postizos u otros insertos. PLACA BASE O PORTAMATRIZ En este caso la placa base lleva montadas unas columnas para guiar y alinear todo el utillaje. GUÍAS DE BANDA En las matrices que trabajan con pisador, las guías de banda disponen de un resalte o cornisa en su parte superior para evitar que el fleje de material pueda salirse en el momento en que la matriz está en posición de reposo.
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Figura 31
PLACA INTERMEDIA Es una placa guiada mediante casquillos y columnas que sirve de soporte a la placa pisadora y a los componentes del sistema elástico de pisado. PLACA PISADORA Es una placa que guía los punzones y facilita la extracción de la chapa, Está dotada de un sistema elástico o flotante que permite el pisado de la chapa. Al bajar la parte móvil del utillaje, la placa cede debido al sistema elástico y sujeta la chapa mientras bajan los punzones.
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RESORTES Son el sistema elástico y su misión es sujetar la chapa en el momento que trabaja la matriz. TORNILLOS O PERNOS LIMITADORES Estos tronillos tienen una doble finalidad, la de guiar los resortes del sistema elástico de pisado y limitar la distancia de apertura existente entre la placa pisadora y la placa portapunzones. COLUMNAS-GUÍA Son piezas cilíndricas y sirven apara asegurar la alineación de la parte móvil con respecto a la fija de la matriz, Además eliminan holguras y corrigen posibles defectos de perpendicularidad del cabezal de la prensa respecto a la mesa. CASQUILLOS-GUÍA Tienen la misión de alinear y facilitar el deslizamiento de las placas pisadora y superior, ambas montadas en la parte móvil de la matriz. En la actualidad se montan los llamados jaulas de bolas. PILOTOS CENTRADORES Son unos punzones que, situados sobre la matriz en unas coordenadas definidas por la pieza, facilitan la posición y el centraje de piezas previamente punzonadas. Tienen mayor longitud que los punzones y en su extremo inferior está rectificado en forma de ojiva o punta cónica, con un ligero redondeo en su vértice.
Funcionamiento de una matriz de corte con pisador Figuras 32, 33, 34 y 35. En la posición de reposo, secuencia 1, la chapa a matrizar está situada sobre el plano de corte del útil. Al comenzar el ciclo, el bloque móvil del utillaje inicia su carrera de descenso y el pisador ejerce la presión para sujetar la chapa durante el proceso. El sistema elástico se retrae una vez que la presión ejercida es superior a la carga nominal de los resortes. Secuencia 2. Cuando la cara plana del pisador pisador alcanza el plano de corte de los punzones éstos ejercen el esfuerzo capaz de seccionar la chapa. Cuando la prensa llega a su punto muerto inferior los punzones están alojados dentro de la matriz, habiendo cortado ya la chapa. Secuencia 3. En la última fase, el cabezal de la prensa vuelve a su posición inicial, cesa la presión, el sistema elástico recupera su posición liberando la chapa y extrayendo el recorte de material adherido al punzón. En la posición de reposo la matriz está lista para un nuevo ciclo. Secuencia 4.
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Figura 32
Figura 33
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Figura 34
Figura 35
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III.
Matriz coaxial o de doble efecto
Esta matriz permite la ejecución integra de los diferentes detalles de una pieza, en un solo golpe de prensa y sobre un único eje de trabajo. Las matrices coaxiales son especialmente recomendadas para la producción de piezas de mucha exactitud de medida entre cortes. Figura 36
Figura 36 Sus dos partes principales, el punzón y la matriz, trabajan simultáneamente, de manera reciproca: el punzón actúa a la vez como matriz y viceversa. Estás matrices requieren un mayor mantenimiento. Pasamos ahora a describir las partes fundamentales de está matriz (figura 37) y al igual que las anteriores no se describen las partes ya mencionadas y/o que no tienen ningún elemento diferenciador. PLACA PORTAMATRIZ Sirve como alojamiento del casquillo de corte, situado en la parte fija del utillaje. Si el perímetro de corte es circular, esta placa y el casquillo de corte pueden constituir un único elemento. PLACA PISADORA EXTRACTORA Cumple una doble función: resiste la presión de la parte móvil del utillaje, gracias al sistema elástico, hasta que éste es vencido, evitando que la chapa se deforme y manteniéndola sujeta mientras dura la operación. También realiza la función de extracción del recorte de material sobrante que, una vez cerrada la matriz, queda adherido al casquillo de corte. 23
de corte de la parte fija del utillaje.
Figura 37
MATRIZ SUPERIOR Es la responsable directa del corte del perímetro exterior de la pieza. Actúa en el momento en que la matriz se cierra, iniciando el corte del material contra el perímetro exterior del casquillo de corte, venciendo a la vez, el esfuerzo de la placa pisadora-extractora. Por el retroceso del casquillo expulsor durante el proceso, la pieza cortada se queda enganchada a la matriz superior, hasta su expulsión al final del ciclo. El mecanizado del agujero de esta matriz se hace en ángulo recto, sin desahogo para la salida de piezas.
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VASO DE SUPLEMENTO DEL CASQUILLO EXPULSOR Sirve como caja de mecanismos, aloja en su interior el sistema de expulsión de las piezas, junto con los punzones. La altura viene determinada por el espesor de chapa a cortar y por el recorrido necesario para expulsar las piezas del interior de la matriz superior. PLACA PORTAPUNZONES En las matrices coaxiales es distinta a otros utillajes y generalmente no es necesario su enclavijado a la placa de suplemento. Es una plaquita inserta y ajustada en el alojamiento que el vaso tiene a tal efecto. VÁSTAGO Aún siendo un elemento normalizado, esta pieza tiene la particularidad que lleva un taladro pasante en su eje en el cual se aloja la varilla percusora para la expulsión de las piezas. SISTEMA EXPULSOR Formado por unas varillas que están roscadas a la placa expulsora, formando un subconjunto dentro de la parte móvil de la matriz con movimiento propio, condicionado por el cierre o la apertura del utillaje, en su momento de trabajo. CASQUILLO DE CORTE Este elemento principal corta por su perímetro exterior y por el correspondiente a su diámetro interior, trabajando así como punzón y matriz de manera simultánea. Después del corte, el material sobrante queda adherido en la pared exterior del casquillo, siendo extraído por la placa pisadora-expulsora. A su vez, el material cortado por el perímetro interior del casquillo, será desalojado por gravedad por el interior de este agujero, en ese caso, está dotado de ángulo de salida. CASQUILLO EXPULSOR Tiene la misión de desalojar la pieza que, una vez cortad, se había quedado en el interior de la matriz superior. Este casquillo trabaja por acción del mecanismo expulsor. CENTRADORES Pueden ser unas varillas o pivotes, o unas chapas de poco espesor. Guían o posicionan el material a procesar ya sea en formato cortado o en forma de fleje.
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Funcionamiento de una matriz coaxial En su posición de reposo, se encuentra como en la secuencia 1, la matriz ligeramente separada de la parte fija del utillaje y el mecanismo expulsor en su posición más adelantada, sobresaliendo ligeramente el casquillo expulsor (19) del plano de corte de la matriz superior (5). La chapa a cortar está situada sobre el plano de corte del útil. Al comenzar el ciclo, la parte móvil inicia su carrera de descenso presionando la chapa sobre la placa pisadora (4). Simultáneamente, el casquillo expulsor (19) hace contacto sobre la chapa y retrocede hasta el plano de corte de la matriz superior (5). Secuencia 2.
En la secuencia 3, la placa pisadora (4), montada sobre un sistema elástico, se retrae una vez que la presión ejercida es superior a la carga nominal de los resortes (16). En este momento, la matriz superior (5) y el punzón (18) presionan la chapa contra el casquillo de corte (17), iniciándose el corte. 26
Cuando la prensa llega a su p.m.i., el casquillo de corte está alojado ligeramente dentro de la matriz superior y el punzón se halla alojado dentro del casquillo de corte, habiendo cortado ya la chapa. La pieza está en la matriz superior y el recorte del agujero de la pieza, se evacua por el agujero del casquillo de corte. En la última fase, el cabezal de la prensa vuelve a su posición inicial, cesando la presión sobre la parte fija del utillaje. El sistema elástico recupera su posición, extrayendo el recorte de material adherido al casquillo de corte y la placa pisadora-extractora alcanza el nivel del plano del casquillo. Cuando la parte móvil de la matriz empieza a subir, se lleva la pieza recién cortada, que es expulsada por el casquillo expulsor (19) cuando la máquina llegue a su p.m.s., donde la varilla expulsora (12) hará tope con el mecanismo de expulsión de la máquina. Secuencias 4 y 5.
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IV.
Matriz de corte fino o de corte de precisión.
Matriz similar a la anterior cuya principal diferencia reside en el sistema de pisado de la chapa.
La placa pisadora o de presión está dotada de un resalte que, en el momento de pisar la chapa, produce un estampado alrededor del perímetro de corte. Esta incisión desplaza por expansión al material circundante contra los elementos de corte; de este modo, la pared del espesor del material queda laminado y sin sufrir desgarro alguno. Con estas matrices se obtienen piezas cuyas tolerancias son del orden de unas 15 !m y la rugosidad en la superficie de corte de la pieza es menor a 1 micra. Estas matrices trabajan en unas prensas especiales de acción múltiple, y el espesor de chapa a cortar oscila entre 2 y 15 mm. MATRIZ DE CORTE Es la placa sobre la cual se corte el perímetro exterior de la pieza. Dispone de un dentado anular que, bajo la presión de la parte móvil, se clava en la superficie de la chapa expandiéndola de manera que se quede pegada a la pared del troquel, evitando roturas o desgarros. TROQUEL DE CORTE Ejerce la función de punzón de corte del perímetro exterior y, simultáneamente, actúa como matriz de punzonar. Su franquicia de corte es mínima, sobre el 0,5 % del espesor de la chapa. 28
PUNZONES DE CORTE Estos elementos realizan el punzonado interior de la pieza. Suelen ser robustos y cortos para evitar su pandeo. Son elementos estáticos y efectúan su trabajo apoyados en una sufridera, siendo el troquel de corte de la parte superior el que imprime el movimiento de corte. PLACA DE PRESIÓN Trabaja como placa pisadora. Realiza el pisado de la chapa y el estampado sobre el material el relieve o dentado anular para favorecer la expansión de la chapa hacia la pared del troquel de corte.
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EXTRACTOR Este componente tiene la misión de ejercer durante el corte una fuerza en sentido opuesto a la que realiza el troquel de corte. De este modo, se asegura la planitud de la pieza cortada, a la vez que se evitan roturas en el espesor o borde de la pieza. Ese esfuerzo contrario al troquel de corte, se lleva a cabo mediante un segundo movimiento o efecto de la prensa, actuando sobre unos vástagos de presión. Durante el movimiento de retorno del cabezal de la prensa, el extractor expulsa la pieza, empujado por los pernos de presión. PLACA SUFRIDERA Esta placa trabaja como apoyo a los punzones de corte. Tiene un espesor bastante grande para garantizar su resistencia. PLACA PORTAPUNZONES Solo difiere de otras placas por el alojamiento de los punzones que son para cabeza cilíndrica en vez de cónica para darles mayor resistencia. PLACA DE SUPLEMENTO En esta placa están alojados en su interior los pernos pernos de presión de la parte superior del utillaje y está unida a ella el troquel de corte. EXPULSORES Son unos punzones que sirven para desalojar los recortes que se producen durante la operación y que se han quedado alojados en el troquel de corte. ANILLO DE CONTRACCIÓN Esta pieza sirve como caja de contención y soporte de la matriz de corte. Perfectamente ajustada a ésta, evita la rotura por expansión de la matriz de corte en el momento en que se ejecuta el proceso. VÁSTAGO O PERNO DE PRESIÓN Son los elementos encargados de transmitir los distintos movimientos a los expulsores y a la placa de presión durante el ciclo de trabajo. ARMAZÓN DE COLUMNAS Los armazones de columnas utilizados en el corte fino llevan placa intermedia para garantizar la mayor rigidez posible del utillaje. Además los espesores de las placas son superiores a los de las matrices convencionales. ANILLO DE APOYO Es una placa que sirve de base y de guía de los pernos de presión.
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Funcionamiento de una matriz de corte fino En su posición de reposo, el utillaje se encuentra abierto y con el fleje de material apoyado sobre el extractor (5) de la parte inferior de la herramienta. Secuencia 1. Al comenzar el ciclo, la mesa de la prensa su carrera de ascenso cerrando la parte inferior del utillaje sobre la parte superior y presionando el fleje a cortar entre ambas partes (F1). Simultáneamente y mediante la acción de los pernos de presión (11) se producen sendas fuerzas (F2 y F3) sobre el extractor (5) y sobre la placa de presión (4), esta ultima en sentido opuesto a las anteriores. Secuencia 2. La fuerza (F2) pisa y mantiene lo más plana posible el área de la chapa que, una vez cortada, será la pieza definitiva. Dicha fuerza evita, además, el alomado de las aristas de la pieza que se produce al principio del corte por el inicio de embutidura debido a la falta de resistencia del material. La fuerza (F3) producida sobre la placa de presión (4) es la responsable de estampar el dentado o resalte anular sobre el fleje de material. El material cede a los esfuerzos mencionados, actuando de manera el troquel de corte (2), puesto que no posee movimiento propio. Dicho punzón trabaja, como en el caso de las matrices coaxiales, como punzón sobre la matriz de corte (1), y como matriz sobre los punzones de corte (3) de manera simultánea. Secuencia 3. En esta fase, ha finalizado el corte, propiamente dicho. Secuencia 4. A continuación, las plataformas o mesas de la prensa se separan y el utillaje queda abierto con la pieza, el recorte de material y el fleje adheridos a los elementos activos del útil. Secuencia 5. La retirada del troquel de corte (2) y el avance del extractor (5), liberan el fleje de material, el recorte y la pieza. Secuencias 6 y 7. Antes de iniciar un nuevo ciclo, la pieza y los recortes son evacuados, a la vez que el fleje de material avanza para poder producir una nueva pieza. Secuencia 8.
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V.
Matriz de correderas o de carros.
Cuando existen piezas cuya geometría aconseja un determinado orden a la hora de efectuar las distintas operaciones de que consta un proceso, caso de algunos trabajos de corte y conformado que deben llevarse a cabo en piezas previamente cortadas, dobladas o embutidas, utilizamos las matrices de correderas, cuando hablamos de matrices de pequeño tamaño, o troqueles de carros, caso de matrices de tamaño medio o matricería pesada. Estos utillajes constan de unas unidades de punzonado, carros o patines, los cuales se mueven mediante la acción de cuñas o levas que trabajan por deslizamiento o por basculación. En el extremo de estos elementos va montada la herramienta de matrizado, que trabaja simultáneamente con el resto de los punzones, solidarios a la parte móvil de la matriz, según el movimiento principal de la prensa. La recuperación de la posición inicial de las unidades de punzonado y de los carros se efectúa mediante cilindros de gas o de resortes helicoidales. Las unidades de punzonado y los carros normalizaos permiten trabajar en distintos ángulos y posiciones sobre el utillaje en que se montan. Los patines son elementos que se proyectan y construyen como pieza única, siendo solamente válidos para un útil determinado.
FUNCIONAMIENTO Ver figura. En el comienzo del ciclo y en la carrera de descenso el pisador ejerce la presión necesaria para sujetar la pieza. La diferencia es que este pisador debe tener la forma de la pieza preformada para no producir ninguna deformación sobre ella. Un instante antes de que el cabezal de la prensa alcance el final de su recorrido las cuñas o levas presionan sobre las unidades de punzonado o carros. En la última fase todo vuelve a su posición inicial.
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Clasificación de las matrices según los ciclos de producción. Éstas pueden ser: ! De tipo simple ! Progresivas ! Transferizadas
MATRIZ SIMPLE Es una matriz que ejecuta una sola fase de todo un proceso productivo. En la mayoría de los casos para completar el proceso son necesarias varias matrices. Por lo general tanto la alimentación de la chapa como la retirada de las piezas es de forma manual.
MATRIZ PROGRESIVA Matriz concebida para ejecutar automática y simultáneamente dos o más fases de un proceso de matrizado o, incluso, el proceso completo. La chapa entra alimentada automáticamente por el costado de la matriz, y avanza por el interior de la matriz y simultáneamente, golpe a golpe, van ejecutándose las distintas fases del proceso, saliendo por el costado opuesto el recorte sobrante de material.
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La distancia que hay entre las diferentes fases o estaciones de una matriz progresiva se llama paso, y coincide exactamente con el avance de la chapa en cada golpe de prensa. Las piezas matrizadas y los recortes de la chapa son evacuados por gravedad a través de unos agujeros practicados en la matriz.
MATRIZ TRANSFERIZADA Está formada por un conjunto de varias matrices simples montadas en batería sobre una misma base, en la misma prensa, y ordenadas según las fases de un proceso de matrizado.
Al bajar el cabezal de la prensa son ejecutadas simultáneamente las distintas fases de fabricación de la pieza. Cada matriz ejecuta ejecuta la fase fase siguiente a la matriz que le precede y así sucesivamente, hasta completar el proceso.
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