Troquelado Y Estampado

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”

Extensión: Maturín

Ingeniería Industrial

Procesos de manufactura

Profesor:

Ing. Henry Calles

DESARROLLO

1- TROQUELADO DE METALES

El troquelado, es un proceso para moldear en forma y tamaño, materiales sólidos, mediante un troquel y una prensa, en especial laminas metálicas en frio. Es similar a la impresión, pero en el proceso de troquelado, se emplea un troquel de acero afilado en lugar de una placa de impresión.

Un troquel o matriz, es un instrumento o herramienta de bordes cortantes para recortar o estampar, por presión, materiales como: planchas, cartones, cueros, metal, etc. El troquel determina el tamaño y la forma de la pieza terminada, mientras que la prensa brinda la fuerza necesaria para efectuar el cambio. Debido a esto, hay diversos troqueles que funcionan de acuerdo a las operaciones específicas de la industria.

Figura #1. Troquel progresivo. Tomado de: http://www.tapem.com/ficha-troquel-tapem.php?tro_id=1&sec_id=2&pro_id=10

2- OPERACIÓN Y USOS DEL TROQUELADO

El proceso de troquelado se utiliza en diversas industrias, uno de los principales usos es en la fabricación de embalajes de cartón. En la industria del cartón ondulado, se utilizan dos tipos de troquel, aunque en la fabricación de cartoncillo, se da el troquel plano, por sus mayores necesidades de precisión.

En la industria del calzado, se utiliza el troquel plano, realizado con un fleje especial de acero dispuesto perpendicularmente a la piel, que descansa sobre una superficie plana.

En la industria metálica, las piezas pueden ser muy pequeñas hasta tamaños requeridos para aviones o camiones. Se tiene que contemplar el tamaño, los bordes y acabados. Por lo regular las piezas metálicas troqueladas son de un mismo espesor, para no sobrepasar el material. Aunque muchas piezas llevan salientes, varias formas o huecos, es posible darles un acabado específico y perfecto con troqueles especiales.

Entre las operaciones que se realizan con un troquel se encuentran:

 Cizallado: proceso de corte de láminas o placas, que produce cortes limpios, sin virutas o calor o reacciones químicas del metal, pudiéndose hacer cortes rápidos y con bastante precisión, pero siempre en forma recta, longitudinal, transversal o diagonal a la placa, y limitado a la dureza y densidad del material.

 Perforación: es un proceso para recortar un agujero conformado en una lámina o placas metálicas. Se suele hacer en frio y se obtienen casi de cualquier forma.

Figura #3. Perforado. Tomado de: http://spanish.alibaba.com/product-gs/perforated-metal-237273780.html

 Mortajado: es un proceso de corte fino para la lámina y plancha, en este la cuchilla está a cierto ángulo, lo cual lo diferencia del cizallado.

Figura #4. Mortajadora. Tomado de: http://www.matriceriaonline.es/mol-2011/lecciones.php?id_ficha=15

 Punzonado: es una operación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste a penetrar en la chapa, creando una deformación inicial en régimen elastoplástico, seguida de un cizallamiento y rotura del material por propagación rápida de fisuras entre las aristas de corte del punzón y matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada.

 Acuñado: proceso en frio con piezas pequeñas, donde se desplaza el material por la presión y el impacto hacia las cavidades de la matriz. El acuñado es especial para la producción de piezas pequeñas en donde se requieren de detalles y acabados muy exactos en las superficies. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas y piezas similares.

 Embutido: es un proceso de conformado mecánico, que consiste en darle una forma ahuecada a la lámina, por deformación de la misma manteniendo el espesor, empleando troqueles reductores o hidráulicos. Por ejemplo, el cuello de un cartucho de fusil. La embutición es un buen proceso para la fabricación en chapa fina de piezas con superficies complejas y altas exigencias dimensionales, sustituyendo con éxito a piezas tradicionalmente fabricadas por fundición y mecanizado.

Figura #7. Embutido. Tomado de: www.conformadodemetal.blogspot.com

 Rebordeado: proceso de formar un reborde curvo en piezas huecas. Para esto se emplea un troquel de costura con alambre, que enrolla los bordes externos del metal.

Figura #8. Rebordeado. Tomado de: www.alfer.com

 Doblado: Es un proceso de conformado mecánico por flexión, en el que el metal es obligado a tomar nuevas formas por movimiento o flujo plástico, sin alterar su espesor, de forma que todas las secciones permanezcan constantes. En esta operación se emplean los troqueles de flexión y doblado, que están diseñados para efectuar pliegues simples o compuestos en la pieza en bruto. Existen diferentes formas de doblado, las más comunes son: doblado entre dos formas y doblado deslizante.

Figura #9. Doblado. Tomado de: http://raykenhack.blogspot.com/

3- TIPOS DE TROQUEL

Los troqueles pueden ser: simples, compuestos y progresivos.

 Simples: permiten realizar solamente una operación en cada golpe del ariete, son de baja productividad y normalmente es necesario el uso de otros troqueles para poder concluir una pieza y considerarla terminada.

 Compuestos: estas herramientas permiten aprovechar la fuerza ejercida por el ariete, realizando dos o más operaciones en cada golpe y agilizando así el proceso.

 Progresivos: constan de diferentes etapas o pasos, cada uno de ellos modifica el material en una determinada secuencia, establecida por el diseñador (secuencia de corte), de tal manera que al final se obtiene una pieza o varias piezas terminadas.

También podemos describir otros tipos de troqueles:

 Troquel plano. Su perfil es plano y la base contra la que actúa es metálica. Su movimiento es perpendicular a la plancha consiguiendo así una gran precisión en el corte.

 Troquel rotativo. El troquel es cilíndrico y la base opuesta está hecha con un material flexible. El movimiento es continúo

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