Cizallado

• CIZALLADO.

El cizallado es la separación sin arranque de viruta de láminas y perfiles. Los cortes se pueden elaborar en forma lineal o curva en cualquier longitud. La acción de cizalla se describe en los cuatro pasos donde el borde superior de corte (el punzón) se mueve hacia abajo sobrepasando el borde estacionario inferior de corte (el dado).

Fig 1. Proceso de Cizallado.

Inmediatamente antes de que el punzón entre en contacto con el material, el punzón comienza a comprimir el material de trabajo causando deformación plástica, el punzón comprime y penetra en el material de trabajo formando una superficie lisa de corte y se inicia la fractura entre los dos bordes de corte opuestos que separan la lámina. Los símbolos v y F indican velocidad y fuerza aplicada, respectivamente.

Fig 1.2 Estado de la pieza final del cizallado.

Encima de la superficie de corte hay una región que se llama redondeado. Éste corresponde a la compresión hecha por el punzón en el material de trabajo antes de empezar el corte. Aquí es donde empieza la deformación plástica del material de trabajo; justo abajo del redondeado hay una región relativamente lisa llamada bruñido. Ésta resulta de la penetración del punzón en el material antes de empezar la fractura. Debajo del bruñido está la zona de fractura, una superficie relativamente tosca del borde de corte donde el movimiento continuo del punzón hacia abajo causa la fractura del metal.

El cizallado se usa típicamente para reducir grandes láminas a secciones mas pequeñas para operaciones posteriores de prensado. Se ejecuta en una máquina llamada cizalla de potencia o cizalla recta. La cuchilla superior de la cizalla de potencia está frecuentemente sesgada, para reducir la fuerza requerida de corte.

• PUNZONADO

El punzonado es una operación mecánica que consiste en separar o seccionar una pieza metálica plana con una forma predeterminada mediante una serie de herramientas de cortes diseñadas para tal fin. Por lo general se realizan en diversos tipos de prensas mecánicas.

El punzonado y el torquelado son operaciones de cizallado en las que las cuchillas tienen la forma de líneas curvas cerradas que siguen los bordes de un punzón y una matriz. Básicamente, estas operaciones de corte son iguales y su diferencia es primordialmente una cuestión de definición. En el troquelado, el trozo de material que recorta el punzón, que aquí suele llamarse troquel, es la pieza a producir, por lo que las rebabas mayores y demás detalles indeseables deben dejarse en la banda. En el punzonado, el trozo recortado es el desperdicio, mientras que el resto de la banda constituye la pieza a producir. Ambas operaciones suelen realizarse en prensas mecánicas de varios tipos.

Hay variantes del punzonado y troquelado que han llegado a adquirir nombres específicos.

El picado es una operación de punzonado que puede producir una ranura en el metal o bien un agujero redondo. Su objetivo es permitir que el metal fluya con mayor facilidad en las operaciones subsiguientes.

La Perforación consiste en punzonar un gran número de orificios muy cerca unos de otros.

El entallado es esencialmente lo mismo que el punzonado, pero con el borde de la chapa formando la parte del perímetro del trozo de metal que se separa. Sirve para formar entallas en cualquier forma a lo largo del borde de la chapa.

El punzonado rápido es una variante del entallado en la que una maquina especial realiza una sucesión de entallas solapadas, cada vez más hacia el interior de la chapa. El borde ya cortado forma uno de los extremos de la entalla que se está cortando. Repitiendo esta operación, puede recortarse cualquier contorno en chapas de hasta unos 6.5mm. Las punzonadoras rápidas son máquinas sencillas, económicas y versátiles. Además, iniciando la operación desde un orificio punzonado o taladrado, puede recortarse el interior de una chapa.

El rasurado es una operación de acabado en la que se cizalla una cantidad de metal muy pequeña alrededor del borde de una pieza troquelada. Su objetivo fundamental es aumentar la exactitud dimensional, aunque también puede recurrirse a ella para conseguir un canto vivo o más liso. Como solo se elimina una cantidad de metal muy pequeña, los troqueles y matrices deben construirse con muy poco juego. Hay piezas, como engranajes de pequeño tamaño. Que pueden rasurarse, tras troquelarse, para tolerancias de 0.025mm.

El desbarbado se destina a eliminar el metal en exceso de una pieza tras una operación de embutición, forja o moldeo, Esencialmente, es un troquelado.

En el tronzado se separan piezas estampadas de una banda mediante un troquel y una matriz. Estos actúan a todo lo ancho de la banda. Frecuentemente, con una operación de tronzado de contorno irregular puede conseguirse a la vez que la pieza reciba la forma definitiva, o parte de ella.

Con el troquelado con sacabocados se recortan trozos perfilados de materiales poco resistentes, principalmente caucho, fibras y tejidos. El troquel o sacabocados puede golpearse con un martillo o mazo, o ser impulsado por una prensa de cualquier tipo.

Diseño de piezas

La construcción, utilización y mantenimiento de las matrices de punzonar y troquelar puede simplificarse en gran medida si los proyectistas de las pizas a fabricar tienen presentes algunas reglas sencillas:

1.-Si se emplean matrices macizas, las aristas de las piezas troqueladas deben estas matadas exactamente. Si las matrices son desarmables, son preferibles las aristas vivas.

2.-La anchura de todo saliente o rebaje debe ser al menos 1.5 veces el espesor del metal y nunca menor de 2.5mm

3.- Los diámetros de los agujeros punzonados no deben ser inferiores al espesor del metal, o como mínimo 0.65mm. Es posible hacer orificios menores, pero con dificultad.

4.-La distancia mínima entre orificios, o entre un orificio y el borde del material, debe ser igual al menos al espesor del metal.

5.- Las tolerancias deben mantenerse lo más altas posible. Las tolerancias inferiores a unos +-0.08mm hacen necesario rasurar.

6.- Para reducir a un mínimo los desperdicios hay que disponer adecuadamente las piezas sobre la banda.

• PERFORADO.

La perforación es un proceso de corte que utiliza una broca para cortar o agrandar un agujero de sección transversal circular en materiales sólidos. La broca es una herramienta de corte rotativa, a menudo multipunto. El bit se presiona contra la pieza de trabajo y girar a velocidades de cientos a miles de revoluciones por minuto. Esto obliga a que el borde de corte contra la pieza de

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