Punzonado - Punching
El punzonado es un proceso de formación que utiliza una punzonadora para forzar una herramienta, llamada punzón , a través de la pieza de trabajo para crear un agujero mediante cizallamiento . El punzonado se aplica a una amplia variedad de materiales que vienen en forma de hoja, incluidas hojas de metal , papel , fibra vulcanizada y algunas formas de hoja de plástico . El punzón a menudo pasa a través del trabajo a un troquel . En el proceso, se deposita un trozo de trozo del agujero en el troquel. Dependiendo del material que se esté perforando, este trozo puede reciclarse y reutilizarse o desecharse.
El punzonado es a menudo el método más económico para crear agujeros en materiales laminados en volúmenes de producción de medianos a altos. Cuando se utiliza un punzón de forma especial para crear múltiples piezas utilizables a partir de una hoja de material, el proceso se conoce como corte . En las aplicaciones de forja de metales , el trabajo a menudo se perfora mientras está caliente, y esto se llama perforación en caliente. Slugging es la operación de punzonado en la que el punzón se detiene tan pronto como se completa la fractura del metal y el metal no se retira sino que se mantiene en el agujero.
Proceso
Las herramientas de perforación (punzón y matriz) a menudo están hechas de acero endurecido o carburo de tungsteno . Un troquel está ubicado en el lado opuesto de la pieza de trabajo y sostiene el material alrededor del perímetro del agujero y ayuda a localizar las fuerzas de corte para un borde más limpio. Hay una pequeña cantidad de espacio entre el punzón y el dado para evitar que el punzón se pegue en el dado y, por lo tanto, se necesita menos fuerza para hacer el agujero. La cantidad de espacio libre necesario depende del grosor, y los materiales más gruesos requieren más espacio libre, pero el espacio libre es siempre mayor que el grosor de la pieza de trabajo. La holgura también depende de la dureza de la pieza de trabajo. La prensa punzonadora fuerza al punzón a través de una pieza de trabajo, produciendo un agujero que tiene un diámetro equivalente al punzón, o un poco más pequeño después de que se quita el punzón. Todos los materiales dúctiles se estiran hasta cierto punto durante el punzonado, lo que a menudo hace que el punzón se pegue en la pieza de trabajo. En este caso, el punzón debe retirarse físicamente del orificio mientras el trabajo se sostiene desde el lado del punzón, y este proceso se conoce como decapado. Las paredes del agujero mostrarán un área bruñida, vuelco y rotura de troquel y, a menudo, deben procesarse más. La babosa del agujero cae a través del dado en una especie de recipiente para desechar la babosa o reciclarla.
Características de punzonado
Las características del punzonado son:
- Es el proceso más rentable de hacer agujeros en tiras o láminas de metal para una fabricación media a alta.
- Es capaz de crear orificios de múltiples formas.
- Los punzones y matrices generalmente se fabrican con acero para herramientas convencional o carburos.
- Crea un vuelco en la región bruñida y una rotura de matriz en la pared lateral del orificio resultante.
- Es un proceso rápido.
Geometría
La pieza de trabajo a menudo tiene forma de hoja o rollo. Los materiales para la pieza de trabajo pueden variar, siendo comúnmente metales y plásticos. El punzón y el troquel en sí pueden tener una variedad de formas para crear una serie de orificios de diferentes formas en la pieza de trabajo. Se pueden usar varios punzones juntos para crear una pieza en un solo paso.
Por lo general, el punzón y la matriz tienen casi las mismas dimensiones, creando un borde cortado cuando se encuentran. Se puede utilizar un punzón que sea significativamente más pequeño que la matriz para producir un orificio extruido donde el punzón desplaza el material perforado hacia los lados, formando un tubo perpendicular a la hoja perforada.
Equipo
La mayoría de las punzonadoras se operan mecánicamente, pero los punzones simples a menudo son accionados manualmente. Los componentes principales de esta prensa mecánica son el bastidor, el motor, el ariete, los postes de la matriz, el travesaño y la cama. El punzón se monta en el ariete y el troquel se monta en la placa de refuerzo. El material de desecho cae a medida que avanza la pieza de trabajo para el siguiente orificio. Las más comunes en la industria son las punzonadoras grandes controladas por computadora, llamadas CNC . Estos más comúnmente son de la variedad 'torreta' o 'riel'. Una prensa punzonadora de torreta aloja los punzones y sus matrices correspondientes en una torreta giratoria indexada, mientras que un punzón tipo riel almacena las herramientas en un riel trasero fuera del camino de la pieza de trabajo. Estas máquinas utilizan energía hidráulica y neumática para presionar la forma con suficiente fuerza para cortar el metal.
Efectivo
La fuerza de perforación requerida para perforar una pieza de chapa se puede estimar a partir de la siguiente ecuación:
Donde t es el espesor de la chapa, L es la longitud total cortada (perímetro de la forma) y UTS es la resistencia a la tracción máxima del material.
Las formas de troquel y punzón afectan la fuerza durante el proceso de punzonado. La fuerza del punzón aumenta durante el proceso a medida que se corta todo el espesor del material de una vez. Un punzón biselado ayuda en el cizallamiento de materiales más gruesos al reducir la fuerza al comienzo de la carrera. Sin embargo, biselar un punzón distorsionará la forma debido a las fuerzas laterales que se desarrollan. Las matrices compuestas permiten que se produzcan múltiples formas. El uso de matrices compuestas generalmente ralentizará el proceso y suele ser más caro que otras matrices. Las matrices progresivas se pueden utilizar en operaciones de alta producción. Se pueden utilizar diferentes operaciones de punzonado y matrices en diferentes etapas de la operación en la misma máquina.
Procesos relacionados
Otros procesos como las operaciones de estampado , corte , perforado, tronzado, estirado, entallado, punzonado y doblado están todos relacionados con el punzonado.
Plástica
El punzonado en la fabricación de plásticos generalmente se refiere a la eliminación de desechos de plástico del artículo deseado. Por ejemplo, en el moldeo por extrusión- soplado es común utilizar troqueles de punzonado para eliminar colas, rebabas de moldeo (desechos de plástico) y manipular tacos de botellas u otros recipientes moldeados.
En la maquinaria lanzadera , los contenedores generalmente se recortan en las máquinas y los contenedores terminados salen de la máquina de moldeo por soplado. Otros equipos de moldeo por soplado, como la maquinaria de ruedas giratorias , requieren el uso de recortes posteriores. Los tipos de equipo de corte aguas abajo incluyen desbarbadoras para remover la cola, cortadoras de punzón rotativas o recíprocas y cortadoras de giro.
Ver también
Referencias