Page 19 - MetalForming Magazine Mexico Invierno 2023

Herramientas por diseño
Tabla 1 – Momento de Inclinación de Acuerdo al Diseño
Estación No.
Tonelaje
Distancia del Centro, Pulgadas
Momento, Pulg. Ton.
1
3
-10.5
-31.5
2
30
-7.5
-225
3
10
-4.5
-45
4
10
-1.5
-15
5
12
1.5
18
6
6
4.5
27
7
6
7.5
45
8
10
10.5
105
Total
87
Momento Total
-121.5
Tabla 2 – Punzones Escalonados y/o Añadir Corte al Punzón en la Estación 2
Estación No.
Tonelaje
Distancia del Centro, Pulgadas
Momento, Pulg. Ton.
1
3
-10.5
-31.5
2
15
-7.5
-112.5
3
10
-4.5
-45
4
10
-1.5
-15
5
12
1.5
18
6
6
4.5
27
7
6
7.5
45
8
10
10.5
105
Total
72
Momento Total
-9
proporciona el momento de incli- nación resultante (tonelaje multipli- cado por la distancia desde el centro) en cada una de las estaciones de matriz.
La suma de todos los momentos en la Tabla 1, -121.5 pulg.-ton, indica que las cargas que actúan sobre el carro no están balanceadas cerca de la línea central de la prensa. Para encontrar el centro de la carga, dividir la suma de los momentos de inclinación entre la carga total para todas las estaciones de matriz:
-121.5 pulg.-ton divididas entre 87 ton = -1.4 pulg.
De esta forma, el centro de la carga de 87-ton se localiza a 1.4 pulg. hacia la izquierda (valor negativo) de la línea central de la prensa. Para centrar la carga, mover la matriz 1.4 pulg. hacia la derecha. El objetivo aquí es posi- cionar el centro de la carga, no el centro de la matriz, ― en la línea central del carro de la prensa.
Lamentablemente, los confor- madores en metal generalmente posi- cionan las matrices en la línea central del ariete porque se “ve bien”. En otras ocasiones, la longitud de la matriz ocupa casi toda la longitud de la cama, forzando a que las líneas centrales de la matriz y del carro de la prensa coin- cidan. Si la matriz se puede mover, debe hacerse, de no ser posible, pueden seguirse los pasos a continuación.
Determinar si las cargas descen- tradas caen dentro de la capacidad de la prensa. Si consideramos la carga máx- ima (87 ton) y el centro de la distancia de carga (1.4 pulg.) en la gráfica de carga
de nuestra prensa imaginaria en la Fig. 1, encontramos que la carga a esa dis- tancia cae dentro de los límites de dis- eño de la prensa. Sin embargo, se podrían hacer mejoras debido a su estrecha proximidad a la curva. Se debe tener en cuenta que la gráfica asume que se trata de una prensa con buen mantenimiento y con un correcto espa- ciamiento de las cuñas. El carro de una prensa con conexiones y cuñas holgadas se inclina con mayor facilidad. En este caso, la estrecha proximidad a la curva debe ser causa de preocupación.
En la fase de diseño, el diseñador de matrices podría dividir la estación de recortes en dos estaciones sepa- radas. Esto reduce el momento de incli- nación a la mitad en la estación número dos y, trasladar el segundo recorte más cerca de la línea central de la matriz reduce su impacto en los momentos de inclinación. Esta acción también traslada el momento de todas las otras estaciones de matriz hacia la derecha, ayudando a compensar aún más las cargas en la izquierda. Claro está que, se asume que la longitud de la matriz puede incrementarse.
Otra opción: Aplicar fuerza de corte estratégicamente y/o seleccionar pun- zones escalonados de corte. Por ejem- plo, podríamos reducir la fuerza de corte en la estación número dos en casi el 50 por ciento al escalonar los punzones aproximadamente a la mitad del espesor de la lámina metálica o añadir corte. La Tabla 2 muestra la reducción resultante en las fuerzas y en los momentos de inclinación.
También es posible: corregir los
problemas de inclinación del carro dentro de una matriz progresiva exis- tente. Por ejemplo, se podría introducir una carga artificial en alguna parte de la matriz. Las cargas artificiales pueden consistir en un sistema de presión aña- dida (gaucho, resortes o nitrógeno) posicionado en el extremo opuesto de la matriz para contrarrestar un momento de inclinación. Otra posibil- idad: Acuñar un área en la tira de la matriz o del reborde del producto que eventualmente terminará en la chatar- ra. Cuando toda otra acción fracase, puede requerirse que el proceso sea reasignado a una prensa con capacidad para manejar las cargas descentradas producidas por la matriz.
Balancear las cargas por completo puede ser imposible, especialmente en matrices progresivas. Incluso bajo condiciones ideales donde la suma de los momentos es igual a cero, la incli- nación del ariete puede ocurrir debido a que todas las fuerzas no ocurren al mismo tiempo (por citar, en la misma posición del ariete). En realidad, las fuerzas generadas por los procesos de embutido y de formado ocurren en una parte más alta del golpe de la pren- sa en comparación de los procesos de recorte, preformado (blanking) y pun- zonado, donde las fuerzas ocurren cerca de la parte baja del golpe.
Al final, la cantidad aceptable de carga descentrada dependerá de las condiciones de la prensa, el alcance del paralelismo que la matriz requiere para cumplir con los requerimientos de calidad del producto y la vida útil esperada del herramental. MF
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