Punzonado

PROCESOS DE MANUFACTURA

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TORNEADOFABRICACIÓN II

PUNZONADO

TECNOLOGÍA

DE


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TORNEADO

Objetivos:•Conocer los diferentes tipos de operaciones de punzonados y cortes.

•Diseñar de matrices y punzones sencillos.

•Conocer la disposición de figuras y economía del material

•Aplicar el esfuerzo requerido para el corte.

TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN II


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TORNEADO

Contenido:•Definición de punzonado.

•Descripción de una matriz y punzón.

•Desgaste en matrices.

•Juego entre la matriz y punzón

•Disposición de figuras

•Esfuerzo necesario para el corte



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Definición:El punzonado es una operación mecánica queconsiste en separar o seccionar una pieza metálicaplana con una forma predeterminada medianteuna serie de herramientas de cortes diseñadas paratal fin. Por lo general se realizan en diversos tiposde prensas mecánicas.



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Definición:Podría decirse de que va ligado al proceso deestampado, dado que este proceso existe unatransformación plástica (Diagrama Esfuerzo –Alargamiento).



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Definición:



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Definición:


Para un punzón de acero templado:El espesor de la plancha debe ser menor o igual al diámetro del punzón

Smax= 1,2 d


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Ventajas:


•Permite la fabricación de piezas a un menor costoque en proceso de mecanizado.•Surge como necesidad de un proceso productivo (entre 20.000 a 30.000 piezas ante de ser rectificado).•Con las herramientas adecuadas no se modifica elespesor de la chapa, al ser sometido a un corte.•Permite ser una operación previa para una pieza final,ejemplo embutido, arandela, entre otros.


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Descripción de una matriz de corte:


A: Punzón.B: MatrizC: Mazo o BloqueD: Chapa o Lamina


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A: Punzón.Punzones y porta punzones: Se hace de una sola pieza. Puede disponerse de uno o más punzones ensamblados en una base denominada porta punzones.

B: Matriz.Matrices y porta matrices: Se hacen de una sola pieza de acero, de forma tronco cónica, y de sección cuadrada o rectangular. En esta pieza se mecaniza el hueco que exija la estampa.


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C: Bloque o Mazo.La colocación de la chapa metálica sobre la matriz de la estampa de corte y el avance de la chapa a medida que se realiza la estampación, se regula de forma automática y precisa por medio de tope, cuyos tipos principales son: rígidos, de balancín, de corte auxiliar.

Otros Accesorios:Guías: Hay varios tipos; un tipo son las guías chapas, que forman un canal por el que se desliza la banda de la chapa. Otro tipo de guía que hay, es la de punzones, que conduce los punzones largos, evitando la flexión o rotura. Las guías de columnas, son barras cilíndricas fijadas en las matrices, y guían a los punzones para lograr un centrado perfecto. Por último, las guías piloto, son pitones fijados en los punzones, extractores o matrices, y sirven para centrar la chapa ajustándolos a un taladro previo practicado en ella.


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Otros Accesorios:Por último, los elementos auxiliares son, extractores y alimentadores.Extractores: Para evitar el enganche o arrastre de la chapa por parte del punzón durante el retroceso, se emplean distintos dispositivos extractores, situados en el punzón o en la matriz.Los extractores en punzones extraen la chapa, y además sirven de guías a los punzones evitando su desviación. Los extractores en matrices son en general rígidos. El más sencillo es el de puente sobre la cara cortante, que al mismo tiempo sirve de guía de los punzones y de la banda de chapa.


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Desgaste en una matriz:


Factores que determinan el desgaste en una matriz:a. Producción de más de 30.000 piezas.b. Uso inadecuado de la chapa.c. Acoplamiento deficiente del juego entre matriz y punzónd. Mal montajee. Virutas en el proceso de corte.f. Caídas de los elementos.g. Chapa defectuosa o con incrustaciones de granos endurecidos.


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Desgaste en una matriz:



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Juego entre matriz y punzón:

El juego entre la matriz y el punzónpermite la exactitud del punzonado ydepende del material y el espesor dela chapa a trabajar.



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Ejemplo:Se necesitan cortar discos de diámetro 50 mm y espesor 2,5 mm de acero duro, ¿Qué dimensiones requiere la matriz y el punzón ?.




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Solución:Verificar el juego existente entre la matriz y el punzón en la gráfica dada anteriormente: Resultado: 0,2 mm.Luego: Se establece que la matriz debe tener un diámetro de 50 mm y el punzón 49,8 mm.




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Disposición de las figuras:



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Disposición de las figuras:



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Disposición

de las figuras:



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Disposición no recomendadas de las figuras:


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Esfuerzos necesarios para el corte.

E l esfuerzo cortante se determina mediante la siguiente fórmula:

p: perímetro de la figura en mms: espesor de la chapa en mmσt: esfuerzo a la rotura del material por cortadura , en kg/mm²Q: esfuerzo cortante total necesario, en Kg.σr: esfuerzo a la rotura por tracción, en kg/mm²

En donde: Q= p. s. σty

σt= ¾ a 4/5 de σr


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Por lo general el material a someterse a estos esfuerzos de corte se dilata por lo que se debe tener presente un esfuerzo de corte real que puede asumirse entre 1.1 a 1.2 del esfuerzo de corte teórico es decir:

Q´= 1.1. ÷ 1.2 Q


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Ejemplo: Se requiere cortar un agujero de 80mm en una chapa de acero dulce con un espesor de 5mm y un σr= 38 Kg/mm². Calcular el esfuerzo cortante necesario:Solución:

La resistencia al corte viene dada por σt= 4/5 x σr es decir

El perímetro del agujero es p = ¶ x Ø es decir

σt= 30 Kg/mm²

p = 251, 2 mm


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Sustituyendo valores:

Q = p.s. σt

Es decir: Q= 37.680 Kg (necesario para el corte)

Q´= 1.2 Q

Pero: Q´= 1.1 a 1.2 Q

Q = ´45.216 kg. ó 45 ton necesario que debe desarrollar la prensa.

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