Maximizando la potencia del punzonado con la selección del herramental

El seleccionar las herramientas de punzonado correctas puede eliminar operaciones secundarias

December 21, 2012

Maximizando la potencia del punzonado con la selección del herramental - TheFabricator.com

Figura 1: El herramental completamente guiado no tiene que ser herramental fijo. Algunos fabricantes de herramientas ofrecen modelos en los cuales la longitud total puede ajustarse sin desensamble. El modelo mostrado puede ajustarse en incrementos de 0.002 pulgadas (0.05 mm).

Toda prensa dobladora CNC tiene una potencia oculta—ésa que permite a los fabricantes eliminar muchas operaciones secundarias. Descubrir esa potencia oculta requiere el herramental correcto, la planeación adecuada del proceso y una operación óptima tanto de la prensa como del herramental.

El herramental de la actualidad es más avanzado que nunca, lo que brinda a los fabricantes la oportunidad de hacer eficientes las operaciones y reducir el tiempo improductivo de máquina. Por ejemplo, los diseños más recientes de herramental permiten a los fabricantes mejorar la calidad del borde de las partes punzonadas, al mismo tiempo que se reduce la posibilidad de consecuencias adversas si la máquina no es operada adecuadamente. Igualmente importante, las herramientas de aplicaciones especiales pueden crear nuevas cualidades para partes que antes no eran posibles en la mayoría de las prensas de torreta; esto le brinda a los planeadores de procesos una herramienta más cuando se trata de encontrar formas de reducir los costos de manufactura.

Sólo es cuestión de saber con qué he-rramental se cuenta y cómo usarlo.

Elimine rebabas y bordes ásperos

Los bordes lisos punzonados de manera consistente no son accidentales; son un reto constante para todo fabricante. El mejor seguro de inicio para buenos bordes empieza por usar herramental de larga duración. Este tipo de herramental, hecho con acero para herramientas de primera, tiene ranuras que ayudan a distribuir lubricante uniformemente y eliminan la posibilidad de tapones. Esa combinación ayuda a asegurar que se maximice la vida del herramental entre afiladas.

Por supuesto, cada fabricante de he-rramientas hace su propia declaración de “larga vida”. El mejor consejo es consultar con los fabricantes exitosos para saber la verdad. Siga sus indicaciones, y vea si resultan los mismos beneficios.

Otro punto obligado es el herramental completamente guiado, lo que aumenta la seguridad de obtener bordes de calidad en las partes punzonadas. Aun al punzonar material grueso como acero suave de 0.025 pulgadas o calibres delgados de material más duro, como acero inoxidable, el herramental completamente guiado dirige el punzón al punto exacto donde el material será cortado y soporta el punzón de forma que esté centrado con relación al dado (vea la Figura 1). Debido a que el punzón está completamente soportado en el punto de contacto con el material, la punta del punzón no entra al dado descentrada, creando un corte limpio.

Una vez que se tiene el herramental correcto en la prensa de torreta, un uso concienzudo del herramental le asegurará resultados de calidad. Una separación incorrecta del dado puede causar rebabas excesivas, mala calidad de los agujeros, ruptura del punzón, mala extracción del punzón y escoriado. Así que, estableciendo desde el principio separaciones de dado correctas, estos problemas comunes pueden evitarse.

La separación adecuada del dado se determina calculando el porcentaje del espesor del material y ajustándolo para diferentes hojas metálicas. Por ejemplo, el acero suave puede requerir una separación de dado entre 15 y 25 por ciento del espesor del material, dependiendo de qué tan gruesa sea la hoja—o incluso placa. Típicamente, las tablas de separaciones de dado proporcionadas por los fabricantes de máquinas herramienta o por los proveedores de herramental pueden mostrarle rápidamente la separación correcta.

Los dados y punzones sin filo son otro factor que contribuye a generar partes punzonadas de mala calidad, un factor obvio pero que algunas veces se pasa por alto. Sin importar qué tan durable sea su herramental, nunca se pretendió que durara para siempre sin afilarse o reemplazarse. Así que, refiérase al indicador de conteo de golpes de prensa en la prensa punzonadora a intervalos determinados para marcar la inspección de punzones y dados requerida y un oportuno traslado al afilador de herramientas.

Como se mencionó anteriormente, las ranuras de lubricación diseñadas en el herramental pueden ayudar a asegurar que el punzón esté siempre protegido cuando golpee el metal. Para aplicaciones de material grueso en las que la alimentación normal de lubricante es un reto, se han desarrollado almohadillas de lubricación para mantener lubricadas las puntas de punzón. Se insertan fácilmente en los ensambles de herramientas de to-rreta gruesa y proporcionan lubricación durante todo el proceso de punzonado, previniendo el escoriado. Las almoha-dillas de lubricación además ayudan a reducir la acumulación de calor en el punzón, lo que alarga la vida de la he-rramienta.

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Figura 2: Esta herramienta de desbarbado alisa los bordes ásperos de un contorno punzonado, eliminando actividades secundarias de desbarbado.

Cuando no se pueden evitar rebabas o bordes ásperos, las herramientas especiales ayudan. Una herramienta patentada de ese tipo se basa en una bola especial tanto en la parte superior como inferior de la herramienta para apartar las rebabas, creando un radio pequeño que es liso al contacto en el borde punzonado. La herramienta con bola rodante funciona en conjunto con las capacidades de programación de la prensa punzonadora para asegurar que la cortina descienda cuando traza el contorno del borde punzonado. Incluso contornos tales como pequeñas esquinas reducidas pueden procesarse con este tipo de herramienta (vea la Figura 2).

Elimine acumulación en el herramental

Algunos materiales presentan más retos que otros. La clave para el éxito del punzonado es saber qué pueden hacer el he-rramental y la prensa con un material en particular.

Un ejemplo es el cobre. Aun cuando punzonar hoja delgada de cobre no es un reto de fabricación cotidiano, el hacerlo correctamente marca el camino hacia buenos resultados al punzonar otros materiales delgados que implican un reto.

Aun cuando es muy suave, el cobre es especialmente abrasivo y puede causar desgaste excesivo en herramental típico de prensas punzonadoras. El cobre se adhiere fácilmente a los componentes del herramental, especialmente a los lados del punzón durante la extracción, causando todo tipo de problemas. La acumulación de cobre puede distorsionar las partes punzonadas y causar que las herramientas se desgasten prematuramente. Para evitar este problema puede requerirse limpieza y afilado extra del herramental.

El mayor reto al punzonar cobre son las ranuras angostas en hojas que son sólo ligeramente más anchas que el ancho del punzón. Este tipo de parte se usa con más frecuencia en ensambles de circuitos impresos. Con herramental tradicional no tratado, sería imposible punzonar ranuras sumamente angostas en cobre delgado, pero los diseños más nuevos de herramental con recubrimientos avanzados lo hacen posible y relativamente sin pro-blemas. Este tipo de herramental tiene una separación reducida entre el punzón y el extractor de 0.0016 pulgadas (0.04 mm)—la separación del herramental tradicional es de 0.0031 pulgadas (0.08 mm) o mayor. Esta menor separación y el recubrimiento del herramental permiten el punzonado limpio de ranuras angostas a velocidades altas de prensa—de hasta 700 golpes por minuto.

En esta aplicación, el recubrimiento de la herramienta es un nitruro de titanio-circonio multicapas, que es duro, resistente al desgaste y lubricante. Como todos los recubrimientos, éste actúa como una barrera entre el punzón y la hoja metálica. El recubrimiento es ade-cuado para este tipo de aplicación de punzonado de cobre. La combinación del estilo y recubrimiento del herramental elimina operaciones secundarias al evitar rebabas, bordes defectuosos y partes distorsionadas. Además, elimina partes de desecho caras, causadas por una acumulación excesiva de material en el punzón (vea la Figura 3).

Elimine sujeción y soldadura

Debido a que la soldadura es una costosa operación de fabricación y encontrar buenos soldadores es cada vez más difícil, los fabricantes siempre están abiertos a eliminar soldadura corriente abajo siempre que sea posible. A ellos debería interesarles lo que se puede hacer en la prensa punzonadora.

Hay una herramienta que produce pestañas de auto-bloqueo con resorte. Éstas se fijan entre sí en los agujeros prepunzonados. No se necesitan operaciones adicionales de ensamble corriente abajo.

La herramienta elimina la necesidad de soldar las uniones de conexión en la fabricación de cajas eléctricas, por ejemplo. Mediante la planeación previa, múltiples componentes pueden reducirse a un solo componente prepunzonado que se dobla y se asegura. Esta herramienta puede usarse en un material prepintando, el cual de otra manera tendría que ser pintando después de soldarse. Esto ayuda a eliminar operaciones adicionales de acabado (vea la figura 4).

Elimine arandelas de seguridad y acelere el ensamble

En algunos casos, el herramental de punzonado puede ayudar a acelerar el proceso de ensamble.

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Figura 3: Herramental especialmente tratado con separación reducida entre el punzón y el extractor puede punzonar ranuras angostas de alta calidad en hojas de cobre, una aplicación normalmente problemática.

Por ejemplo, se ha desarrollado he-rramental que fabrica formas que se alinean con pernos de cabeza hexagonal y los sujetan. Se trata de un sistema de herramienta de formado y triple lanceta con resorte que puede usarse con diversos pernos de cabeza y tuercas con muchos tamaños de rosca, incluyendo rosca métrica. El herramental brinda un método confiable y seguro de retener sujetadores roscados en hoja metálica para ensamble.

La forma acepta ya sea una tuerca hexagonal o la cabeza de un perno he-xagonal. Una tuerca permite que las partes de hoja metálica se ensamblen con un perno correspondiente desde el reverso de la parte. De forma alternativa, la cabeza de un perno puede instalarse con la rosca saliendo a través de la hoja metálica. En cualquiera de estos métodos, el sujetador es sostenido firmemente entre las formas punzonadas para evitar rotación de la tuerca mientras que se aprieta bien el ensamble, eliminando la necesidad de arandelas de seguridad (vea la Figura 5).

Las prensas punzonadoras y el herramental de la actualidad tienen caracte-rísticas que eliminan varias operaciones secundarias, como la creación de bisagras y el roscado de agujeros. La clave es saber qué es lo que se tiene y cómo usarlo.



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