Actualizando una prensa para un cambio rápido de dados

Una mirada a lo básico y a las alternativas en equipos

July 10, 2007

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Un programa efectivo de cambio rápido de dados para equipo existente requiere una cuidadosa evaluación de las necesidades del cuarto de máquinas, para reducir costos y aumentar la productividad.

En la mayoría de las operaciones de estampado se debe reducir los costos, lo cual requiere un aumento en la productividad así como mejora en la calidad de las partes. Un manejo eficiente de los dados y procedimientos rápidos de cambio pueden ayudar.

Beneficios del Cambio Rápido de Dados

El beneficio más obvio de un cambio rápido de dados es el aumento en la productividad. Esta ganancia de productividad se logra reduciendo el tiempo improductivo asociado con los cambios. En algunos casos, se reduce el número de prensas requeridas para producir una parte y pueden eliminarse las horas extra del operador.

También es posible lograr una vida más larga del herramental y una mejor calidad de las partes. Cuando los dados se manejan de una manera controlada y segura, hay menos probabilidad de daño.

Lo Básico

El cambio de dados consiste en actividades internas y externas. Una actividad interna es todo ajuste o acción hecha mientras el dado está en la prensa. Durante este tiempo la prensa no está operando. Una actividad externa es todo ajuste o acción hecha a un dado mientras otro dado está en la prensa en operación.

Todo lo que minimice las actividades internas ayudará a reducir el tiempo de cambio de dados y a aumentar la productividad de la prensa. Las tres áreas siguientes necesitan atenderse para minimizar las actividades internas de cambio de dados:

1. Establecer procedimientos de ajuste de dados. Los dados nuevos deben ponerse cerca de la prensa con anticipación. Todos los dados deben estar listos para producción—limpios, reparados y recalificados. Las herramientas, equipo de manipulación y mano de obra requerida deben estar en el sitio cuando se para la prensa. Para trabajar, todos los involucrados deben aceptar y practicar una filosofía de cambio rápido de dados.

2. Estandarice las alturas de cierre, las alturas de sujeción y la localización. Esto puede hacerse en cada juego de dados o con un juego de dos sub-placas maestras de cambio rápido de dados dedicadas a cada prensa, en donde una está siempre en la prensa en operación mientras que la segunda está preparada con el siguiente dado. Al momento del cambio, la primera sub-placa maestra/dado se suelta y se quita de la prensa. La segunda sub-placa maestra/dado se inserta y se fija.

La sujeción de dados es relativamente rápida, ya sea usando tornillos y tuercas de ajuste manual o abrazaderas hidráulicas automáticas. La ubicación y alturas de sujeción estandarizadas hacen que esto sea simple y rápido, sin importar qué método de sujeción elija.

3. Dedique equipo para cambio rápido de dados. Este equipo puede ser cualquier cosa desde una carretilla o grúa de horquilla hasta una pieza dedicada de equipo de cambio de dados, diseñada para cambios seguros, rápidos y eficientes. El equipo dedicado garantiza que no haya retardos.

Implementación de Programas

Para implementar un programa efectivo, todos los niveles en la organización—desde los ejecutivos de más alto nivel hasta los trabajadores—deben compartir una meta y una visión común. Debe establecerse un equipo de trabajo de funciones cruzadas con una misión bien definida.

Después, se necesita una investigación exhaustiva de su operación de estampado para obtener una buena comprensión de las condiciones actuales, de cuáles son los problemas y dónde están, de la magnitud de cada problema y de las causas de origen. Esto permite al equipo de trabajo desarrollar planes, priorizar esfuerzos y analizar dónde hacer cambios.

Alternativas en Equipos

Deslizamiento de Dados. Antes, poner y quitar dados de la prensa, deslizárlos era el método más común de cambio. Este método se aplicaba a dados pequeños (unos cientos de libras) y a grandes dados automotrices (100,000 libras o más). El deslizamiento con frecuencia dá como resultado daño a las prensas, al equipo de manejo de material y a los dados. Aún así sigue siendo viable con dados pequeños, pero los dados arriba de unos cientos de libras pueden manipularse de manera más segura y más fácil con rodillos. Si usted considera la fuerza requerida para deslizar un dado (de 60% a 70% del peso del dado) contra la fuerza requerida para rodar un dado (de 1% a 3% del peso), es fácil justificar el concepto de rodado.

Rieles para Rodillos Montados en la Prensa. Con este método, los rodillos se montan sobre rieles en secciones localizadas en el soporte. Estos rieles usualmente se instalan en ranuras en T existentes o alojamientos fresados en soporte. Debido a que las ranuras en T son comunes, no hay grandes costos asociados con el montaje de rieles para rodillos en las ranuras existentes. Si no hay ranuras en T, puede ser más efectivo económicamente hablando fresar dos ranuras rectangulares en el soporte y montar menos unidades de rodillo de uso rudo.

Sub-placas (el común denominador). Un problema común asociado con la actualización de equipo de cambio de dados es hacer funcionar los dados existentes con el sistema nuevo. Estos dados existentes pueden ser de cualquier tamaño, montados con o sin paralelos, y pueden requerir diferentes métodos de sujeción. Una manera sencilla de superar estos parámetros variantes es agregar una sub-placa. La sub-placa actúa como un portaherramientas común para uniformidad del sistema. Las sub-placas normalmente son del mismo tamaño que el soporte, por lo que la variación en el tamaño de los dados no es importante mientras no exceda el tamaño del soporte. La prensa "ve" solamente a la sub-placa, por lo que colocarla en la prensa puede ser simple, y sujetarla al soporte es consistente y rápido porque todo el tiempo es la misma.

Extensiones de soporte. Estas unidades son bastidores estructurales con rodillos en la parte superior que soportan el dado y la sub-placa fuera de la prensa. Normalmente, éstas están sujetas al soporte y se vuelven una parte integral durante el cambio. Las extensiones de soporte pueden ser fijas, removibles mediante detalles de liberación rápida, montadas en un pivote para abatirse cuando no se usan, o móviles (montadas sobre ruedas de forma que puedan quitarse o ponerse rodándolas).

Durante los cambios, el dado antiguo se jala manualmente sobre las extensiones de soporte. Éste se quita mediante una carretilla o grúa, y el nuevo dado se coloca sobre las extensiones. El dado nuevo se empuja manualmente hacia la prensa, se fija y la producción reinicia. Este sistema normalmente se usa con dados que pesan menos de 5,000 libras. Las extensiones de soporte son fáciles de instalar en la parte frontal y trasera de la prensa, y se puede poner un dado con anticipación sin interferir con el dado que se está quitando.

Mesas de Dados. La mesa de dados es un conjunto de bastidores independiente localizado cerca de la prensa. Normalmente tiene rodillos de soporte y un mecanismo de empuje-tracción montado en la parte superior para ayudar a quitar e insertar dados. Estas unidades pueden ser fijas o portátiles. Las mesas pueden ser para una sola prensa (similares a las extensiones de soporte) y requieren una carretilla o grúa para mover los dados. Sin embargo, la configuración más común permite que un nuevo dado se pueda poner con anticipación, y el cambio se hace sin la ayuda de ninguna otra pieza de equipo de manejo de material.

La mesa en T usa una banda transportadora orientada de manera paralela a la cama de la prensa; un juego de extensiones de soporte las une. El dado nuevo se coloca en un extremo de la banda transportadora durante la producción. Al momento del cambio, el dado antiguo se jala (mediante un mecanismo motorizado) hacia la sección central de la banda transportadora, la cual mueve el dado antiguo hacia un extremo mientras mueve el dado nuevo hacia la sección central. El dado nuevo es empujado hacia la prensa y asegurado, y la producción se reanuda.

Carros de Dados. Los carros de dados motorizados se usan comúnmente cuando los dados pesan más de unas miles de libras o tienen un tamaño difícil de manejar. Éstos se usan además para mantener la prensa libre de obstrucciones físicas como mesas y extensiones de soporte. Un carro de dados puede estar dedicado a una prensa, o usarse para varias prensas. Los carros normalmente tienen chasis de acero con los siguientes tres componentes básicos:

  1. Manejo en piso para mover el carro en su posición
  2. Mecanismo motorizado de empujetracción
  3. Rodillos de soporte o rieles de deslizamiento

Los carros pueden estar dedicados para manejar un solo dado a la vez, o para dar servicios múltiples, lo cual permite que los dados puedan colocarse con anticipación en el carro.

Cambio Automático. Las mesas y carros descritos anteriormente requieren de un operador que controle el proceso mediante un panel de control. Muchos sistemas instalados en la actualidad son controlados automáticamente con una computadora o con un controlador lógico programable. El cambio con un botón es ahora una realidad.

Reducir el tiempo de cambio de dados es obligatorio para alcanzar una operación de estampado de clase mundial. Las formas más prácticas de lograrlo son mediante la cuidadosa evaluación de las necesidades del cuarto de prensas y la implementación de equipo y procedimientos de cambio de dados a un costo efectivo. En el ambiente manufacturero actual, los presupuestos reducidos son una forma de vida, lo cual hace a la actualización de prensas para un cambio rápido de dados una posibilidad de costo efectivo.



Ron Demonet


Atlas Technologies Inc.
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