Page 9 - MetalForming Magazine Mexico Primavera 2022

Innovador—
o índice de tonelaje. Todas las prensas aplican su “índice de tonelaje” en un cierto punto, antes de llegar al punto muerto inferior (PMI). Basados en el límite de capacidad de tonelaje, la lon- gitud de Carrera y, el tipo de prensa (de cigüeñal, actuada mediante una leva en el tren de mando (link-motion), de engranes excéntricos o, de movimiento mediante articulación), es posible calcular una curva de tonela- je. La Ilustración 1 muestra, las curvas de tonelaje de dos prensas de 800 toneladas, ambas, teniendo 400 mm de longitud de carrera: la (a) con un límite de capacidad de tonelaje de 12 mm, y, la (b) con un límite de capaci- dad de tonelaje de 6 mm.
Resulta muy posible que el juego de troqueles empleado en la Prensa (a) no pueda formar partes al montarse en la Prensa (b). Esto es fácil de explicar porque típicamente, una prensa con un límite de capacidad de tonelaje mayor posee pernos masivos de conex- ión y columnas más robustas, etc. Adi- cionalmente, es muy probable que la Prensa (a) sea mucho más costosa que la Prensa (b).
Sin embargo, lo que lo hace más confuso para la mayoría, es el caso 2. En éste la Prensa (a) es la misma prensa de 800T que tiene 12 mm de límite de capacidad de tonelaje. La Prensa (c) es una prensa de 1000 ton, con un límite de capacidad de tonelaje de 6 mm. Tal y como se puede apreciar en la Ilustración 2, la Prensa (a) posee mayor fuerza disponible en cualquier punto de la carrera hasta cerca de los 8 mm antes del Punto Muerto Inferior (PMI). Únicamente en los últimos 8 mm antes de llegar a PMI, la Prensa (c) posee una mayor fuerza disponible, toda vez que la protección de sobre- carga está ajustada a 1000 ton en vez de 800 ton. Entonces, ¿qué significa esto en la práctica?
En el caso de estudio, se simuló el estampado de un soporte de refuerzo. La parte estampada emplea un mate- rial de acero de ultra-alta resistencia, con un espesor de 2.2 mm. El juego de troqueles requiere de aproximada- mente 125 toneladas de fuerza adi-
8000 6000 4000 2000
0
Prensa (a)
0 12
Prensa (b) 150 200
50 100
Distancia antes del PMI (a) [mm]
Ilustración 1 – Comparación de las curvas de Carrera-Capacidad, de dos prensas de 800 ton con diferentes límites de capacidad de tonelaje (ambas prensas cuentan con un tren de mando sencillo mediante cigueñal y, 400 mm de carrera).
12000 10000
8000 6000 4000 2000
0
Prensa (a)
Prensa (c)
Fuerza disponible (Fd) [kN] Fuerza disponible (Fd) [kN]
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MetalForming/Primavera 2022 7
0 12
50 100
Distancia antes del PMI (a) [mm]
Ilustración 2 – Curvas de Carrera-Capacidad en una prensa de 800 ton con un límite de capacidad de tonelaje de 12 mm y, una Prensa de 1000 ton con un límite de capacidad de tonelaje de 6 mm (ambas prensas poseen un tren de mando sencillo mediante cigüeñal y 400 mm de carrera).
cionales de un cojín hidráulico (pisador del recorte/blankholder). La fuerza máxima requerida fue de únicamente 548 toneladas. En Teoría, las tres pren- sas (a), (b), y, (c) deberían contar con la fuerza suficiente para formar esta parte. Sin embargo, tal y como se obser- va en la Ilustración 3, sólo la Prensa (a) fue capaz de estampar esta parte. Lo que es importante de destacar en este ejemplo, es que una prensa de 800 toneladas (Prensa (a)) fue capaz de estampar esta parte, mientras que la prensa de 1000 toneladas (Prensa (c)) no fue capaz de formar la parte.
Es muy común en la industria del
estampado el que los ingenieros se pregunten “¿Cómo es posible que esta prensa de 1000 toneladas no puede formar la parte, pero, la prensa de 800 toneladas si lo puede hacer?” Ya hemos descubierto una respuesta potencial. La segunda posibilidad es el requer- imiento de energía. Este aspecto tam- bién es comúnmente pasado por alto. La Energía es simplemente la fuerza multiplicada por la distancia. Sin embargo, cuando la fuerza no es con- stante, se convierte en la integral de la curva fuerza-carrera. Para visualizar esto, el requerimiento de energía de un troquel es el área por debajo de la
150 200