El primero en punzonado

Cómo pueden los fabricantes reducir el tiempo de configuración en la punzonadora

February 22, 2013

El primero en punzonado - TheFabricator.com

Figura 1: Las multiherramientas pueden aumentar la flexibilidad de una configuración de punzón y reducir el número de cambios de herramientas requerido.

Producir más partes en menos tiempo es la nueva realidad para los fabricantes que buscan ir a la delantera. Los talleres de trabajos altamente mezclados de la actualidad producen menos volumen por parte, pero procesan más trabajos, concentrándose en reducir el tiempo de manufactura y no en aumentar el tiempo productivo de la máquina.

La capacidad de moverse rápidamen-te de un trabajo al siguiente es esencial para la capacidad de un taller de producir más partes en menos tiempo. Reduciendo el tiempo de cambio en la punzonadora se logra una mayor eficiencia y se mejora el flujo de partes. La capacitación adecuada del operador, el diseño óptimo de las herramientas (vea la Figura 1), las prácticas de manufactura esbelta y un inventario adecuado y apropiado de he-rramental pueden afectar ese tiempo de cambio crítico.

La importancia de una buena capacitación

Una operación eficiente de punzonado requiere una buena capacitación del operador. Si los punzones se desgastan prematuramente y requieren un afilado frecuente, es probable que se hayan configurado incorrectamente. Capacitar correctamente a los operadores asegura consistencia en el flujo de partes, aumenta la vida de las herramientas y mejora la calidad del producto final.

Asegúrese de que cuando todos los operadores estén estableciendo longitudes de herramienta, midan desde la misma superficie. Esto pareciera ser cosa de sentido común, pero con frecuencia la precisión de esta medición se da por hecha. Muchas herramientas tienen una clavija anti-rebote con resorte para asegurar que la herramienta no se levante (o “rebote”) cuando no deba durante la carrera de la cortina. Ese resorte hace que esta clavija sea una superficie inadecuada para medir la longitud de la herramienta. Aun así, si los trabajadores no están capacitados adecuadamente, un operador puede medir hasta la parte superior de la clavija de ajuste mientras que otro puede medir hasta la parte superior de la clavija anti-rebote—una diferencia de más de 1 mm (vea la Figura 2).

Esto puede causar estragos en la consistencia del punzonado, especialmente al usar herramientas de formado. Esto nos remonta a los fundamentos del punzonado. Cada máquina tiene una altura de cierre específica, así como áreas específicas en el control para introducir información sobre la longitud de la he-rramienta y otros atributos. Así, si los operadores no consideran la altura de cierre específica de la máquina, menos la longitud del ensamble completo de punzón y dado, menos el espesor del material—y no introducen la información en los lugares correctos en el control—es muy probable que obtengan una carrera de punzón menor o mayor a la correcta. Una carrera mayor a la correcta puede provocar una gran cantidad de marcado en la hoja y un tiempo excesivo somete las herramientas a mucha tensión. Si una operación usa herramientas de formado, una carrera menor a la correcta con una longitud de carrera incorrecta se hace inmediatamente evidente, pues la máquina produce formas mal hechas que se salen bastante de las especificaciones.

Sin importar qué tan eficientes se hagan los cambios, los talleres pueden no notar beneficios si las herramientas siguen desgastándose prematuramente y la máquina produce demasiadas partes malas. Los operadores deben cambiar el herramental para satisfacer la demanda del cliente—no sólo como reacción ante el desgaste de herramientas inesperado y prematuro. Una capacitación correcta es la respuesta. Dicho de manera simple, cuando las herramientas están funcio-nando consistentemente de un operador a otro, los talleres obtendrán resultados más confiables y una vida consistente del herramental.

Herramental para una configuración más rápida

Ya sea que se requiera un cambio para reemplazar partes perecederas o todo el ensamble, ensamblar o desensamblar el ensamble de guía rápida y fácilmente puede acortar significativamente el tiempo de cambio. Los ensambles de estaciones pequeñas tienen remoción de guías sin herramientas, con ensambles de guía que salen. Para acortar el tiempo de configuración en estaciones grandes, los diseñadores de herramientas usan pernos pequeños en la pestaña, de forma que los operadores necesiten aplicar sólo unas cuantas vueltas para aflojar o asegurar el ensamble de guía durante la configuración.

La facilidad con que puede quitarse y ponerse un punzón también afecta el tiempo de cambio. Por años el estándar ha sido la retención de punzones sin herramientas y sin pernos en estaciones pequeñas, lo que permite a los operado-res quitar la guía y destornillar el punzón del mandril. Sin embargo, una nueva estrategia elimina la necesidad de recolocar todo el punzón destornillándolo del ensamble de mandril o tuerca con cabeza. El operador cambia el punzón dándole a una llave un cuarto de vuelta para desbloquear el portapunzones y jalando el punzón (vea la Figura 3). Luego, el operador presiona el punzón en el portapunzones y gira la llave de nuevo para asegurarlo. Esto elimina la necesidad de destornillar todo el punzón, acortando significativamente el tiempo de cambio.

Los métodos de recolocación y remoción con placa de extracción también pueden influir en el tiempo de cambio. Muchos diseños de herramental para punzonadora siguen incluyendo un perno con un sistema de retención de anillo o sujeción de anillo que requiere un desarmador o una llave para su remoción—un método que alarga la configuración. Para acortar la configuración, algunos ensambles de estación pequeña tienen sistemas de retención con extractor deslizable en los cuales el extractor sale una vez que el punzón es desenganchado del ensamble. Este proceso simplifica la remoción por extractor y la recolocación. En ensambles de estación grande, hay sistemas de liberación con extractor de botón pulsador que facilitan la remoción con extractor y la recolocación.

Por supuesto, una vez que el herramental es ensamblado, todavía se tiene que ajustar la longitud. Si una herramienta es más fácil de ajustar, también puede reducir el tiempo de cambio. Hay varios métodos que permiten a los ope-radores hacer ajustes rápidamente. La mayoría de los ensambles de estación grande tienen ajustes por botón pulsador. Algunos ensambles de estación pequeña incluyen ajuste sin herramientas en el cual los operadores retraen el ensamble de guía y le aplican al herramental una vuelta ligera. En ensambles de estación pequeña más nuevos, los diseñadores de herramientas han eliminado tanto las herramientas como los botones. En lugar de esto, los punzones pueden ajustarse agarrando la parte superior del mandril y girándolo.

El primero en punzonado - TheFabricator.com

Figura 2: Muchos punzones tienen una clavija anti-rebote (arriba en la vista izquierda, en el centro en la vista derecha) junto con una clavija de ajuste (la segunda de arriba en la vista izquierda, el anillo intermedio en la vista derecha). Durante la configuración, todos los operadores deben medir la longitud de la herramienta desde la misma superficie—la clavija de ajuste.

Estrategia de almacenamiento para herramientas de punzonado

Un área especial de mantenimiento o un carro de herramientas para alojar las herramientas necesarias para mantener los ensambles de punzón también puede ayudar a asegurar la consistencia y facilitar los cambios. Los operadores pueden pre-cargar los carros de herramientas con herramental especial para un trabajo específico. Con las mordazas, portahe-rramientas, llaves y lubricación correcta a la mano, los operadores pueden cambian herramental de un trabajo a otro de manera rápida y sencilla.

Algunos talleres pueden elegir almacenar herramientas en el punto de uso, lo que es un estándar en la táctica de manufactura esbelta. Pero como con muchos elementos de la manufactura esbelta, el enfoque de un taller en el área de punzonado puede requerir ajuste para una producción altamente mezclada. Un herramental flexible es la base del punzonado. Un taller puede punzonar piezas en una estampadora todo el día, pero la operación nunca será tan flexible como en la punzonadora.

Una estrategia de herramental de punzonado bien planeado refleja esto. Algunos talleres almacenan todas las herramientas que necesitan en gabinetes de herramental cerca del punto de uso; este método es especialmente útil si una punzonadora está en una celda de manufactura de partes específicas, quizás con un afilador de herramientas a la mano.Pero, ¿qué ocurre si otra punzonadora necesita cierta herramienta en ese gabinete? ¿Cada área de almacenamiento tiene un registro de mantenimiento estándar? ¿Con qué frecuencia el personal necesita ir a la afiladora? Con frecuencia es más sencillo dedicar un área a almacenamiento y afilado de herramientas de punzonado. En todo caso, como ocurre con muchos aspectos de la manufactura, la mejor estrategia de almacenamiento de herramientas depende de la aplicación.

Sin importar cuál sea la estrategia de almacenamiento de herramientas, los fabricantes necesitan tener el herramental listo para tomarse, pre-colocado en el punto de uso—bien mantenido, lubricado y ajustado—de forma que el operador pueda entrar en acción una vez que la punzonadora acabe su trabajo previo. De esta manera, el técnico puede cargar el programa, cambiar herramental y estar trabajando en minutos, y no al cabo de una hora.

Número de cambios

Un cambio puede ser rápido, pero ¿puede evitarse del todo, o al menos ser menos frecuente? ¿Las multiherramientas pue-den reducir el número de cambios aumentando la capacidad de la torreta (vea la Figura 1)? Dichas herramientas también pueden hacer mucho más flexible la configuración del punzón de torreta. La mayoría de las herramientas debe insertarse con cierta orientación y no puede rotarse. Sin embargo, las multiherramientas más nuevas pueden cambiar de orientación sobre la marcha, permitiendo que una herramienta punzone más geometrías de parte en un nido.

¿Hay cambios frecuentes por herra-mientas sin filo o rotas, que podrían haberse evitado con un mantenimiento regular pro-activo? Dependiendo de la frecuencia de uso de una herramienta, ya sea muchas veces al día o muchas veces por hora, considere elegir herramientas que usan aceros durables que aguantan más golpes entre afiladas.

Además, los operadores deben buscar signos de desalineación o desgaste prematuro en el punzón. El desgaste prematuro puede venir de prácticas incorrectas de punzonado, que causan fuerza lateral excesiva en la herramienta, la cual reduce la separación del dado en un lado. Esto puede provocar desgaste rápido tanto del punzón como del dado. De nuevo, esto nos remonta a la capacitación correcta.

Además, tener un inventario adecuado o extra del herramental más popular asegura que la punzonadora no se quede parada porque el herramental necesite afilarse. Al hacer un inventario de he-rramental de punzonado, los fabricantes pueden encontrar que los punzones universales hacen la vida más fácil. Los ope-radores que operan múltiples marcas de punzones de torreta gruesa pueden comprar los portapunzones necesarios con diversos punzones que pueden usarse en todo el taller.

Una punzonadora puede usar una mezcla de herramientas comunes para varios trabajos, así como herramientas especializadas que permiten el punzonado rápido de ciertas partes. Usar herramientas comunes puede minimizar el número de cambios. Pero las herramientas comunes de punzonado además pue-den aumentar la cantidad de punzonado requerida, lo que puede hacer lenta la operación y acortar la vida de la herramienta.

Aquí, ciertas herramientas pueden proveer una alternativa. Por ejemplo, las herramientas de corte rodantes pueden cizallar el metal en lugar de punzonarlo (vea la Figura 4). Como otra alternativa, las herramientas con forma especial pue-den reducir el número de golpes necesarios para cada trabajo.

El primero en punzonado - TheFabricator.com

Figura 3: En esta nueva estrategia para la recolocación del punzón, el operador cambia el punzón aplicándole a una llave un cuarto de vuelta para desbloquear el portapunzones y jalando el punzón.

Reduciendo el tiempo de manufactura

Una planeación cuidadosa y una capacitación adecuada contribuyen enormemente a la obtención de cambios rápidos. Eligiendo el herramental correcto para el trabajo, asegurando que todos los ope-radores hagan las configuraciones y el mantenimiento de las herramientas de la misma manera, e implementando estrategias de manufactura delgada en todo el proceso, un taller puede terminar trabajos más rápido y con una mayor precisión.

La meta es reducir el tiempo total de manufactura. Esto permite al taller producir más partes en la misma cantidad de tiempo, aumentando el ingreso del taller y acelerando la recuperación de la inversión (ROI) para nuevo equipo y herramental.

Una operación puede usar muchas herramientas especiales que punzonan piezas de trabajo en un tiempo record, pero el rendimiento global puede no incrementarse, simplemente porque la puzonadora gasta demasiado tiempo esperando que se cambien las herramientas. Por el contrario, un fabricante puede tener pocos cambios de herramientas y operar con punzonado, pero la operación de punzonado puede ser más lenta, las herramientas pueden requerir afilado con más frecuencia y la vida total de la herra-mienta puede verse afectada.

Los fabricantes enfrentan este proble-ma enfocándose tanto en el número de cambios requeridos como en la velocidad de los cambios en sí. En un ambiente de alta mezcla y volúmenes bajos, un tiempo de cambio excesivo puede ser una grave sangría para la productividad.

Digamos que las herramientas especiales de punzonado ahorran una cantidad significativa de tiempo para cada trabajo. Debido a que minimizan el punzonado, las herramientas duran más y no necesitan afilarse con tanta frecuencia. Sin embargo, requieren que el operador cambie herramientas con más frecuencia, lo que puede ser una seria carga con tiempos de configuración excesivos.

Por otro lado, si el material y las herramientas correctas están colocados previamente como debe ser, ese tiempo de cambio puede hacerse tan corto que es casi despreciable. Al mismo tiempo, los operadores pueden usar la mejor herramienta para el trabajo, prolongar la vida de las herramientas y mejorar la calidad de las partes.

Ciertamente, más herramientas para trabajos específicos pueden requerir un mayor inventario de herramientas de punzonado, y este costo debe sopesarse contra los aumentos de la productividad. Sin embargo, en un ambiente de manufactura de alta mezcla y volúmenes bajos, acortar los tiempos de los cambios abre la puerta hacia más opciones, y esto incluye el enfoque de un fabricante hacia el he-rramental en la punzonadora.

El primero en punzonado - TheFabricator.com

Figura 4: Las herramientas de corte rodantes cizallan el metal en lugar de punzonarlo.



Related Companies

More in Punching and Other Holemaking from TheFabricator.com

comments powered by Disqus