¿Alguna vez se ha preguntado cómo garantizar el éxito de un proyecto de estampación metálica? En esta entrada del blog, nos sumergiremos en los factores críticos que pueden hacer o deshacer su proceso de estampación. Como ingeniero mecánico con experiencia, compartiré sus conocimientos sobre el cálculo de las fuerzas de estampación y la selección de las distancias óptimas entre punzones y matrices. Al final, usted tendrá una sólida comprensión de cómo planificar su proyecto de estampación para obtener los mejores resultados.
Al planificar un proyecto de estampación metálica, uno de los factores más importantes que hay que tener en cuenta es la fuerza de estampación necesaria. El cálculo de la fuerza de estampación correcta garantiza la selección de una prensa con el tonelaje adecuado y el diseño de herramientas que puedan soportar las fuerzas implicadas.
Existen varios métodos para calcular la fuerza de estampación en función del proceso de estampación específico y del tipo de fuerza. Aquí vamos a cubrir algunas de las fórmulas más comunes y proporcionar una calculadora de fuerza de estampado práctico.
Existen varios métodos para calcular la fuerza de estampado, y el que se utilice dependerá del proceso de estampado específico y del tipo de fuerza de estampado que deba calcularse. Estos son algunos métodos comunes para calcular la fuerza de estampado:
Una fórmula básica descompone la fuerza total de estampación en la suma de varias partes:
Los componentes específicos dependerán de su operación de estampación en particular.
En muchos proyectos de estampación, las fuerzas de corte y punzonado constituyen la mayor parte de la fuerza de estampación. Una fórmula común para calcular la fuerza de corte o punzonado es:
𝑃 = 𝑘 × 𝑙 × 𝑡 × ГГ
Dónde:
Una versión alternativa de esta fórmula es:
P = ltτ
Dónde:
Para piezas pequeñas estampadas con un punzón plano, la fórmula puede simplificarse a:
F = Ltτ
Donde F es la fuerza de cizallamiento en newtons.
Para facilitar el cálculo de la fuerza de estampación, aquí tiene una calculadora en línea. Basta con introducir el material, el grosor y el perímetro de la pieza para obtener la fuerza necesaria en toneladas métricas.
P.D: Si desea calcular el tonelaje de la prensa hidráulica, puede utilizar nuestro calculadora de tonelaje de prensas hidráulicas.
Calculadora relacionada: Calculadora de fuerza de flexión en V y en U
Si necesita perforar un agujero redondo, cuadrado o de cualquier otro tipo a través de un metal de un grosor determinado, tendrá que determinar la fuerza de perforación necesaria para realizar esta tarea.
Para calcular el tonelaje necesario de la prensa, puede utilizar la siguiente fórmula de cálculo de la fuerza de punzonado, que también es aplicable al cálculo de la fuerza de corte.
Tonelaje de prensado (KN) = Perímetro (mm) * Espesor de la chapa (mm) * Resistencia al cizallamiento (kn / mm)2)
Convertido en toneladas métricas: dividiendo el resultado de KN por 9,81
La resistencia al cizallamiento de los materiales comunes es la siguiente: unidad: KN/mm2
| Aluminio | Latón | Acero bajo en carbono | Acero inoxidable |
| 0.1724 | 0.2413 | 0.3447 | 0.5171 |
Para consultar la tabla de resistencia al cizallamiento, puede consultar el siguiente post:
Por ejemplo Si se perfora un orificio cuadrado en la lámina de 3 mm de grosor con bajo contenido en carbono chapa de aceroLongitud lateral de 20 mm:
Fuerza de perforación (KN) = 80 x 3 x 0,3447 = 82,728 KN Convertir en toneladas: 82,728 KN ÷ 9,81 = 8,43 Ton.
Para más información sobre la resistencia al cizallamiento, incluido cómo calcularla, puede consultar el Artículo de Wikipedia.
La fórmula mencionada también puede aplicarse como fórmula de la fuerza de corte en el utillaje de prensas o como fórmula para determinar la fuerza necesaria para perforar un agujero.
La holgura entre el punzón y las matrices es un factor crítico en el proceso de punzonado, y está representada por la diferencia total.
Por ejemplo, suponga que está utilizando un troquel superior de ø12 y un troquel de ø12.25 troquel inferior. En ese caso, la holgura óptima debería ser de 0,25 mm.
Si la holgura no es la adecuada, puede reducir la vida útil de la matriz, causar rebabas y provocar cortes secundarios. Una abertura irregular también puede aumentar la fuerza de desmontaje.
Además, la holgura de la matriz depende del material y del espesor, y para las chapas de acero al carbono se recomienda utilizar un valor comprendido entre 12-18% del espesor.
Véase también:
Si no existen requisitos especiales para el Punzón CNCpuede consultar la siguiente tabla para seleccionar la holgura de la matriz.
Además de la fuerza de estampación, la holgura del punzón y la matriz es otro factor clave para el éxito de la estampación. Una holgura adecuada, normalmente expresada como porcentaje del grosor del material, es fundamental para la vida útil de la herramienta, la calidad de la pieza y la prevención de cortes secundarios.
Consulte esta tabla para conocer las directrices generales de separación:
| Espesor | Acero dulce | Aluminio | Acero inoxidable |
| 0.8-1.6 | 0.15-0.2 | 0.15-0.2 | 0.15-0.3 |
| 1.6-2.3 | 0.2-0.3 | 0.2-0.3 | 0.3-0.4 |
| 2.3-3.2 | 0.3-0.4 | 0.3-0.4 | 0.4-0.6 |
| 3.2-4.5 | 0.4-0.6 | 0.4-0.5 | 0.6-1.0 |
| 4.5-6.0 | 0.6-0.9 | 0.5-0.7 | / |
Si calcula las fuerzas de estampación y especifica la holgura adecuada del punzón y la matriz, estará en el buen camino para que su proyecto de estampación tenga éxito. Por supuesto, también intervienen muchos otros factores, como la selección del material adecuado, el diseño de la geometría óptima de la pieza y la elección de los lubricantes y recubrimientos apropiados.
Consulte a un socio con experiencia en estampación metálica para que le ayude a sortear todas las complejidades y le garantice los mejores resultados. Con la planificación y los conocimientos adecuados, podrá aprovechar todo el potencial de la estampación metálica para sus piezas y productos.
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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