¿Alguna vez se ha preguntado cuál es el secreto para producir piezas estampadas de alta calidad? En esta entrada del blog, profundizaremos en el papel fundamental que desempeña la holgura del punzón y la matriz en el proceso de estampación. Nuestro ingeniero mecánico experto compartirá valiosas ideas y consejos prácticos sobre la optimización de la holgura para mejorar la calidad de las piezas y prolongar la vida útil de las herramientas. Prepárese para aprender de ejemplos reales y descubrir las últimas tecnologías en este campo.
La holgura de la matriz se refiere a la distancia entre el punzón y la matriz en un molde, que influye significativamente en el rendimiento del molde y en la calidad de la pieza. Ajustar y controlar la holgura de la matriz es un aspecto crítico de la fabricación y el mantenimiento de moldes.
En primer lugar, existen varios métodos para ajustar la holgura de la matriz, incluyendo el método de transmisión de luz y el método de calce. El método de transmisión de luz es adecuado para moldes pequeños, en los que el tamaño y la uniformidad de la holgura entre el punzón y la matriz se ajustan iluminando con luz y observando a través del orificio de fuga de material de la base inferior de la matriz.
El método de la cuña consiste en colocar cuñas metálicas adecuadamente alrededor del borde de la matriz y ajustar la holgura observando si el punzón entra suavemente en el borde de la matriz durante el cierre del molde.
En segundo lugar, el tamaño de la holgura de la matriz afecta directamente a la calidad de las piezas estampadas. Tanto una holgura demasiado grande como demasiado pequeña puede afectar negativamente a las piezas estampadas. Por ejemplo, cuando la holgura es demasiado grande, puede provocar un aumento de las rebabas y un mayor ángulo de colapso de la sección transversal, lo que afecta a la precisión dimensional.
Por el contrario, cuando la holgura es demasiado pequeña, podría provocar un aumento de la resistencia a la deformación del material, lo que requeriría una mayor fuerza de cizallamiento. Por lo tanto, es muy importante seleccionar y ajustar razonablemente la holgura de la matriz.
Además, la medición de la holgura de la matriz es clave para garantizar el funcionamiento normal del molde y mejorar la calidad del producto. Para una medición precisa, se pueden utilizar herramientas especiales para medir la holgura de la matriz.
La punzonadora CNC y la Torreta CNC La punzonadora puede producir una junta de grieta cizallada, mantener una fuerza de corte equilibrada, garantizar una buena calidad de punzonado y prolongar la vida útil del molde.
Se recomienda consultar la tabla de holguras de punzones y matrices (como se muestra en la Tabla 1) para obtener resultados óptimos.
Tabla 1. Tabla de punzones y holguras
Unidad: mm
| Espesor | Acero dulce | Inoxidable | Aluminio* |
| 0.8 | 0.15-0.20 | 0.20-0.24 | 0.15-0.16 |
| 1.0 | 0.20-0.25 | 0.25-0.30 | 0.15-0.20 |
| 1.5 | 0.30-0.38 | 0.37-0.45 | 0.22-0.30 |
| 2.0 | 0.40-0.50 | 0.50-0.60 | 0.30-0.40 |
| 2.5 | 0.50-0.63 | 0.62-0.75 | 0.37-0.50 |
| 3.0 | 0.60-0.75 | 0.75-0.90 | 0.45-0.60 |
| 3.2 | 0.64-0.80 | 0.80-0.96 | 0.48-0.64 |
| 3.5 | 0.70-0.88 | 0.88-1.05 | 0.53-0.70 |
| 4.0 | 0.80-1.00 | 1.00-1.20 | 0.60-0.80 |
| 4.5 | 0.90-1.13 | 1.13-1.35 | 0.68-0.90 |
| 5.0 | 1.00-1.25 | – | 0.75-1.00 |
| 5.5 | 1.10-1.38 | – | 0.83-1.10 |
| 6.0 | 1.20-1.50 | – | 0.90-1.20 |
* También aplicable a Cobre y Latón
La elección del valor de la holgura de la matriz para a CNC punzonadora o una punzonadora de torreta CNC se realiza generalmente mediante fórmulas empíricas y gráficos.
Un diseñador y montador de matrices de estampación experimentado, con un buen conocimiento de los distintos productos, incluidos sus requisitos de material, tamaño y precisión, sabrá cómo diseñar el molde para fabricar productos cualificados y reducir los tiempos de reparación.
La separación entre el punzón y la matriz tiene un impacto significativo en la calidad de la pieza estampada y en la vida útil de la matriz. troquel de estampación.
Por lo tanto, al diseñar la matriz de estampación, debe elegirse una holgura razonable para garantizar la calidad y precisión de las piezas estampadas.
Un valor de holgura menor debe utilizarse para piezas con alta precisión dimensional y perpendicularidad mientras que para piezas con menores requisitos de precisión pueden utilizarse valores de separación mayores para reducir la fuerza de punzonado y mejorar la vida útil de la matriz de estampación.
Existen dos métodos para determinar la holgura del punzón y la matriz, por experiencia y por fórmula.
Al diseñar y fabricar una nueva matriz de estampación debe utilizarse el valor mínimo razonable de holgura, teniendo en cuenta la desviación en la producción y el desgaste durante el uso.
En el proceso de producción, la matriz de estampación se desgastará continuamente, aumentando la holgura, por lo que es esencial mantener la holgura dentro de un rango razonable.
Porcentaje de la holgura de la matriz con respecto al espesor del material:
◆ Vida útil mínima de las matrices: 15%
◆ Despeje óptimo: 20~25%
◆ Larga vida útil de las matrices: 30%
◆ Juego de troqueles para trabajos pesados: 30%
(Tabla 1) Tabla de holguras recomendadas
| Espesor (mm) | Aluminio (mm) | Acero dulce (mm) | Acero inoxidable (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 0.15 | 0.20 | 0.20 |
| 1.50 | 0.23 | 0.30 | 0.40 |
| 2.00 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| 3.00 | 0.60 | 0.75 | 0.90 |
| 4.00 | 0.80 | 1.00 | 1.20 |
| 5.00 | 1.00 | 1.25 | 1.75 |
| 6.35 | 1.60 | 2.00 | 2.22 |
Su valor puede calcularse según la siguiente fórmula de holgura del punzón y la matriz:
Materiales blandos:
Materiales duros:
Más información:
◆ Prolongar la vida útil del molde.
◆ Buen efecto de retorno del material
◆ La rebaba generada es pequeña
◆ Consigue un agujero más limpio y ordenado.
◆ Reducir la posibilidad de que se pegue.
◆ Nivelación de la pieza de trabajo
◆ La posición del agujero es más precisa.
◆ El mínimo fuerza de perforación es necesario para borrado
Los efectos de unas holguras de matriz demasiado grandes o pequeñas en la calidad de las piezas estampadas se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
Cuando la holgura de la matriz es demasiado grande:
Cuando la holgura del troquel es demasiado pequeña:
La adecuación de la holgura de la matriz es crucial para garantizar la calidad de las piezas estampadas. Tanto la holgura excesiva como la insuficiente pueden repercutir negativamente en la calidad de estas piezas, lo que incluye, entre otras cosas, la deformación de la pieza, las desviaciones dimensionales, los daños superficiales y la reducción de la vida útil de la matriz.
Por lo tanto, al diseñar y ajustar las matrices, deben tenerse en cuenta los requisitos específicos de estampación y las características de los materiales para controlar con precisión la holgura de las matrices, garantizando así la calidad de las piezas estampadas y el uso a largo plazo de las matrices.
Las últimas tecnologías y métodos para ajustar las holguras de los moldes incluyen una variedad de formas, cuyo objetivo principal es garantizar holguras razonables de los moldes, mejorar la calidad del producto y prolongar la vida útil del molde. He aquí algunos métodos y tecnologías específicos:
Método del tornillo de ajuste: Esta es una forma común de ajustar la abertura del labio del molde utilizando la elasticidad del acero del molde, junto con tornillos convenientemente aplicados a la fuerza, para provocar un cambio en el hueco de abertura.
Ajuste de la distancia entre las placas superior e inferior: En el ajuste del molde de diferencia de segmentos de la máquina dobladora, primero se consigue la separación de diferencia de segmentos requerida ajustando la distancia entre las placas superior e inferior, después se introduce el molde en la prensa para prensarlo, observando y comprobando si la calidad y el tamaño del producto cumplen los requisitos.
Ajuste cóncavo-convexo de la holgura del molde: Ajustando la separación entre los moldes cóncavo y convexo, se puede reducir eficazmente la producción de productos defectuosos. Además, el rendimiento del molde puede optimizarse aún más ajustando la presión del colchón de aire del molde cóncavo, recortando el molde convexo R o reduciendo el rebote ajustando el ángulo negativo del molde convexo.
Uso de herramientas de diseño profesionales: Las herramientas de diagnóstico de entrada de SolidWorks, por ejemplo, pueden ayudar a identificar defectos en el modelo, como el problema del hueco entre caras, evitando así estos problemas en la fase de diseño.
Instalación y ajuste del punzón no guiado: La instalación y el ajuste de un punzón no guiado es relativamente compleja, ya que requiere colocar el punzón en el centro de la prensa y apoyarlo con bloques, mientras se ajustan las tuercas de la corredera de la prensa para completar el ajuste.
Reajuste de las holguras del molde: Cuando la holgura del molde es demasiado grande o desigual, es necesario reajustarla para garantizar el funcionamiento normal del molde y la calidad del producto.
Para mejorar la precisión de la medición de la holgura del molde, las técnicas de medición avanzadas actuales incluyen:
1. Tecnología de escaneado 3D:
Este método de medición sin contacto utiliza principios ópticos o principios de interferencia láser para realizar un escaneado a escala real del molde de fundición, obteniendo datos tridimensionales de alta precisión. En comparación con los métodos tradicionales de medición por contacto, la tecnología de escaneado 3D puede proporcionar resultados más rápidos y precisos.
Además, las técnicas de escaneado láser tridimensional óptico y sin contacto pueden medir con rapidez y precisión, comparando con el CAD original para determinar el Dimensionado y Tolerado Geométrico (GD&T), ayudando así a los fabricantes a supervisar la calidad de los moldes con regularidad, e identificar y corregir los problemas.
2. Máquina de medición por coordenadas:
Con una avanzada tecnología de sensores y algoritmos de medición, proporciona un alto nivel de precisión de medición, normalmente a nivel de micras. Este dispositivo es especialmente adecuado para los requisitos de medición de productos de alta precisión en moldes de SMC, controlando con precisión la calidad y optimizando el proceso de producción.
3. Mecanismos de medición en tiempo real:
En concreto, se trata de un mecanismo de medición en tiempo real de la holgura del molde de vidrio. Esta tecnología cambia la forma en que se mide la holgura del molde en la tecnología existente, mejorando la eficiencia de la producción y la calidad de todo el sistema de fundición.
4. Método de supervisión de la holgura del cierre del molde de estampación:
Mediante una verificación experimental específica, este método puede medir con exactitud el hueco de cierre del molde, con una precisión que alcanza los 0,01 mm. Esto indica su aplicabilidad a una variedad de control de la brecha de cierre del molde de estampado, reduciendo el tiempo de instalación y depuración del molde, mejorando la calidad de las piezas estampadas y ahorrando costes.
Prevenir y controlar eficazmente los problemas de holgura durante el proceso de fabricación de moldes es una tarea compleja pero crucial. He aquí algunos métodos que pueden aplicarse:
Consideraciones durante la fase de diseño:
Al diseñar y fabricar moldes de estampación, es importante garantizar la holgura adecuada entre las matrices macho y hembra. Esto no sólo ayuda a mantener la consistencia de la holgura, sino que también simplifica el proceso de fabricación. Además, en el caso de piezas de forma irregular, es necesario determinar con precisión las dimensiones y tolerancias de las piezas de trabajo de las matrices macho y hembra.
Control de la precisión del mecanizado:
Para garantizar una holgura mínima de estampación (como 1μm), es necesario un control estricto de la temperatura del taller, ya que la precisión de la pieza está relacionada de forma significativa con la temperatura ambiente. Esto significa que el control de la temperatura es uno de los factores clave durante el mecanizado de precisión.
Aplicación de técnicas de ajuste de moldes:
Los problemas de holgura de la superficie del molde pueden resolverse mediante métodos de ajuste del procesamiento de la deformación. Esto incluye la discusión sobre los ajustes de procesamiento de la superficie del molde y la obtención de las superficies del molde ajustadas. Además, se pueden utilizar métodos como la compensación de la presión local del plano de prensado y otras soluciones viables de ajuste de la holgura de la superficie del molde.
Técnicas para evitar las rebabas:
Durante la estampación a doble cara sin rebabas y con holgura negativa, si se encuentran problemas de rebabas difíciles de eliminar, se puede llevar a cabo un proceso de desbarbado en el molde para eliminar estas rebabas.
Diseño del espacio libre del molde:
Al diseñar la holgura del molde, se puede utilizar un método de cálculo para determinar la cantidad de cambio de holgura causada por la deformación térmica, lo que reduce el tiempo de mecanizado y montaje del molde.
Prevención de la rotura de cables:
Durante el uso del mecanizado por descarga eléctrica de corte rápido con hilo, debe prestarse atención al contacto entre el bloque conductor y el hilo del electrodo para evitar la rotura del hilo causada por un contacto deficiente, lo cual es crucial para mantener la continuidad y la estabilidad del proceso de mecanizado.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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