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Matrices progresivas

MATRICES PROGRESIVAS7

MA CD2 V1 FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC

M A T R I C E S PR O G R E S I V A SMATRICES PROGRESIVASPg.INTRODUCCIN A LAS MATRICES PROGRESIVAS ....................................... 3ELECCIN DE LA MATRIZ ......................................................................... 10DISPOSICIN DE LAS PIEZAS SOBRE LA BANDA ...................................... 15MRGENES DE SEPARACIN ENTRE PIEZAS ............................................ 23TIPOS DE MATRICES PROGRESIVAS ......................................................... 28ELEMENTOS DE LAS MATRICES PROGRESIVAS ........................................ 58SISTEMAS AUTOMTICOS DE ALIMENTACIN ........................................ 122EJERCICIOS ............................................................................................ 130CUESTIONARIO ...................................................................................... 141MA CD2 V1 / disposici

FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC 2

M A T R I C E S PR O G R E S I V A S

MATRICES PROGRESIVASINTRODUCCINEl objetivo fundamental que se persigue en ste primer captulo, est dirigido a realizar una introduccin general al conocimiento de las matrices progresivas, as como a describir los conceptos bsicos de su funcionamiento y las caractersticas mas significativas de sus componentes.

La singularidad de su diseo y construccin hacen de las matrices progresivas uno de los medios ms rpidos y econmicos para la produccin de piezas matrizadas en chapa.

Las matrices progresivas son construidas bsicamente para la produccin de piezas de pequeo y media- no tamao con la finalidad de que sean fabricadas a imagen y semejanza de cmo se haran en dos, tres o mas tiles, pero en este caso agrupadas en un solo bloque.

En el caso de fabricacin mediante matriz progresiva, la pieza siempre deber permanecer unida a la tira de chapa hsta que sta llega a la ltima estacin o paso donde necesariamente deber quedar cortada.Trabajando de sta forma, permite que cada vez que baje la prensa, la matriz realice una nueva deformacin en la pieza y cada vez que sube, la tira avance un nuevo paso a la espera de la siguiente transformacin.Matriz progresiva de corte, con elevadores de banda, pilotos, centradores y columnas auxiliares de guiado en placas mirador.

MA CD2 V1 / disposici FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC 3


MATRICES PROGRESIVASGENERALIDADESPara la produccin de grandes series de piezas, muchas veces s necesario construir matrices especiales capaces de realizar producciones de una forma rpida y econmica, transformando la chapa de una forma progresiva y continuada hasta dejar la pieza totalmente terminada.Se entiende por transformacin progresiva, la serie de operaciones sucesivas que realiza una matriz para transformar una chapa plana, una tira, o una cinta, en un objeto o pieza con una forma geomtrica propia.Un trabajo o tranformacin progresivo realizado con una matriz, comprende un mnimo de dos fases o pasos, en los cuales pueden hacerse todo tipo de deformaciones de la chapa como por ejemplo: cortar, doblar, etc. con la nica limitacin real del espcio disponible que exista en la matriz de acuerdo sus medidas .

La capacidad productiva en ste tipo de matrices y en piezas de pequeo tamao puede llegar a ser de hsta 1600 golpes por minuto. Ello obliga a realizar un diseo muy esmarado y meticuloso ademas de una construccin precisa y de calidad garantizando un buen acabado de las piezas fabricadas y la durabilidad de las mismas.

Matriz progresiva de cortar y doblar, con noyo matriz coman- dado por cilindro neumtico.



MATRICES PROGRESIVASFINALIDAD DE LAS MATRICES PROGRESIVASLa principal finalidad de las matrices progresivas es, la fabricacin de grandes producciones de piezas de chapa, sustituyendo de forma eficaz y rpida la construccin de varias matrices manuales y abaratando de sta forma el coste final de las piezas.

Considerando que para fabricar una pieza de chapa de grande consumo, como por ejemplo un terminal elctrico, son necesarias como mnimo de 6 a 10 transformaciones y un nmero similar de matrices de tipo manual o simple, es facilmente comprensible el gran ahorro de tiempo y dinero que puede representar el fabricarlos con una matriz progresiva de 15 a 20 pasos aunque la inversin a realizar sea ligeramente mayor .

El procedimiento de trabajo con matrices mixtas o progresivas puede parecer complicado si se lo compara con otros sistemas de produccin menos automticos, como por ejemplo las matrices manuales. Todo ello viene derivado de la complejidad que implica llevar a cabo la transformacin de las piezas mientras que stas permanecen unidas a la banda durante su camino por el interior de la matriz.

Los costes de fabricacin y los plazos de entrega pueden llegar a quedar reducidos hasta en un 50%

de los valores presupuestados, si las matrices han sido diseadas y construidas adecuadamente.

Las caractersticas bsicas, propias de las matrices progresivas, nos indican que se trata de matrices con un diseo muy elavorado ademas de una construccin muy precisa que deben permitir la transformacin de las piezas de una forma rpida y fiable.

La razn fundamental para construir una matriz progresiva es, fabricar piezas en grandes cantidades eliminando la construccin de matrices manuales y la consiguiente mano de obra que ello implica.

Las matrices mixtas o progresivas permiten fabricar piezas sin limitacin de formas o perfiles siempre que dichas operaciones puedan hacerse mediante punzones con movimientos verticales, horizontales o inclinados, aunque las piezas tengan algunas de sus partes cortadas, dobladas, embutidas o cizalladas.

La base fundamental de la transformacin est en, mantener la chapa centrada y guiada a lo largo de toda la matriz al mismo tiempo que se recorta el perfil de la pieza y posteriormente se hacen los doblados, embutidos, etc hsta finalizar la pieza.

En sta clase de matrices, se parte de un fleje de chapa en forma de rollo o de bobina que se desplaza atraves de la matriz mediante un avance o paso hecho de forma manual o automtica, al mismo tiempo que se realizan las deformaciones necesarias hsta dejar la pieza acabada.



MATRICES PROGRESIVAS1. PARA QU QUEREMOS HACER UNA MATRIZ PROGRESIVA?Por qu queremos ahorrar materia prima?Por qu queremos realizar una gran produccin?Por qu no se puede hacer de otra manera?

2. QU OBJETIVOS QUEREMOS CONSEGUIR?Abaratar costes?Producir en gran cantidad?Mejorar la calidad?3. QU TIPO DE MATRIZ QUEREMOS HACER?Cerrada o abierta?Grande o pequea?Cara o barata?Con o sin punzn de paso?

Con tope manual, automtico, sin l...?

Con cortador de retales o sin?

Para trabajar con alimentador o sin?Para realizar una pieza por golpe o ms de una?

4. QU PRODUCCIN SE HA DE REALIZAR?Pequea?Mediana?Grande?Muy grande?5. CMO ES LA PIEZA QUE SE HA DE FABRICAR?Muy fcil?

Fcil?Normal?Difcil?Muy difcil?Tremendamente difcil?6. COMO DEBEMOS HACER LOS ESTUDIOS DE BANDAQue puedan correr sin engancharseQue no se queden debilitadasQue no se dobleguenQue se pueda levantar la banda Alerta con las embuticiones Alerta con los dobleces



MATRICES PROGRESIVASLinea automtica de produccin equipada con: Devanadora, Aplanadora y Alimentador



MATRICES PROGRESIVASEJEMPLO DE ESTUDIO DE MATRIZ PROGRESIVA



MATRICES PROGRESIVASEJEMPLO ANTERIOR (POR FASES)



MATRICES PROGRESIVASCOMO DEFINIMOS EL TIPO DE MATRIZ?El objetivo principal de ste captulo s, explicar los factores mas importantes a tener en cuenta en el momento de construir una matriz progresiva. Dentro de las distintas posibilidades de las matrices progresivas podemos optar por una construccin para produccines manuales, semiautomticas o atomticas.Sin duda alguna, existen una serie de factores que deben valorarse si se desea mantener un buen equilbrio entre la calidad de la pieza, la calidad de la matriz y el coste de ambas. Obviamente, siempre ser necesario contar con los mejores medios de produccin y con buenos profesionales responsables en su manejo.Los tres factores mencionados (pieza, matriz y precio), son en definitiva, los que mejor deben conjugar- se para que todo ello a corto o medio plazo revierta en dar prestigio a la empresa y a los profesionales que trabajan en ella.Los factores mas importantes a la hora de elegir el tipo de matriz a construir provienende la valoracin de los siguientes datos:

a) Definicin del proceso de fabricacin a realizar b)Nmero de piezas a fabricarc) Producciones horarias a obtener d) Nivel de calidad de las piezase) Tamao de la piezaf) Dificultad geomtrica de la pieza, etc.En definitiva, lo que deberemos hacer despues de analizar todos los datos indicados anteriormente, ser disear el tipo de matriz mas adecuada para dar los niveles de calidad exigidos dentro de los parmetros analizados con anterioridad.Piezas metlicas fabricadas con matrices progresivas.



MATRICES PROGRESIVASQUE FACTORES DEBEMOS TENER EN CUENTA?La persona o personas encargadas de elegir el tipo de matriz progresiva mas idnea para la fabricacin de las piezas, debern de hacer una serie de consideraciones y anlisis previos, con la finalidad de seguir un orden de prioridades que confluyan en un diseo adecuado y una construccin precisa de la matriz.

Algunas de las valoraciones previas hechas sobre la pieza, nos indicarn que construir una matriz progresiva es la mejor solucin para:

a) Obtener la produccin horaria necesariab) Cubrir las entregas solicitadas por el clientec) Amortizar el precio de la matriz en un plazo adecuadod) Realizar un ahorro contrastado respecto a otro sistema de produccin e) Cubrir el coste de la pieza mediante el sistema de produccin decidido f) Dar la calidad de pieza solicitada en el planoDespues de concluir con la eleccin de la matriz, solo quedar por determinar algunos detalles propios de cada matriz y todos ellos referentes al sistema de limentacin de la chapa empleado en cada caso.

Eleccin de la matriz progresiva segn el sistema de produccin:

1 Matriz de produccin manual2 Matriz de produccin semiautomtica3 Matriz de produccin automticaHaciendo una comparacin entre los tres tipos de produccin anteriores, veremos que las mayores diferencias existentes estn relacionadas con la cantidad de piezas a fabricar pero muy poco con el proyecto o construccin de la matriz. En cualquier caso, a continuacin analizaremos con mas detalle cada una de las ventajas e inconvenientes que presentan los tres casos mencionados anteriormente.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS PARA TRABAJOS MANUALESDentro del grupo de ste tipo de matrices, se incluyen aquellas que muestran un proceso de transformacin de la pieza totalmente progresivo, pero con la salvedad de que el avance de la tira de chapa es realizado de forma manual por un operario.Dicho operario, se encarga de hacer avanzar la tira de chapa entre uno o mas topes dispuestos en la matriz cada vez que la prensa realiza un ciclo de trabajo.

La reflexin a que nos conduce ste sistema, nos indica que se trata de un ciclo de trabajo con una cadencia poco elevada, dado que la produccin alcanzada depender nicamente de la rapidez con la que el operario haga avanzar la banda sobre la matriz y no de la capacidad de la prensa o la matriz.

Este sistema, nicamente es aconsejable cuando no se disponen de otros medios de alimentacin mas automticos o cuando las producciones sean realmente muy pequeas. Asi mismo, tambin se pueden presentar otros problemas como los que enumeramos a continuacin y que en ocasiones pueden tener dificil solucin, por ejemplo:

a) La imposibilidad de estirar de la tira de chapa cuando sta, una vez cortada la pieza no tenga salida por la parte final de la matriz.b) La dificultad del operario para hacer avanzar el material a lo largo de la matriz desde una posicin frontal a la misma.c) Los riesgos de seguridad que comporta el hecho de que el operario tenga acceso a la matriz durante el ciclo de trabajo.d) La escasa capacidad productiva que se presenta en un sistema como ste.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS PARA TRABAJOS SEMIAUTOMTICOSDentro de ste grupo de matrices, se engloban aquellas que, aun realizando la transformacin de la chapa de manera progresiva, el avance de la misma se realiza con alimentador. Las tiras de chapa para la fabricacin de las piezas tienen una longitud inicial de entre 3 y 6 metros en vez de ser bobinas de mayor longitud, si bien ste ltimo dato depende mas del peso y no tanto de las medidas del material.

ste proceso de produccin, da entender que, aun siendo mas rpido que en las matrices progresivas manuales, tambin presenta algunos problemas como los que enumeramos a continuacin:a) Paros de produccin a cada cambio de tira de chapa.b)Prdidas de piezas fabricadas por metro lineal de chapa, al no aprovechar en su totalidad las ltimas piezas de cada tira, puesto que ya hemos perdido la referencia de la cuchilla de paso que se encuentra a la entrada de la matriz .c) Los riesgos de seguridad que comporta el hecho de que el operario tenga acceso a la matriz durante el ciclo de trabajo.Algunos ejemplo de bandas progresivas



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS AUTOMTICASDentro de los tres tipos de producciones empleados en matrices progresivas, es evidente que ste ltimo, es el que que reune las mayores ventajas a la hora de conseguir la mxima produccin en el mnimo tiempo posible.En ste caso, el avance de la chapa en la matriz, se realiza de manera totalmente automtica por medio de un alimentador y partiendo de rollos o bobinas de gran longitud y cuyo dimetro interior o exterior deben estar de acuerdo a las medidas que tenga la devanadora encargada de desenrrollar el material.Es evidente que, siempre que se pueda trabajar con un sistema de alimentacin automtico, las ventajas sern mucho mayores que con cualquier otro.

Veamos algunas de las ventajas que podemos obtener con ste sistema:

a)Mnimos paros de produccin por cambios de bobina. b) Aprovechamiento del material en toda su longitud.c) Ausencia de riesgos laborales para el operario al no tener necesidad de acceder a la matriz durante el ciclo de trabajo.d) Mayor tiempo productivo de la mquina.e) Mayor disponibilidad del operario para trabajar con dos o mas mquinas.Matriz progresiva de tamao medio con roscador de chapa incorporado en la misma matriz.



MATRICES PROGRESIVASCOMO DISPONEMOS LAS PIEZAS SOBRE LA BANDA?El objetivo principal de ste captulo, es conocer los factores mas importantes que pueden influir en el tamao de la tira de chapa a utilizar, en funcin de la disposicin con que se coloquen las piezas y de la cantidad que se quieran cortar por golpe. Todo ello evidentemente, esta relacionado con el consumo de materia prima por pieza y con su coste final.

Frecuentemente, las piezas se presentan con una forma muy irregular, de manera que, si se disponen de una forma totalmente aleatoria a lo largo o ancho de la banda, pueden ocasionar un notable problema de espcio en la matriz y un desperdicio excesivo de material.

En casos como ste, es conveniente estudiar la mejor disposicin posible, de modo que permita el matrizado de las piezas de una forma racional, al mismo tiempo que se reduce el consumo de materia prima, sin por ello dificultar el normal avance de la tira ni verse afectado el precio de la matriz.

Ejemplo de transformaciones hechas en matriz progresiva.



MATRICES PROGRESIVASGENERALIDADESEl aprovechamiento del material mediante una buena disposicin de las piezas sobre la chapa, permite conseguir el mejor precio posible de la pieza fabricada ademas de una construccin racional de la matriz.

Todo ello deber estar previsto y analizado en el estudio que se lleva a cabo para la realizacin de la oferta de la matriz y la pieza.

Al disear las piezas a fabricar siempre deben evitarse perfiles exteriores muy irregulares o con formas perimetrales que comporten dificultad de diseo o construccin. Siempre que sea posible se buscarn perfiles sin cambios bruscos de geometra y con zonas redondeadas all donde est permitido.

En resumen, la disposicin de las piezas sobre la banda, deber permitir mantener una tira de chapa lo mas rgida posible a lo largo de toda la transformacin, para que no se produzcan interrupciones durante la produccin por causas como por ejemplo, la rotura de la tira o las dificultades de movimiento en la matriz.

Algunos de los factores mas importantes relacionados con el ancho de material y que afectan a la funcionalidad de la matriz o al precio de la pieza son:

a) Conseguir el mximo ahorro de materia prima con relacin a la pieza fabricada b) Facilitar un buen desplazamiento de la banda en la matrizc) Disear un matrizado progresivo y racional de las piezas d) Facilitar la construccin de la matrize) Facilidar el mantenimiento posteriorf) Obtener un coste de piezas y matriz ms econmicoA continuacin analizaremos los tres sistemas de disposicin de las piezas sobre la banda que son empleados con mas asiduidad y que denominamos:

1 Disposicin normal2 Disposicin oblcua3 Disposicin mltiple



MATRICES PROGRESIVASDISPOSICION NORMALSe entiende por disposicin normal, aquella en que los ejes de la pieza van orientados en el mismo sentido que los de la matriz, es decir, longitudinalmente o transversalmente al sentido de avance de la chapa.En un primer momento, no existe una disposicin de piezas que sea mejor que otra, hasta que no hayamos hecho un estudio de las distintas posibilidades existentes y hayamos visto cul de ellas es la ms racional y econmica.

Factores de valoracin:a) La separacin entre las piezas debe ser la mnima necesaria b) Los recortes hechos a la pieza no deben dejar aristas vivas c) Los doblados han de ser favorables al sentido de las fibras d) La matriz debe tener el mnimo nmero de pasos posiblese) El ahorro de material es importante, pero no siempre decisivof) La facilidad de construccin y mantenimiento tambin es importante g) Las posibilidades de errores en el avance debe ser mnimaVER EJEMPLOS EN PGINAS SIGUIENTES



MATRICES PROGRESIVASEjemplo 1En ste ejemplo podemos ver una tira de chapa realizada en una matriz progresiva, donde se observa como la pieza fabricacada est dispuesta de forma transversal a los ejes de la matriz. Teniendo en cuenta que el ancho y el paso son de 27 x 16.5 mm. respectivamente, tendremos que el consumo total de materia prima por pieza sera de 445.5 mm2.



MATRICES PROGRESIVASEjemplo 2En ste otro ejemplo podemos ver la misma pieza a matrizar, pero sta vez en una disposicin longitudinal a los ejes de la matriz. En los dos casos, el proceso de transformacin es muy similar, no obstante, en el

2 ejemplo, puede apreciarse a simple vista como el consumo de materia prima es ligeramente superior al primero.Si multiplicamos el ancho de 19 mm. por el paso de 30 mm., vemos como el consumo de material de 570 mm2. es ligeramente superior al anterior.

Desde el punto de vista econmico, ste hecho, ya es una razn suficientemente importante como para optar por la 1 solucin, sin embargo, no siempre debe ser as. Es preferible estudiar y valorar distintas posibilidades para seleccionar la que reuna un mayor nmero de ventajas respecto a otros procesos.

He aqu algunos ejemplos de las valoraciones que deben tenerse en cuenta para un buen estudio de disposicin de las piezas sobre la tira de chapa.

Ejemplo 2



MATRICES PROGRESIVASDISPOSICIN DE PIEZAS OBLCUASe entiende por disposicin oblcua o inclinada, aquella en que los ejes de la pieza a matrizar van orientados en sentido inclinado respecto a los de la matriz. Esta disposicin tiene como finalidad conseguir un mayor ahorro de material en base al aprovechamiento que pueda significar la inclinacin de las piezas sobre la banda.Generalmente, esta disposicin se seleccionada cuando el matrizado de la pieza presenta muchas ventajas de ahorro de materia prima, respecto a la disposicin normal.

Ejemplo 1En el ejemplo n 1, podemos ver una tira de chapa realizada en una matriz progresiva, donde se observa como la pieza est matrizada de forma oblcua a los ejes de la matriz.

Ejemplo n 1 : Pieza matrizada de forma oblcua para obtener un mayor ahorro de material.



MATRICES PROGRESIVASEjemplo 2En el ejemplo n 2, vemos matrizada la misma tira de chapa, pero sta vez con una disposicin distinta a la anterior aunque tambin en sentido oblcuo a los ejes de la matriz.

En los dos casos, el proceso de transformacin es muy similar, no obstante, en el 2 ejemplo, podemos apreciar como para avanzar la tira de chapa despus de doblar la pieza necesitamos levantarla, lo cual siempre representa una dificultad aadida respecto al primer caso.

Desde el punto de vista mas prctico, construir la matriz de acuerdo al 1 ejemplo comporta ms ventajas que si se hiciera como en el 2 ejemplo, no obstante, tambin deberemos hacer otros tipos de valoraciones, hsta encontrar el mas adecuado a cada caso.

Ejemplo n 2



MATRICES PROGRESIVASDISPOSICION MULTIPLESe entiende por disposicin mltiple aquella en que sobre la superficie de la banda se han dispuesto mas de una pieza, sin tener en cuenta su orientacin respecto a los ejes de la matriz. Generalmente, esta disposicin se hace con la finalidad de obtener un mayor ahorro de material o un aumento considerable en la produccin. Sin embargo, el hecho de doblar el nmero de piezas por golpe nunca ser proporcional al ahorro de material obtenido.Este sistema en general, es el mas utilizado para obtener producciones muy elevadas, ademas de propor- cionar un gran equilibrado de fuerzas dentro de la matriz.

Siempre es aconsejable, que este sistema de disposicin mltiple, sea estudiado con mucho detalle y comparado con distintas alternativas, hsta encontrar la disposicin mas equilibrada que ademas de un buen ahorro y permita una construccin equilibrada de la matriz.

Ejemplo:En el siguiente ejemplo grfico, puede verse una tira de chapa matrizada de forma mltiple, donde se aprecia la transformacin de dos piezas al mismo tiempo.

En la mayora de casos, de las tres opciones descritas, norrmal, oblcua y mltiple, sta ltima es

la que reune mayores ventajas en cuanto a rapidez de produccin, ahorro de material y equilibrio de fuerzas en el interior de la matriz.

Ejemplo de estudio de banda para la fabricacin de piezas mediante la disposicin mltiple.



MATRICES PROGRESIVASMRGENES DE SEPARACIN ENTRE PIEZASEl objetivo principal de ste captulo s, conocer y definir los valores mnimos de separacin que deben dejarse entre las piezas o bien desde su contorno exterior hsta el exterior de la chapa.

En las matrices progresivas, es aconsejable, que los mrgenes de material que mantienen las piezas unidas a la chapa, sean lo suficientemente grandes como para que el avance de la tira no se vea dificultado por la poca resistencia que tenga estas al no permitir mantenerla recta y sin doblarse.

Es prcticamente imposible establecer unos mrgenes estandars de separacin entre los cortes realizados de las piezas y los lados exteriores de la banda. Esto es facilmente comprensible si tenemos en cuenta que todo ello depende en gran parte del tipo de material, de su espesor, del peso de la pieza, del ancho inicial y final de la tira, del paso de la matriz, del nmero de ciclos por minuto, de las inrcias que se produzcan en los avances de la chapa, etc, etc.Por todo ello, cada matriz a construir y cada pieza a fabricar, necesitarn ser estudiadas por separado y adecuar los mrgenes de separacin a las caractersticas de cada caso.

No obstante, facilitaremos unas tablas orientativas donde se indican las medidas mnimas que se consideran admisibles para dejar entre los cortes de piezas y los mrgenes exteriores de la tira de chapa o bien entre cada pieza.

Ejemplo de corte mltiple de piezas con buen aprovechamiento del material

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MATRICES PROGRESIVASGENERALIDADESA consecuencia de los progresivos recortes que se realizan en una tira de chapa durante su matrizado, nos encontramos con que sta va quedando progresivamente vacia de material y en consecuencia carente de consistencia. Esto hace, que si no se dejan unos adecuados mrgenes de unin entre la pieza y la tira, el avance de sta en la matriz se ver dificultado al doblarse y en consecuencia ocasionar prdidas de paso y paros de mquina.

Al fabricar una pieza, el ancho de material de partida, no siempre es tan constante como sera de desear. Las posibles tolerancias en anchura, y las rebabas de corte que trae el material, hacen que ste pueda rozar con las reglas de guiado durante su desplazamiento, para evitarlo, siempre es muy aconsejable dejar una prudente tolerancia entre las dos partes (0.30.8mm.) con el fin de evitarlo y realizar el centraje de la pieza (en caso de ser necesario) por medio de punzones centradores dispuestos en la matriz.

Es aconsejable que, cuando se realice el pedido de material, se haga rellenando un impreso con copia al proveedor, donde se le indiquen algunos de los datos que se enumeran a continuacin:Tipo y calidad de material Composicin (en caso necesario) Caractersticas qumicas y mecnicas Ancho y espesor de material Torerancias de anchura y espesorAcabado o recubrimiento superficial (brillo, mate, cincado, etc.) Lmite de rebabas admisiblesFecha de fabricacin del loteEstos datos, son solo un ejemplo de los que se consideran mas necesarios, pero en cualquier caso, podrn modificarse o cambiarse para adaptarlos a las caractersticas de las exigencias del plano de cada pieza.Los mgenes de separacin deberan dejarse segn sean:a) Puntos de unin con formas redondeadas b) Puntos de unin con formas rectasc) Recorte mnimos para cuchilla de paso



MATRICES PROGRESIVASMARGENES CON FORMAS REDONDEADASAl establecer los mrgenes de separacin entre piezas de chapa para matrices progresivas, deben tenerse en cuanta algunos factores que hacen que dichos valores nunca sean constantes de forma que deban adaptarse entre otras cosas al ancho y espesor de la banda.

Ademas de los dos factores mencionados anteriormente, tambin hay otros que deben tenerse en cuenta como por ejemplo, la resistencia del material, el peso de la pieza, el paso de la matriz, la veloci- dad de alimentacin, etc. De todo ello y de la correcta aplicacin de los valores depender lo que es mas importante, el buen funcionamiento de la matriz.

En las tablas 1, 2 y 3 que se indican a continuacin, estn detalladas de forma orientativa los mrgenes de separacin que pueden dejarse en cada caso segn sea de forma redondeada, recta o para cuchilla de paso.

En el caso que nos ocupa, la separacin mnima entre dos perfiles cortantes generalmente suele ser de una vez el espesor de la propia chapa pero en ningun caso inferior a 0.5 mm. Sin embargo, dichos mrgenes de separacin seran aumentados progresivamente como se indica en la tabla 1 con el fin de dar mayor rigidez y resistencia a la banda e impedir que sta se doble o arrugue durante su desplazamien- to en la matriz.

Mrgenes de separacin para formas redondeadas



MATRICES PROGRESIVASMARGENES CON FORMAS RECTASAl establecer la sucesin de figuras cortantes que se realizan en una matriz progresiva, es preciso tener en cuenta que hay que dejar una cierta separacin entre cada una de las figuras que se cortan en la banda para evitar cortes defectuosos o piezas desechables a causa de la prdida de paso por el doblado de la banda debido a su poca resistencia.

El la mayora de casos, la separacin mnima que se aplica entre dos figuras de corte suele ser igual al propio espesor de la chapa y en ningun caso debe ser inferior a 0.5 mm. aun en chapas de espesores inferiores a dicho valor. No obstante, hay que observar que en muchas ocasiones dicha distancia mnima es un factor variable que debe adaptarse a las circunstancias de trabajo de la matriz, al ancho de la banda y a su propio espesor.

Cuando ese margen de separacin se d en una larga lnea como en la figura de la tabla 2, conviene aumentar dicha separacin de forma progresiva y continuada segn sea el espesor y el ancho de la propia banda. Ello permitir dar mayor resistencia a la chapa e impedir su doblado y atasco en el interior de la matriz.

En los casos en que se trabaje sin pisador o prensachapas los riesgos mencionados anteriormente au- mentaran de forma considerable puesto que la deformacin podr ser mayor.

Mrgenes de separacin para formas rectas



MATRICES PROGRESIVASMARGENES PARA CUCHILLAS DE PASOA diferencia de los casos anteriores donde los mrgenes de separacin entre piezas aumentaban de forma casi paralela al espesor y ancho de banda, en el caso que nos ocupa, dichos valores son mas constantes al tratarse de un corte lateral en la chapa que posteriormente a de servir para garantizar el paso en la matriz y cuya anchura estar mas condicionada al ancho total de la banda que al espesor de la chapa o los cortes que se realicen sobre la misma.

En cualquier caso, un corte de ste tipo nunca debe afectar a la rigidez de la banda puesto que se realiza sobre uno o los dos laterales de la misma pero sin interferir sobre los demas cortes que se realizan para obtener la pieza.Como ya se explicar mas adelante con mas detalle, se denomina paso de la matriz a la distancia que avanza la tira de chapa cada vez que la prensa da un golpe, o dicho de otra forma, a la distancia que hay entre dos puntos homlogos y consecutivos de una misma pieza al ser transformada en una matriz progresiva.El la mayora de casos, la separacin mnima que se aplica para estas ocasiones suele ser igual al propio espesor de la chapa y en ningun caso inferior a 0.5 mm. No obstante, hay que observar la figura de la tabla 3 para ver con mas detalle como varian dichos valores en funcin del espesor y anchura de la banda.Los mrgenes indicados en sta tabla no deben sufrir modificacin aunque la disposicin de las piezas sobre la banda sea de forma normal, oblcua o mltiple.

Mrgenes de separacin para cuchillas de paso



MATRICES PROGRESIVASTIPOS DE MATRICES PROGRESIVASEl objetivo principal de ste captulo est basado en dar a conocer, las caractersticas mas reseables de las matrices progresivas en funcin de la operacin que realizan, es decir, cortar, doblar, etc.

La caracterstica mas significativa de las matrices progresivas, es la posibilidad de realizar diferentes tipos de transformaciones, independientemente de la dificultad que ello comporte hasta dejar progresivamente la pieza terminada.Como ya hemos explicado en captulos anteriores, las matrices no se diferencian entre s por la operacin que realizan (cortar, doblar, etc.) sino por las caractersticas de su construccin, producin o transformacin.En el caso que nos ocupa y con la finalidad de aportar mayor claridad al tema, haremos una pequea excepcin y las trataremos en funcin de las caractersticas de transformacin, es decir, (cortar, doblar, etc.) en vez de hacerlo de la forma mencionada anteriormente.

Matriz progresiva

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MATRICES PROGRESIVASGENERALIDADESLas piezas de chapa fabricadas en matrices progresivas, siempre se presentan con unas ciertas complica- ciones, las cuales se solucionan en diferentes etapas gracias a la utilizacin de una sola matriz, una sola prensa y un solo ciclo de trabajo.

Las matrices progresivas en general, acostumbran a combinar muchas y variadas transformaciones de chapa ( cortar, doblar, embutir, etc.) dentro del mismo proceso de la matriz.

Todo ello se consigue partiendo de una tira de chapa en forma de rollo o bobina y efectuando diversas transformaciones consecutivas mientras la cinta se desplaza progresivamente en la matriz en pasos equi- valentes a longitudes exactamente iguales.Este tipo de matrices ahorran mucho tiempo de fabricacin, pero no resultan siempre baratas en cuanto a su proyecto, construccin y mantenimiento. Cuanto mayor es el nmero de transformaciones que se realizan as como el de piezas mviles que reune la matriz, tanto mayor es el grado de dificultad de su funcionamiento y las posibilidades de averias, roturas o paros por mantenimiento.La caracterstica mas importante a tener en cuenta para ste tipo de matrices estn centradas en la realizacin de un estudio y proyecto muy riguroso, una construccin adecuada, ademas de utilizar materiales y tratamientos de calidad adecuados a las caractersticas de la produccin que deba realizarse, con lo cual evitaremos una desgaste anormal de la matriz en un corto periodo de tiempo.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS DE CORTEDe los diferentes tipos de matrices, las progresivas de corte son las que presentan menor grado de com- plicaciones si las comparamos con el resto. La inexistencia de doblados o embuticiones a realizar en la chapa hace que no debamos preocuparnos de ciertos problemas propios de dichas transformaciones como por ejemplo; laminaciones o roturas de material, alturas de desplazamiento de la tira, esfuerzos descompensados, etc..

Sin embargo, las matrices progresivas de corte, presentan otros tipos de problemas que deberemos solucionar teniendo en cuenta algunos de los siguientes puntos:

1- Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el paso2- Centrar la banda a cada paso hasta el final del proceso3- Realizar los cortes de dificil geometra en postizos de facil recambio4- Cuidar que las fuerzas de corte esten repartidas en la matriz5- Impedir el movimiento de la pieza durante su corte6- Evitar los perfiles de corte complicadosEs muy frecuente que en ste tipo de matrices se obtengan dos o mas piezas diferentes al mismo tiempo (estator y rotor, macho y hembra, etc. ) aprovechando la similitud del perfil interior de una pieza con el perfil exterior de la otra. Para casos como ste o similares, donde los perfiles de corte sean de gran dificultad o con geometras complejas, es muy aconsejable disear las zonas cortantes de la matriz con segmentos o postizos intercambiables que faciliten su construccin y posterior mantenimiento.

La mayora de matrices progresivas trabajan con ciclos superiores a 120 golpes por minuto, de manera que es aconsejable instalar algn sistema de seguridad que bloquee la prensa siempre que ocurra algn error o prdida de paso en la matriz. Un fallo de 0.05mm. en el avance de la tira, puede hacer que despues de 10 pasos el error acumulado sea de 0.5mm. y por lo tanto las piezas cortadas sean defectuosas.

Siempre que las producciones sean superiores a 2.5 millones de piezas anuales, los materiales de construccin utilizados, asi como los tratamientos trmicos y acabados en general, deberan ser de una calidad superior al estandar. Cuando las producciones superen los 4 millones de unidades se recomienda la utilizacin de metal duro (widia) para la costruccin de todos los componentes de corte, doblado, embuticin, etc., es decir, aquellos que esten sujetos a gran desgaste.



MATRICES PROGRESIVASEjemplo de matriz progresiva con operaciones de corte.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS DE CORTAR Y DOBLAREn casi todos los casos, las matrices progresivas de doblar, tambin llevan elementos cortantes que necesariamente deben perfilar la pieza antes de ser doblada, de sta forma, se deduce que ademas de la dificultad propia de la operacin de corte, habra que aadir la de doblado y los factores que de ello se deriven.En las operacines de doblado hechas en matriz progresiva, deberemos poner especial atencin en los siguientes puntos:a) Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el pasob) Centrar la banda mediante punzones piloto en cada estacin o paso c) Preveer un paso en vacio cuando existan doblados conflictivosd) Realizar los cortes y doblados en placas separadase) Los doblados deberan tener salida para desplazarse posteriormente f) Cuidar que las fuerzas de doblado esten repartidas en la matrizg) Impedir el movimiento de la pieza durante su dobladoh) Siempre que se pueda, hacer los doblados en sentido faborable a las fibras del material i) Tener siempre en cuenta el factor de retorno del materialj) Evitar los radios de doblado inferiores al espesor de la chapaEs importante, que la construccin de la matriz se haga de forma que las zonas de corte y doblado (placas y punzones) sean independientes entre s y de fcil construccin, de manera que la rotura o mantenimiento de alguna de ellas no afecte a la otra.

Las partes de la pieza que vayan dobladas, nunca deben presentar rayaduras o laminaciones en su superficie, puesto que equivaldra a un adelgazamiento en el espesores de la chapa, o un estiramiento excesivo del material, que dara lugar a piezas con un desarrollo errneo en las partes dobladas. Para evitarlo, las caras de los punzones y matrices en contacto directo con la chapa, deben estar cuidadosa- mente rectificadas y pulidas impidiendo as el gripado de su superficie, por las partculas de material que quedan adheridas.No obstante, tener en cuenta que:

1. El comportamiento de distintos materiales frente a un mismo doblado, nunca es igual2. Los doblados con radios inferiores al espesor de chapa, pueden presentar grietas3. En stos casos, el material se adelgaza entre un 10% y un 20% en la zona doblada



MATRICES PROGRESIVASEjemplo de matriz progresiva con operaciones de corte y doblado.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS DE CORTAR Y EMBUTIREn la mayora de casos en que se realicen operaciones de embuticin en matrices progresivas, stas, probablemente, tambin llevaran elementos cortantes con el fin de vaciar de material el permetro exterior de la zona donde se ha de embutir la pieza.

ste vaciado, se realiza con el fin de disminuir el contorno perimetral de material que permanece unido alrededor de la pieza y con ello facilitar su fluidez hcia el interior de la matriz, en el momento de ser embutido. De no hacerse as, podra probocarse una retencin excesiva del material en el contorno cerca- no a la embuticin que ocasionara su rotura e impedira la embuticin de la pieza.

Las operaciones de embuticin hechas en matrices progresivas, acostumbran a presentar una gran dificultad debido al elevado nmero de factores que afectan durante su transformacin.Los factores de riesgo mas elevados a los que debemos prestar atencin son los siguientes:

1. Montar cuchilla o topes de avance para garantizar el paso.2. Centrar la banda mediante punzones piloto a cada estacin o paso.3. Calcular el desarrollo correcto de la pieza antes de ser embutida.4. Realizar los cortes perfericos necesarios para facilitar la correcta embuticin.5. Tener muy en cuenta las presiones del pisador durante la embuticin.6. Lubricar adecuadamente la chapa.7. Aplicar la tolerancia adecuada entre punzn y matriz (0.1 por mm. radialmente).8. Realizar las embuticiones, de acuerdo a el dimetro y la altura mxima permitida.9. Pulir adecuadamente todas las zonas de deslizamiento del material.10. Aplicar correctamente los radios mn. necesarios en punzones y matrices.Es importante, que la construccin de la matriz se haga de forma que las zonas de corte y embuticin (placas y punzones) sean independientes entre si y de facil mantenimiento, de manera que la rotura de alguna de ellas no afecte a la otra.

Las pieza embutida, nunca debe presentar rayaduras o laminaciones en su cara interior o exterior, puesto que ello significara que en las paredes de la matriz o del punzn existen adherencias de material que dificultan su deslizamiento y pueden provocar roturas o adelgazamiento del material e impedir su embuticin.Finalmente, otros puntos muy importantes a tener en cuenta son:

a) El comportamiento de diferentes materiales frente a una misma embuticin, nunca acostumbra a ser igual.b) Los materiles de construccin deberan ser resistentes al desgaste y de calidad. c) La puesta a punto de la matriz se dejar en manos de personal experimentado. d) Los ciclos de trabajo se deberan adaptar a la dificultad de la embuticin.e) La calidad del material ha de ser adecuada, constante e invariable.



MATRICES PROGRESIVASEjemplo de matriz progresiva de embuticin.



MATRICES PROGRESIVASPROGRESIVAS MIXTAS O COMBINADASste tipo de matrices, es un compendio de todas las descritas anteriormente (cortar, doblar, embutir, etc.), de tal forma que, una sola matriz es capaz de realizar todo tipo de transformaciones hsta dejar las piezas acabadas.Se denominan mixtas o combinadas, a todas aquellas matrices progresivas que realizan mas de una transformacin y que por supuesto tienen mas de dos estaciones o pasos. sta estratgia se sigue, con el fin de facilitar el conformado de la pieza en una sola matriz, eliminando as la construccin de varias matrices manuales.En todos los casos, la transformacin de la pieza dentro de la misma matriz, hace que, si se produce cualquier pequeo error en el avance de la chapa, en la calidad del material, en un doblado, embuticin o corte, har que la pieza terminada presente irregularidades, debido a la acumulacin de errores producidos a cada paso.

Como ya hemos descrito anteriormente, las operaciones mixtas o combinadas en una matriz progresiva, son la suma de todas las transformaciones hechas progresivamente. Por sta razn, se presentan un elevado nmero de problemas que aumentan en funcin del nmero de operaciones que se hagan y de la dificultad de cada una de ellas.

Con el fin de evitar o reducir los factores de riesgo mas elevados que se producen en su funcionamiento, pondremos especial atencin en todos los puntos de las matrices descritas anteriormente (corte y doblado), ademas de los que enumeraremos a continuacin.

1. Montar cuchilla o tope de paso2. Montar punzones centradores de banda3. No cortar los perfiles de pieza antes de hacer doblados o embuticiones4. Los doblados hechos en primer lugar no deben verse afectados por los siguientes5. Los recortes de gran dificultad y tamao deben hacerse en varias etapas6. Montar punzones y casquillos de cambio rpido en las matrices de gran produccin7. Un perfil cortado en varias fases no debe presentar zonas recortadas mas de una vez8. En caso de transformaciones difciles, dejar un paso en vacoEs importante, que la construccin de la matriz se haga de forma que las zonas de corte, doblado, embuticin, etc., (placas y punzones) sean independientes entre si (postizos) para facilitar el mantenimiento de la matriz.



MATRICES PROGRESIVASOtros puntos muy importantes relativos al material de transformacin son:

a) El comportamiento de diferentes materiales frente a una misma transformacin, nunca es igual.b) Las caractersticas mecnicas y qumicas del material ademas de las medidas nunca deben variar a lo largo de una produccin.Ejemplo de banda progresiva matrizada con troquel mixto o combinado donde se realizan todo tipo de transformaciones.



MATRICES PROGRESIVASEJEMPLOS



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ PROGRESIVA PARA JUNTA AISLANTEEn el ejemplo que describimos a continuacin, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construccin de la matriz y la fabricacin de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.JUNTA AISLANTE



MATRICES PROGRESIVASESTUDIOS DE BANDASe trata de una pieza de Aluminio de pequeo tamao, la cual no presenta grandes dificultades de transformacin puesto que no lleva ninguna zona de doblado o embuticin que pueda generar problemas de transformacin. As pues, nicamente se tratara de un proceso de perforar y cortar que dejara la pieza acabada en pocos pasos y sin mayor dificultad.

En primer lugar, siempre hay que empezar por hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el ms favorable a la hora de construir la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (uno con la pieza en vertical y el otro en horizontal), deberemos seleccionar el ms apropiado visto desde un punto de vista de funcionamiento de matriz y de ahorro de material.

Paso: 61.5 mm. Estudio proceso de transformacin Ancho: 25 mm.

Esp.:0.8 mmDe los dos estudios de banda que se han hecho, hemos seleccionado el vertical por considerarlo el ms idneo puesto que la matriz nos parece que estar ms proporcionada y el nmero de piezas obtenibles ser mayor que en el otro.

Una vez llegado aqu, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construccin definitiva. En la pgina siguiente se ve el dibujo definitivo y el anlisis de su funcionamiento.



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ DE CORTAR JUNTA AISLANTE



MATRICES PROGRESIVASDESCRIPCIN DE FUNCIONAMIENTOLa matriz progresiva que fabrica la pieza Junta aislante esta pensada para trabajar con bobina de chapa que ser alimentada de forma automtica por un alimentador.

En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta el tope n18 que es movido manualmente hasta que la banda tropieza contra el. En este mismo paso se realizan los 4 agujeros centrales de la pieza (punzn n7) y despus se corta la totalidad de la pieza con el punzn n10 y la matriz n20.

Tambin se ha considerado oportuno montar un punzn y una cuchilla de trocear la banda (n11 y n19) con la finalidad de facilitar la evacuacin de los retales y que estos no interfieran con las piezas acabadas. En toda la matriz se han previsto postizos o segmento cortantes que han de facilitar el mantenimiento posterior de la misma.

Como punto interesante a resaltar, cabe decir que el punzn cortante n10 lleva en su interior 2 pilotos centradores n15 que han de centrar la banda antes de que esta quede sujeta por la placa prensa chapas n6.Finalmente cabe resaltar que se han montado unos topes de cierre n3 con la intencin de limitar la bajada de la matriz y facilitar su preparacin en mquina.



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ PROGRESIVA PARA REFUERZOEn el ejemplo que describimos a continuacin, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construccin de la matriz y la fabricacin de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.Espesor: 1 mm.Se trata de una pieza de Fe. de 1 mm. de espesor y de tamao medio, la cual no presenta grandes dificultades de transformacin puesto que no lleva ninguna zona de embuticin ni doblado. nicamente se tratara de un proceso de perforar agujeros seguido de otro de corte y troceado de retales.



MATRICES PROGRESIVASESTUDIO DE BANDAEn primer lugar y como siempre recomendamos, se tratara de hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el ms favorable a la hora de construir la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (uno con la pieza en vertical y otro inclinada) deberemos seleccionar el ms indicado visto desde un punto de vista de funcionamiento de matriz y de ahorro de material.

Estudio proceso de transformacin

Paso: 68 mm Ancho: 225 mm Espesor: 1 mm

Total: 15.300 mm2.



MATRICES PROGRESIVASESTUDIO DE BANDAEstudio proceso de transformacinPaso: 72mm. Ancho: 284mm. Esp.: 1mm.Total: 21.300 mm2.De los dos estudios realizados, hemos seleccionado la opcin inclinada por considerarla la mas idnea puesto que el consumo de material es notablemente menor y la matriz no presenta ninguna dificultad aadida.Una vez llegado aqu, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construccin que podemos ver en la pgina siguiente con el anlisis de su funcionamiento.



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ PARA REFUERZO



MATRICES PROGRESIVASDESCRIPCIN DE FUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZDESCRIPCIN DE LA MATRIZ PARA REFUERZO:La matriz progresiva que fabrica las piezas Tirante esta pensada para trabajar con bobina de chapa que ser alimentada de forma automtica por un alimentador.

En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta un tope de cuchilla de paso (punzn n11)al mismo tiempo que perfora los tres agujeros de la pieza.

En el paso siguiente la pieza todava no queda cortada en su totalidad pero s que lo hace en el posterior. El punzn n11 es el encargado de realizar el corte, al mismo tiempo que centra la banda antes de cortarla, esta operacin la realizan los pilotos n10 que van montados en su interior.

Seguidamente la banda es troceada por el punzn n12 que lo hace sobre la placa matriz n2 a la cual no se le han previsto postizos o segmentos de ningn tipo.

Finalmente, se han montado unos topes de cierre n13 y n14 con la intencin de limitar la bajada de la matriz y facilitar su preparacin en mquina.



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ PROGRESIVA PARA REFUERZO IZQUIERDO Y DERECHOEn el ejemplo que describimos a continuacin, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construccin de la matriz y la fabricacin de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.Se trata de una pieza de Fe. de 2mm. de espesor, de tamao pequeo, la cual no presenta grandes dificultades de transformacin puesto que no lleva ninguna zona de embuticin aunque si de corte y doblado. As pues, nicamente se tratara de un proceso de cortar seguido del de doblado y el recorte y separacin de las piezas.



MATRICES PROGRESIVASESTUDIO DE BANDAEn primer lugar, se tratara de hacer dos o mas estudios de banda que nos ayuden a determinar cual de ellos es el ms favorable a la hora de construir la matriz. En este caso en concreto y dadas las circunstancias hemos optado por un solo estudio puesto que el que hemos hecho nos permite fabricar dos piezas al mismo tiempo y nos ha parecido extremadamente ptimo y racional.

Estudio proceso de transformacin

Paso: 50 mm

Ancho: 90 mm

Espesor: 2 mm

De este estudio de banda que se ha hecho, hemos seleccionado la opcin de hacer dos piezas, por tratarse de un sistema equilibrado y barato, que permite optimizar el consumo de material sin encarecer la construccin de la matriz.

Una vez llegado aqu, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construccin definitiva que podemos ver en la pgina siguiente con el anlisis de su funcionamiento.



MATRICES PROGRESIVAS



MATRICES PROGRESIVASFUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZ PARA REFUERZO IZQUIERDO Y DERECHOLa matriz progresiva que fabrica las piezas Refuerzo izquierdo y derecho esta pensada para trabajar con bobina de chapa que ser alimentada de forma automtica por un alimentador.

En el primer paso de la matriz, la banda es introducida hasta un tope visual marcado sobre la regla gua de banda al mismo tiempo que se recorta una parte del perfil de las piezas, estos perfiles recortados los realizan los punzones n13.

En el paso siguiente el tope es hecho sobre las mismas reglas de guiado al tiempo que se doblan ambas piezas con los punzones n20.

Seguidamente se gravan las letras L y R en cada una de las piezas simtricas y en el paso posterior se recortan con los punzones n15. De esta forma las piezas quedan cortadas y separadas.

En esta matriz se ha considerado oportuno montar los punzones de gravaren la placa prensa chapas de forma que, si limitamos la carrera del pisador por medio de los topes n8 el gravado de las letras sobre las piezas siempre ser uniforme e igual.

Tambin suceder que la posibilidad de rotura o deformacin de estos mismos punzones ser prcticamente nula debido a que no estn ligados a deformaciones de ningn otro componente de la matriz. Tambin se han previsto postizos o segmento cortantes para facilitar el mantenimiento posterior de la misma.

Como punto interesante a resaltar, cabe decir que en la parte superior de la matriz, no se ha previsto un solo porta punzones como es habitual, sino que se han construido 2 que son los n12 y n14, mientras que los punzones de doblar se sujetan directamente a la base superior.

Finalmente, se han montado unos topes de cierre n16 con la intencin de limitar la bajada de la matriz i facilitar su preparacin en mquina.



MATRICES PROGRESIVASMATRIZ PROGRESIVA PARA CALZADOREn el ejemplo que describimos a continuacin, vamos a analizar cual es el proceso mas apropiado que consideramos mas favorable para llevar a cabo la construccin de la matriz y la fabricacin de las piezas que vemos en el siguiente dibujo.Se trata de una pieza de Latn de 1 mm. de espesor y de tamao medio con una produccin muy pequea y sin grandes problemas de transformacin. Por el contrario, una matriz progresiva que deje la pieza totalmente acabada puede ser sumamente cara y presentar un consumo elevado de material para la pieza.Visto de esta forma, se ha pensado que es mejor estudiar una matriz progresiva de pequeo tamao adems de un molde que estampe las piezas. Este sistema de produccin encarecer ligeramente el coste de las piezas, pero por el contrario abaratar el de los tillajes.



MATRICES PROGRESIVASESTUDIO DE BANDAAs pues, como hacemos siempre, vamos a hacer dos o mas estudios de banda para considerar cual de ellos es el ms favorable y a continuacin plasmarlo en la matriz. Entre los dos estudios que hemos elaborado (A y B) hemos seleccionado el (A) puesto que a pesar de tener un mayor consumo de material (+14.3%) que el (B) pensamos que la menor inversin a realizar en el utillaje puede compensar en mayor coste de la pieza.



MATRICES PROGRESIVASESTUDIO DE BANDAUna vez llegado aqu, se ha procedido a realizar el proyecto de la matriz y su construccin que podemos ver en la pgina siguiente con el anlisis de su funcionamiento.

MA CD1 V1 / test 1 FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC 54








MATRICES PROGRESIVASFUNCIONAMIENTO DE LA MATRIZ PARA LA PIEZA CALZADORLa matriz progresiva que fabrica las piezas Calzador esta pensada para trabajar con tiras de chapa de 2 metros de longitud que sern alimentadas de forma manual por un operario. Como ya hemos dicho anteriormente, se trata de una matriz con una produccin muy baja y en consecuencia no nos parece aconsejable trabajar con bobina de chapa y alimentador.

De esta forma la matriz trabajar tal como sigue: En el primer paso, la banda es introducida manualmente hasta el tope escamoteable n17 para que el punzn n18 corte la pieza. Esta primera pieza cortada aparecer sin gravado ni agujero por lo que deber ser debidamente desechada, sin embargo, la pieza cortada en el segundo paso si que ser OK puesto que provendr del paso anterior y llevar el agujero y el gravado.Con el fin de abaratar el coste total de la matriz, no se ha previsto cuchilla de trocear retales ni segmentos o postizos en la parte cortante de la matriz.

FUNCIONAMIENTO DEL MOLDE DE ESTAMPARSe trata tambin de un molde de estampar de bajo coste donde las piezas son colocadas sobre la matriz n5 y centradas por medio de los pernos n3. La posicin y forma dada a los centradores impide que las piezas puedan ser montadas de forma errnea en la matriz.

Para facilitar la extraccin de las piezas y aumentar en lo posible la produccin horaria, se ha pensado en instalar expulsores de aire que faciliten su extraccin para que las recoja un contenedor instalado en la parte posterior de la prensa.

MA CD2 V1 / introducci FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC 57


MATRICES PROGRESIVASELEMENTOS DE MATRICES PROGRESIVASEl objetivo principal para ste captulo, s sealar ciertas caractersticas de las matrices progresivas que por su trabajo cumplen una misin bsica en su funcionamiento.

Todos los componentes o caractersticas que analizaremos a continuacin, van unidos en general a ste tipo de matrices, (centradores, placas, matrices, punzones, elevadores, detectores) pero tambin hay otros que estan relacionados con la transformacin de la chapa o con la evacuacin de las piezas y retales que merecen nuestra atencin.De todos los puntos mencionados, se har una exposicin detallada con el fin de ver como las matrices progresivas, tienen una serie de funciones que van ineludiblemente ligadas a su construccin y a garantizar la elevada produccin de piezas que deben realizar.

A diferencia de otras matrices, las progresivas, deben cumplir con unos requisitos que garanticen la produccin de una forma rpida, segura y fiable. Por todo ello, se deduce que para conseguirlo, debe estar diseada y construida con una serie de mecanismos y condiciones de trabajo que le permitan producir piezas de calidad con un coste asequible, y la mxima fiabilidad de funcionamiento.

Matriz progresiva de tipo medio con accesorios automticos de roscado.

MA CD2 V1 / caracterstiques FUNDACI ASCAMM CENTRE TECNOLGIC 58


MATRICES PROGRESIVASGENERALIDADESEn lneas generales, las matrices progresivas requieren ser construidas con una gran precisin para que su funcionamiento sea de total fiabilidad y est exento de paros de produccin.

Los problemas que pueden generar, vienen dados al no tener en cuenta o infravalorar ciertos aspectos de funcionamiento de la matriz que en un principio no merecen nuestra atencin porque creemos que son de poca importancia y que creemos que podran solucionarse posteriormente.En realidad, estamos cometiendo un grave error, puesto que los problemas que no se solucionan en un primer momento a nivel de proyecto, dificilmente encontraran una buena solucin posteriormente, en todo caso, si se encuentra, probablemente sera costosa, dificil y no del todo buena.

A continuacin enumeramos algunos de los detalles constructivos mas importantes que deben tenerse en cuenta desde la puesta en marcha del proyecto de la matriz

1 Referenciar un avance correcto mediante cuchilla de paso.2 Centrar la tira de chapa en cada paso mediante punzones pilotos.3 Detectar los errores de avance mediante finales de carrera.4 Permitir el desplazamiento correcto de la banda mediante elevadores.5 Realizar los cortes perifricos en la chapa antes de embutir.6 Realizar los semi-cortes de un perfil sin que se solapen entre si.7 Asegurar la evacuacin de piezas y retales mediante rampas u otros elementos.8 Hacer los clculos (Fuerzas de corte, extraccin, desarrollos,) durante el proyecto.Los puntos enumerados, son detalles constructivos de la matriz, que tienen como finalidad asegurar su durabilidad y funcionamiento con el mnimo de dificultades propias del trabajo que desarrollan.Uno de los grandes problemas para algunos talleres, es eliminar o reducir la gran cantidad de horas que les lleva la puesta a punto de algunas matrices. Sin duda alguna, todas las matrices requieren un tiempo de pruebas prudencial, pero en muchas ocasiones la improvisacin con que se disea y construye la matriz genera que dichos tiempos sean muy superiores al normal.



MATRICES PROGRESIVASPASO DE LA MATRIZCon el fin de garantizar un avance correcto de la banda en la matriz, donde no exista riesgo de errores en el desplazamiento, se utiliza el sistema de tope mediante cuchilla de paso o corte auxiliar, que otorga a la banda la seguridad de un avance correcto y seguro.ste sistema, consiste en realizar un corte lateral en la tira de chapa de una longitud equivalente al paso de la matriz y de una anchura de ~2 veces el espesor, con lo cual se reduce el ancho de banda, de forma que, al avanzar sta, la parte mas ancha chocar contra un tope dispuesto sobre la placa matriz y garantizar un avance correcto.Despues de asegurar el desplazamiento de la tira y su aplanado mediante el alimentador y la placa pisador respectivamente, los punzones realizan el corte de la chapa y regresan a su posicin inicial en el punto muerto superior de la prensa. Una vez alcanza dicho punto, la chapa avanza nuevamente hasta el tope y la prensa puede repetir un nuevo ciclo de trabajo.Este sistema de determinacin del paso mediante una reduccin en el ancho de tira, ofrece la garanta de realizar avances exactos desde el primer paso, ademas de que por su simplicidad es muy apropiado para todo tipo de matrices, materiales y anchos. El mayor inconveniente a nivel econmico consiste, en un mayor consumo de materia prima en la anchura del material.

Tambien existen otros sistemas de tope mas sencillos en los que no se produce prdida de material aunque s presentan un funcionamiento mecnico ligeramente mas dificultoso que el anterior. En cualquier caso, todos los sistemas de tope a utilizar deben ser desarrollados por los diseadores de la matriz en funcin de sus caractersticas y las de la propia pieza.

En los ejemplos grficos A, B C y D podemos ver cuatro variantes distintas de un mismo sistema de punzn o cuchilla de paso y las diferencias de sus formas.



MATRICES PROGRESIVASEjemplo B: punzn de paso con taln de reaccin en la cara posterior de su figura cortante.

Ejemplo C: punzn de paso con taln de reaccin y muesca para garantizar el paso en su avance.

Ejemplo D: punzn de paso con taln de reaccin y muescas en ambos lados para garantizar un paso correcto.



MATRICES PROGRESIVASOTROS MECANISMOS DE TOPE EN LAS MATRICES PROGRESIVASUna tira metlica sometida a la operacin de corte mediante una estampa debe encontrarse, para cada golpe de la prensa, en su posicin exacta de trabajo; la alimentacin de la cinta debe hacerse de modo que pueda deslizarse a trechos bajo el punzn.

Para conseguir este fin, es necesario dotar a la estampa de un mecanismo, sencillo o complicado, que pueda determinar el paso regular de avance para cada golpe de punzn. Estos mecanismos tienen una gran importancia porque son los que pueden hacer conseguir una produccin mayor a la vez que un buen producto.Una estampa sin mecanismo de gasa podr ofrecernos un discreto resultado slo en el caso de que sea manipulada por un buen operario; sin embargo, esta solucin no es la ms adecuada.

Numerosos son los mecanismos para la definicin del paso. stos pueden ser construidos para la alimentacin a mano o bien para la automtica.

Examinemos los siguientes sistemas:

Tope por per no:El sistema de paso ms elemental es el representado en la figura, el cual se puede utilizar con la habilidad de un bueno operario. Este tipo es aconsejable para matrices de formas sencillas que adems, en el caso de una distraccin del operario, no se estropean seriamente. Este tipo, adems de ser el ms econmico, tambin se adopta en las operaciones de doblado. Si el contorno de la pieza no requiere una gran precisin, se puede obtener la alimentacin de la cinta por el solo empuje en avance utilizando todos los golpes de la prensa.

En la figura se puede ver un perno de retencin de construccin sencilla apliacndo al agujero de la matriz de una estampa adecuada para cortar piezas planas de una tira de chapa. El dimetro de la cabeza del perno es el que fija el paso para la alimentacin.

Cabe tener presente en la construccin de las estampas el procurar que el perno sea visible, hacien- do un agujero superior o un hueco inclinado en el costado de la placa gua-punzones.






MATRICES PROGRESIVASTope superior frontal:Se presta muy bien para los casos de corte de tiras en donde es definido directamente el perfil extremo. Hemos elegido la disposicin del tope superior porque, de este modo, se puede dejar libre el espacio inferior para la descarga de las piezas cortadas. En la figura se observa que las letras A A sirven para indicar la posicin que podran tener los punzones circulares en caso de que stos resultasen demasiado prximos al punzn grande, originando el peligro de una posible rotura de la matriz.

La referida figura permite, como hemos dicho, un sistema de fcil retencin a puente. Los dos tipos de tope son igualmente sencillos; el primero se caracteriza por el platillo superior dispuesto en puente y que lleva un pasador de tope, mientras el segundo se caracteriza por la aplicacin de una chapa doblada en ngulo doble y fijada en la gua de los punzones. La matriz, en ambos casos, lleva un plano inclinado de descarga para las piezas cortadas que son recogidas en cajas apropiadas. Si los elementos a cortar tienen una forma rectangular sencilla, pueden obtenerse dos en cada golpe de prensa, a condicin de que el punzn tenga la longitud a igual o bien diferente (segn la requeri- da) respecto a la parte extrema cortada.

Los operarios empleados en estas operaciones de corte no necesitan poseer ninguna habilidad porque, con empujar simplemente la tira, no pueden incurrir en errores de importancia.



MATRICES PROGRESIVASTope por cor te auxiliar.En el siguiente ejemplo se expone un sistema muy apropiado para aquellos casos en que sea necesario un corte de precisin y en sucesin. Este sistema ofrece la ventaja de colocar a la tira, desde el principio del avance, en su justa posicin, sin producir residuos, recortes, desperdicios, etc. El conjunto del mecanismo se puede subdividir en las siguientes partes, con funciones distintas:1) Tope de referencia para el primer corte.Se componen del elemento A con botn y muelle. El eje desempea la funcin de pestillo y sirve para retener la tira cada vez que se efecta una nueva introduccin. La tira introducida al principio en la estampa es detenida precisamente por el pestillo A, que sobresale porque es empujado a mano desde el exterior mediante el botn de mando. De este modo se tiene una referencia bueno, con la ventaja de suprimir un desperdicio inicial de material. El pestillo A, que est dibujado en la figura, se halla en la posicin de reposo.

2) Punzn auxiliar para cortar la referencia de avance.El punzn referido en la letra B tiene la funcin de preparar el asiento para el pestillo A de referencia durante el avance a mano de la tira. Realizada la introduccin en la estampa y la retencin por el primer pestillo A, como ya hemos explicado antes, descienden los punzones que cortan la entalla lateral y los agujeros correspondientes a la primera fase.






MATRICES PROGRESIVASTope por balancn.Es un sistema caracterstico que permite oscilar el balancn tambin transversalmente. Comporta la construccin de la placa b que lleva la varilla c portamuelles que acta tambin de articulacin para la oscilacin del balancn g; este ltimo, debido a los juegos dejados en el agujero central y en el hueco de la placa b puede oscilar transversalmente segn los sentidos de las flechas. El muelle d, por el modo segn el cual ha sido dispuesto, descompone su fuerza de traccin en los dos sentidos perpendiculares.El funcionamiento se produce del siguiente modo: la tira j es introducida en las guas de la estampa para ser cortada; es evidente que, inmediatamente al descenso de la parte superior mvil, la punta del tornillo h baja el extremo exterior del balancn g, mientras el extremo opuesto se levanta y sale del agujero de la tira. En este instante el muelle d tira de la palanca g en el sentido de la flecha, obligando al extremo izquierdo de la misma palanca a situarse de flanco al agujero, o sea sobre el punto vaco de la tira agujereada, en la cual se apoya apenas la punta del tornillo h se aleja en la carrera de retroceso. En el siguiente paso de avance de la tira, el diente, obligado por el muelle d baja y penetra en el nuevo agujero realizado por el punzn; debido a que el arrastre de la tira se efecta a mano, la palanca g es obligada a oscilar transversalmente segn el sentido de la flecha hasta chocar contra la cara plana de la placa b. Definido de esta manera el paso, puede descender de nuevo el punzn de la estampa para otra perforacin.Para completar este prrafo diremos que la anchura del trozo comprendido entre agujero y agujero se hace generalmente igual al espesor de la chapa; para el corte de chapas delgadas, dicha anchura se aumenta a una vez y media el espesor e incluso ms, especialmente en aquellos casos en que se tiene un hueco estrecho dispuesto transversalmente a la tira.



MATRICES PROGRESIVASPILOTOS CENTRADORES DE CHAPAEl montaje de punzones centradores, se realiza en los casos en que se hacen perfiles, doblados u otras transformaciones y estas tienen puntos comunes de referencia entre la primera y la ltima . Esto se hace con el fin de evitar desplazamientos de la chapa que ocasionaran marcas o irregularidades en los perfiles hechos sucesivamente.Los centradores, con su punta cnica, tienen como objeto embocar en la chapa y centrarla antes de que lo hagan el resto de punzones, de sta forma se mantiene alineada la tira durante su transformacin.

Para conseguirlo, deben hacerse dos o ms agujeros al incio de la tira que posteriormente servirn para que actuen sobre ellos los centradores o punzones pilotos. Generalmente van montados en el porta punzones y necesariamente deben sobresalir mas que la cara inferior de la placa pisadora para asegurar que la chapa queda centrada antes de que actue sta y los punzones. En caso de que no se den stas condiciones, se producir un desplazamiento de la tira y en consecuencia un corte o doblado irregular.

Si los agujeros de referencia, hechos previamente en la chapa son muy pequeos y en consecuencia requieren unos centradores tambien de una medida muy pequea, convendr hacer, que stos sean mechados con un mayor dimetro de la caa, o bien que sean escamoteables mediante muelles para que puedan esconderse en caso de que los centradores no coincidan con los agujeros de referencia. De sta forma se podr evitar su rotura y los daos colaterales que pudieran ocasionar en los otrosa componentes de la matriz .

Las caractersticas de construccin mas importantes en los punzones centradores, deben estar basadas en los siguientes puntos:

1. Las medidas exteriores del piloto centrador han de ser entre 0.05 y 0.1mm. mas peque-as que las de su alojamiento en la chapa.2. La altura vlida de centraje que sobresalga del pisador ha de ser 2 veces mnimo el espesor de la chapa (sin contar la parte cnica).3.La punta de entrada deber tener un cono de entre 15 y 30 que facilite su entrada en la chapa.4. En todos los casos, el centrador deber ser efectivo antes de que el pisador sujete la chapa o los punzones actuen sobre ella.



MATRICES PROGRESIVASATENCION: Siempre que se trabaje con alimentador automtico, es necesario que sus pinzas liberen la chapa durante unos instantes, para que el centrador pueda moverla y centrarla correctamente.La abertura de las pinzas debe producirse, desde el momento que la punta del centrador alcanza la chapa, hsta que el pisador la haya sujetado. (ver figura A).

Mientras se realiza el centraje de la banda, los Los rodillos permanecen inactivos hasta el rodillos de alimentacin dejan de presionar para centraje total de la banda.

facilitar la operacin

Una vez centrada y pisada, los rodillos presionan Durante la transformacin los rodillos nuevamente.siguen actuando.



MATRICES PROGRESIVAS1- Piloto centrador fijoLa cinta, en las operaciones de corte automtico, debe avanzar exactamente un espacio que se repite a cada golpe de la prensa. Muchas veces, adems del corte lateral auxiliar efectuado con un punzn al objeto de crear un escaln de choque para el paro, se realizan agujeros de referencia (dos o cuatro) en los cuales, al penetrar los citados punzones piloto, es posible obtener un avance perfecto y constante. Esta precisin es necesaria especialmente para los tipos de estampas llama- das de paso donde la serie de punzones operativos deben siempre encontrar la coincidencia de los ejees de las piezas en transformacin, todava unidas a la cinta, que avanzan conjuntamente segn un paso sobre el plano de la matriz.

Otras veces, la precisin en el avance de paso de la tira se confa exclusivamente a dichos agujeros para los punzones piloto.



MATRICES PROGRESIVAS2- Piloto centrador con gua.En el caso de cortar perfiles que tienen puntos de referencia por agujeros practicados anteriormente, se emplean punzones con perno-gua. Con el objeto de que este perno pueda embocar fcilmente en el agujero, la cabeza se hace redondeada, con un radio igual a su dimetro, o bien con forma cnica. En cualquier caso, dicho perno deber rectificarse y su cuello entrado a presin en el agujero apropiado. Tambin pueden centrarse sobre la tira mediante dos pilotos que coinciden con dos agujeros previamente practicados en la tira. Es necesario que las dos cabezas estn perfecta- mente centradas con los agujeros de la tira puesto que, si no se verifica esta condicin, se producir un desplazamiento de la tira despus de efectuados algunos cortes.



MATRICES PROGRESIVAS3- Rotura de piloto centrador fijoCuando la cinta no realiza su avance correctamente y el agujero de centraje no coincide con el piloto centrador, la rotura del propio piloto y en ocasiones de la matriz se convierte en un mal inevitable que genera problemas de mantenimiento, pasos de produccin y disminucin de rendimientos en la herramienta.Para solucionar este problema se pueden presentar varias alternativas basadas en el ejemplo n4 que se describe a continuacin.



MATRICES PROGRESIVAS4- Piloto centrador escamoteableSi los agujeros de referencia, hechos previamente en la chapa, son muy pequeos y, como consecuencia, requieren unas guas muy pequeas, convendr hacer que stas puedan esconderse mediante muelles; en efecto, si las puntas no consiguieran introducirse en los agujeros de la chapa

3603120 3 Matrices Progresivas

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