8 Mantenimiento de Matrices

FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICMA MAN V1

MANTENIMIENTO

DE

MATRICES

ÍNDICE

22FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

M A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N T O D E M AO D E M AO D E M AO D E M AO D E M A T R I C E ST R I C E ST R I C E ST R I C E ST R I C E SM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N TM A N T E N I M I E N T O D E M AO D E M AO D E M AO D E M AO D E M A T R I C E ST R I C E ST R I C E ST R I C E ST R I C E S

MA MAN V1

INTRODUCCIÓN ...........................................................................................2

PRUEBAS DE MATRIZ ...................................................................................3

MATRICES EN PRODUCCIÓN........................................................................6

MANTENIMIENTO GENERAL DE MATRICES ..................................................9

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE MATRICES ......................................... 13

MANTENIMIENTO DE CHOQUE ................................................................. 16

COMPONENTES A REVISAR EN LAS MATRICES ........................................ 19

CAUSAS DE ROTURA O DESGASTE ........................................................... 23

REPARACIÓN Y RECAMBIOS ..................................................................... 31

SEGMENTACIÓN, POSTIZOS, SOLDADURA, ETC........................................ 34

LIMPIEZA, ENGRASE Y CONTROL ............................................................. 38

FICHAS DE MANTENIMIENTO ................................................................... 40

GLOSARIO ................................................................................................ 45

11111Pág.


INTRODUCCIÓN


MA MAN V1

La experiencia acumulada en el mantenimiento de ma-

trices, nos dice que uno de los sistemas mas efectivos

para llevarla a cabo es la realización de un control riguro-

so y detallado por medio de fichas de trabajo donde se

anoten todas las incidencias acontecidas a lo largo de la

vida de la matriz.

La finalidad de todo ello, es disponer en todo momento

de la información relativa al que, como, cuando y don-

de de todo lo que se a cambiado o modificado a la ma-

triz. Para poder sacar conclusiones, es necesario que

todo lo que se modifique o cambie quede registrado en

la ficha con el fin de que todas las personas de manteni-

miento conozcan el estado real del utillaje.

Sección de mantenimiento en empresa de matricería

La base principal para eliminar o reducir los problemas a lo largo de la vida de la matriz, es tenerlos

controlados e identificados. Si esto se consigue de una forma fácil, rápida y fiable, el objetivo

principal se habrá visto totalmente cumplido y las soluciones estarán mucho mas a nuestro alcance

atraves del conocimiento de los problemas habidos anteriormente.

La normalización de las fichas de mantenimiento, nos ayudarán a dar y recibir información escrita, para

buscar y aplicar soluciones a los problemas que de una forma repetitiva se produzcan en el utillaje.

En ocasiones, la transmisión de ciertas pautas de trabajo a cumplir dentro de las empresas se interpretan

de forma distinta por las personas que las reciben o por la que las transmiten. Esto, puede dar origen a

equívocos o confusiones que generan pérdidas de tiempo y problemas.

Para evitarlo, a lo largo de éste capítulo describiremos algunos sistemas que pueden ayudar en el segui-

miento de las anomalias detectadas, antes, durante y despues del mantenimiento de la matriz.

Al terminar este cuso, el alumno será capaz de analizar y comprender por si mismo algunas de las

características mas importantes que deben tenerse en cuenta para la realización de un buen mantenimien-

to de matrices.

ÍNDICE



MA MAN V1

INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ

MATRICES EN PRODUCCIÓN

MANTENIMIENTO GENERAL DE MATRICES

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE MATRICES

MANTENIMIENTO DE CHOQUE

COMPONENTES A REVISAR EN LAS MATRICES

CAUSAS DE ROTURA O DESGASTE

REPARACIÓN Y RECAMBIOS

SEGMENTACIÓN, POSTIZOS, SOLDADURA, ETC

LIMPIEZA, ENGRASE Y CONTROL

FICHAS DE MANTENIMIENTO

GLOSARIO

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PRUEBAS DE MATRIZ


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Antes de entrar directamente en las esplicaciónes relativas al mantenimiento de las matrices, haremos

una pequeña introducción en los otros dos puntos muy importantes que lo preceden, las pruebas y la

producción.

Cualquier matriz por sencilla que parezca encierra una gran posibilidad de generar problemas que son

directamente proporcionales al número y a la dificultad de las transformaciones que realiza.

Es conveniente tener en cuenta que todas y cada una de las transformaciones que se hacen con una

matriz son susceptibles de sufrir cambios o modificaciónes en sus medidas si no se pone un cuidado

especial en la forma en que se realizan.

Una solución mal aplicada a un problema concreto puede generar otros mucho mas importantes a corto

plazo que ocasionaran paros de producción y en definitiva costes económicos elevados.

Sin embargo, conocedores como somos de algunos de los puntos mas críticos de la matriz, donde se

pueden generar problemas, lo mas prudente y seguro será confiar las pruebas de la misma a una persona

experta y meticulosa capaz de hacerlas con rigurosidad.

Sirvan como ejemplo algunas de las cosas que SÍ deben hacerse durante las pruebas de una matriz:

Preparar la matriz, la prensa y la materia prima con tiempo suficiente para hacer las pruebas.

Disponer del plano de la pieza, ademas del util de control o muestra comparativa.

Disponer de los medios necesarios para cambiar o modificar los parámetros de máquina.

Verificar la materia prima antes de las pruebas (espesor, calidad, dureza, anchura, etc.).

Hacer siempre las pruebas de forma que trabaje TODA la matriz y NO solo una parte.

Anotar los resultados obtenidos y analizarlos despues de finalizar las pruebas.

Tener especial cuidado en que las condiciones detrabajo durante las pruebas sean las mis-

mas que las de la producción posterior.


PRUEBAS DE MATRIZ


MA MAN V1

Sirvan también como ejemplo algunas de las cosas que NO deben hacerse durante las pruebas de una

matriz progresiva:

NO iniciar las pruebas si la materia prima no es la correcta.

NO tomar decisiones sobre los resultados obtenidos, si los parámetro de matriz o máquina no

son los marcados en la hoja de trabajo.

NO hacer las pruebas si la matriz no trabaja en su totalidad o solo una parte.

NO continuar con las pruebas si algún elemento de la matriz se ha roto, deformado o cambia-

do su forma o medidas.

NO modificar elementos de la matriz, si como mínimo no se han fabricado 1000 unidades.

NO variar las condiciones de trabajo si con ello existen riesgos de cambios en las propieda-

des del material.

NO plantear modificaciones en la matriz sin haber analizado todo el proceso paso a paso.

Operario matricero en fase de pruebas

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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Transformar una tira de chapa metálica en una serie de piezas mediante una matriz, significa que ésta

debe estar perfectamente estudiada y construida para que nos proporcione una producción adecuada con

el mínimo coste de mantenimiento.

Los problemas que se presentan durante la producción pueden ser variados en función de las causas que

los originen, para evitarlos, la solución deberá aplicarse teniendo en cuenta algunos de los factores indica-

dos a continuación.

Tamaño de la pieza a obtener.

Grado de precisión requerido.

Características del material a transformar.

Calidad y precisión de la matriz.

Número de piezas a producir.

Mantenimiento a pie de máquina

La pieza a obtener, por su forma y tamaño ejerce una influencia muy destacada sobre el ritmo de

producción marcado a todo el proceso. Hay que tener en cuenta que dependiendo del tamaño y la forma de

la pieza, la matriz y la prensa necesitarán de un tamaño y potencia adecuada que garantice una correcta

producción en el mínimo de paros.

La precisión de las medidas y tolerancias solicitadas a la pieza, es otro de los factores que nos indica la

capacidad productiva que puede alcanzar la matriz, condicionada como es lógico, por un diseño y una

construcción apropiada de todos sus componentes.




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Las características del material a transformar (Aluminio, Acero, Hierro, Cobre,etc.) nos puede condicio-

nar notablemente el ciclo productivo, de tal forma que el mantenimiento de la matriz para una producción

con material ductil y de baja resistencia nos permita cortar el doble de piezas que con otro mas duro y de

mayor resistencia.

La calidad en la construcción de la matriz, condicionada por el presupuesto inicial ofertado al cliente,

puede ser uno de los puntos mas críticos a la hora de condicionar una buena producción en las matrices

progresivas. Nunca sería de desear que éste fuera uno de los condicionantes de la calidad y cantidad de

piezas fabricadas, el resultado económico a nivel de mantenimiento muy pronto sería visible por la gran

inversión de horas y materiales que generaría el tener que nivelar la balanza de la calidad y la cantidad de

piezas producidas.

Si el número de piezas a producir por lote es elevado, (> 100.000 unds.) se hace necesario aplicar los

medios y sistemas mas rápidos de producción que se dispongan como por ejemplo: dispositivos de ali-

mentación automáticos, cortes múltiples de piezas, prensas de alta velocidad, etc.

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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El mantenimiento general de las matrices es una de las operaciones mas importantes de la herra-

mienta si queremos alargar su vida y reducir los paros de producción.

En el caso de que ésta operación NO se realiza o se realice incorrectamente, todos los cálculos en la vida

de la matriz se veran desbordados negativamente, con lo que la calidad del producto se pondrá en peligro

y los gastos creceran de forma alarmante.

Realizar un buen mantenimiento, significa hacerlo de forma preventiva, tomando como referencia

las posibles incidencias habidas durante las fabricaciones anteriores y las que se puedan producir

en el futuro.

La ficha o formulario que deben tener todos los utillajes nos ha de servir como ayuda para anotar en ella las

incidencias habidas y cuando se han producido.

Existe un serio peligro de degradación de la matriz si el mantenimiento no se realiza de forma

adecuada. Pensemos que la producción horaria de muchas de ellas pueden alcanzar ciclos de mas

de 1.000 golpes por minuto.

Es lógico pensar, que el mas mínimo fallo o error en las condiciones de trabajo de la matriz generará paros

de máquina y afectará a la calidad de las piezas fabricadas.

Matriz de gran tamaño despues del mantenimiento




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Sirvan como ejemplo algunas de las cosas que SI deben hacerse durante el mantenimiento de

las matrices:

Hacer revisión completa de toda la matriz y no solo de la parte afectada por el “problema”.

Rectificar o cambiar todos los punzones y no solo aquellos que creamos mas desgastados.

Todos los punzones de corte deben estar a la misma altura, (excepto casos necesarios).

Todos los resortes deben trabajar en las mismas condiciones, (altura, diámetro y durabilidad).

Eliminar los gruesos o suplementos sin identificar en todos los punzones y matrices.

Después de un paro por avería grave, hacer pruebas de matriz antes de entrar en producción.

Tener especial cuidado en que las condiciones de trabajo despues del mantenimiento sean las

mismas que las anteriores.

Tener recambios de los elementos con mayor riesgo de desgaste o rotura.

Sirvan también como ejemplo algunas cosas que NO deben hacerse durante el mantenimiento

de las matrices:

NO hacer el mantenimiento de la matriz sin desmontarla en su totalidad.

NO aplicar soluciones provisionales (salvo causas de fuerza mayor).

NO confiar al azar aquello que no esté totalmente asegurado.

NO rectificar solo uno de los dos elementos cortantes, siempre los dos, punzón y matriz.

NO se habrá hecho un buen matenimiento de la matriz, si ésta se vuelve a quitar de la prensa antes

de haber producido un número suficientes de piezas.

Un buen afilado NO debe requerir mas de 0.2 mm. de rebaje.

NO plantear modificaciones en la matriz sin antes haber analizado todo el proceso de trabajo paso

a paso.




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El personal que toma a su cargo el matenimiento de las matrices, debe hacerse responsable de la preci-

sión con que han sido construidas y los sistemas especiales de que disponga ademas de todos los

dispositivos de precisión que lleve montados.

En líneas generales, el matenimiento debe ser programado y cuidado, destacando los tres elementos

esenciales para obtener un buen resultado en todo su conjunto:

Personal preparado.Máquinas adecuadas.Utillaje bien diseñado.

El personal debe ser consciente de la capacidad que tiene la matriz y de la función que realizan todos los

elementos que la componen.

La máquina que en general es una rectificadora, debe presentar las mejores condiciones de rigidez,

solidez y exactitud de rectificado.

Pensemos que…:

Un mantenimiento inadecuado es un mantenimiento inutil.Una mantenimiento inutil es un mantenimiento no rentable.Una mantenimiento no rentable es un mantenimiento inaceptable.

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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El mantenimiento preventivo de las matrices tiene por objeto asegurar y manteneren todo momento la capacidad de producción de la herramienta, independiente-mente de su antigüedad. Dicho mantenimiento lleva implícito el aseguramiento dela calidad de las piezas que fabrique el utillaje.

Un buen mantenimiento preventivo ha de asegurar la detección y reparación de todos y cada uno de los

problemas o anomalias que a corto plazo puedan producirse en el utillaje. Para que asegurarlo hay que

poner especial atención en revisar y sustituir si fuera necesario todos aquellos componentes de la matriz

que por su desgaste o deterioro pudieran perjudicar las próximas fabricaciones.

Es conveniente que durante el mantenimiento preventivo y como medida de segu-ridad se revisen algunos de los siguientes elementos de la matriz:

1) Elementos móviles como por ejemplo: El desgaste o juego entre columnas y casquillos

guías, carros o cuñas guía, elevadores y extractores, punzones y placa pisador, etc, etc.

2) El desgaste de todos y cada uno de los punzones de corte.

3) El afilado y vida de las matrices cortantes.

4) El desgaste o posible gripado de los punzones de doblar o embutir.

5) Las tolerancias entre punzones y matrices de doblar o embutir.

6) El estado de fatiga en que se encuentren los resortes.

7) El desgaste y medida de los punzones piloto o centradores.

8) La no existencia de golpes o marcas sobre la superficie de figuras.

9) La correcta medida de topes de paso o limitadores de carrera.

10) El correcto funcionamiento de los elementos de seguridad o finales de carrera.

Es conveniente, que ademas de los puntos descritos anteriormente, cada departa-mento o sección cree los suyos propios, con el fin de adaptarlos a las característi-cas de sus matrices.




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Ejemplo de mantenimiento en troqueles de embutición

Mantenimiento general de matriz después de la producción

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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Denominamos mantenimiento de choque a todas las soluciones prácticas (mas o menos tempora-

les) que se aplican a la matriz con el fin de reducir o minimizar los tiempos de paros durante la

producción.

Dadas las especiales circunstancias en que se realiza este tipo de mantenimiento, (a pie de máquina y

casi siempre con la máxima urgéncia) los profesionales que lo realizan han de tener muy en cuenta que lo

mas importante en estos casos no es la revisión completa de toda la matriz, sino, reparar el elemento

causante del problema y conseguir que la producción no se pare mas tiempo del estrictamente necesario.

Reparar el componente o componentes de la matriz de forma rápida y a pie de máquina no es tarea fácil ni

sencilla, como no sea una persona con una buena experiencia en matricería. A diferencia del mantenimien-

to preventivo, el de choque ha de ser mas rápido pero tan eficaz como el anterior.

Para poder realizar un buen mantenimiento de choque tambien es muy importante que la matriz

haya sido diseñada con unos criterios muy prácticos, de forma que el operario pueda tener acceso

a todos los componentes de la matriz sin necesidad de desmontarla en su totalidad.

Sabemos que ésto no siempre es posible, puesto que el diseño de la matriz está condicionado por otros

factores como su tamaño o producción a realizar, de forma que su mantenimiento se verá mas dificultado

en estas circunstancias.

Operario en fase de puesta a punto de la matriz




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Con el fin de facilitar y agilizar el mantenimiento de choque a pie de máquina, siem-pre es muy aconsejable tener en cuenta algunos de los siguientes puntos:

1) Diseño de matriz de facil mantenimiento.

2) Facilidad de acceso a todos los componentes.

3) Recambios de todos los elementos de fácil rotura o desgaste.

4) Montaje de punzones y casquillos de cambio rápido.

5) Disponer de los medios necesarios para el manteniento.

6) Conocer en profundidad la herramienta antes de repararla.

7) Operarios con experiencia y profesionalidad.

Es conveniente, que ademas de los puntos descritos anteriormente, cada departamentoo sección marque los suyos propios, en función de las características de las matrices yde los medios de que disponga para su reparación.

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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MA MAN V1

Durante el mantenimiento preventivo o genereral que se realice en las matrices,existen una serie de componentes que deben ser revisados con mas atención sicabe que el resto.Algunos de ellos, como por ejemplo los punzones o matrices de forma, han de ser cuidadosamente

revisados con el fin de controlar su grado de desgaste, el afilado de sus cantos, o bien detectar las fisuras

o roturas que pudieran aparecer en su superficie.

Sin embargo, otros elementos de la matriz, como por ejemplo las bases o sufrideras requeriran un grado de

control mucho menor puesto que su desgaste o posibilidades de rotura son notablemente inferior.

Sirvan como ejemplo algunos de los siguientes puntos que han de tenerse encuenta durante la revisión del mantenimiento de las matrices.

1) Verificar el desgaste de punzones (corte, doblado, etc.)

2) Comprobar la vida de casquillos o placas matrices.

3) Revisar la tolerancia de ajuste entre punzones y placa guía.

4) Verificar la tolerancia de corte entre punzones y matriz.

5) Comprobar el correcto ajuste entre columnas y casquillos guía.

6) Verificar la correcta alturas de los punzones.

7) Revisar gripados de elementos móviles (carros, guías, casquillos, etc.)

8) Comprobar la fatiga o rotura de resortes.

9) Comprobar el posible desgaste de los topes de paso.

10) Verificar el desgaste de los centradores de banda.

11) Revisar la altura y desgaste de punzones de grabar.

12) Comprobar el funcionamiento de los elementos cambiados en la matriz.




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Es conveniente, que ademas de los puntos descritos anteriormente, cada departamento o sección

marque los suyos propios, en función de las características de las matrices y de los medios de que

disponga para su reparación.

Matriz de extrusionar despues del rectficado

Pisadores especiales con columnas guía

Recambios de postizos para matrices de gran producción




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Punzón de cortar arandelas de seguridad

Placas de acero para la fabricación de punzones de letras

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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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Existen muchas y variadas causas por las cuales una matriz se degrada con mas rapidez de la habitual.

Algunas de estas cusas, muy pocas, estan directamente relacionadas con el material a transformar, otras

muchas, lo estan con la mala construcción, con la mala utilización o con el mal mantenimiento.

MATERIAL A TRANSFORMAR

En algunas ocasiones, la resistencia al corte y el tipo de material a transformar está relacionada con el

desgaste de la matriz y en consecuencia con la necesidad de realizar un mayor o menor mantenimiento.

No obstante, ademas de la resistencia, tambien existen otros factores que influyen de forma directa sobre

factor.

Ejemplo: Veamos algunos de los factores de riesgo mas significativos que encontraremos al construir una

matriz de alta producción que debe fabricar piezas de chapa templada de 0.5mm. de espesor.

Factores de riesgo a tener en cuenta:

1º- Alto desgaste abrasivo

2º- Alto riesgo de melladuras y roturas en geometrías complicadas

3º- Bajo riesgo de deformación plástica

CAUSAS DE FALLO EN ÚTILES DE PUNZONADO Y CONFORMADO

AbrasiónFormación de marcas por penetración de partículas duras en la superficie del útil.

AdhesiónSoldadura en frío del útil con la pieza de trabajo.

Fatiga de superficieFormación de fisuras en la superficie del útil debido a ciclos mecánicos alternativos.

Rotura del útil, deformación plásticaFallo del útil a causa de sobrecarga.




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Ejemplo: En otro caso diferente, podemos analizar los factores de riesgo mas importantes que encontra-

remos al construir una matriz de alta producción que ha de producir piezas de chapa blanda (150HV) de

5mm. de espesor.

Factores de riesgo a tener en cuenta:

1º- Alto desgaste adhesivo

2º- Muy bajo riesgo de melladuras y roturas

3º- Bajo riesgo de deformación plástica

FALLOS DE CONSTRUCCIÓN

Los mecanismos de fallo mas frecuentes en aplicaciones de matricería, vienen dados por factores directa-

mente relacionados con las propiedades de los materiales utilizados en su construcción. Todos éstos

mecanismos tienen su origen en las grandes fuerzas de choque o deslizamiento que se producen en las

superficies de trabajo de la herramienta y el material a transformar.

El desgaste se produce siempre, en mayor o menor medida en todas las operaciones de trabajo en frío de

la chapa, si bien, dependiendo de cada aplicación, condiciones y material de trabajo, uno o mas mecanis-

mos de fallo pueden presentarse al mismo tiempo.

LOS MECANISMOS DE FALLO mas habituales que se producen en los aceros de construcción

para trabajos en frío son:

a) DESGASTE

b) GRIETAS Y ROTURAS

c) DESPRENDIMIENTOS

O MELLADURAS

d) DEFORMACIONES

e) ADHERENCIA

Mecanismos de fallo mas frecuentes en aplicaciones de trabajo en frio.




MA MAN V1

Todos éstos mecanismos tienen su origen en fallos mecánicos de los cuales, la mayoria de ellos se

producen debido a grandes fuerzas y contactos por roce o deslizamiento entre las superficies de trabajo dela propia herramienta y el material de transformación.

EL DESGASTE

En mayor o menor medida, en todas las operaciones de trabajo en frío, se produce desgaste de loselementos del utillaje. No obstante, dependiendo de la aplicación, condiciones y materiales, uno o mas delos macanismos de fallo descritos anteriormente, pueden presentarse al mismo tiempo. En general losdesgaste pueden presentarse de dos tipos, el abrasivo y el adhesivo.

EL DESGASTE ABRASIVO

Este tipo de desgaste es el más predominante, cuando el material de transformación para la pieza es duroy contiene partículas como, óxidos o carburos.

Estas partículas duras erosionan la superficie del utillaje degradándolo progresivamente hasta que lascondiciones de trabajo son inferiores a las mínimas necesarias.

Las propiedades más importantes con las que debe contar un acero para obtener una buenaresistencia al desgaste abrasivo son:

a) Alta tenacidad.

b) Gran cantidad, dureza y tamaño de carburos.

CausaPartículas duras rayan

la superficie.

AspectoRayas.




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EL DESGASTE ADHESIVO

El origen del desgaste adhesivo es la aparición de microsoldadura entre la superficie del utillaje y el

material de transformación.

El deslizamiento o movimiento relativo entre el utillaje y el material de trabajo causará que éstas

microsoldaduras se vayan desprendiendo y pequeños fragmentos del material de la herramienta se des-

prendan asi mismo de la superficie de ésta. Lógicamente, una pérdida continuada de material de éste

modo, puede ocasinar un desgaste importante que degenere en la producción de piezas incorrectas.

Asi mismo, los fragmentos que se desprenden, puden quedar pegados al material de trabajo y aumentar el

efecto de desgaste sobre la superficie del utillaje.

Un desgaste adhesivo contínuado, podría desencadenar en un fallo gradual en las superficies de trabajo,

que inevitablemente llevaría al desprendimientos o melladuras e incluso a la rotura total. El desgaste

adhesivo aparece con materiales de trabajo blandos y adherentes como el Aluminio, Cobre, Acero Inoxida-

ble y acero con bajo contenido en Carbono.

Tambien debe considerarse que no todos los materiales causan un desgaste totalmente abrasivo o adhe-

sivo por separado. Algunos causarán un desgaste de los dos tipos al mismo tiempo y se denomina des-

gaste mixto.

Las propiedades más importantes que debe poseer un acero de construcción para obtener una

buena resistencia al desgaste adhesivo son:

a) Alta dureza

b) Bajo coeficiente de fricción entre utillaje y material a transformar

c) Alta ductilidad

Ejemplo de desgaste adhesivo sobre componentes de matriz




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ROTURAS

La rotura es el mecanismo de fallo que tiende a ocurrir de forma espontánea ynormalmente significa que el utillaje o la pieza en cuestión debe ser sustituido poruno nuevo.

La formación de grietas está muy influenciada entre otras cosas por la presencia de tensiones a causa de

las marcas de herramientas por rectificado o fresado, mal diseño en las formas, aristas muy agudas o

radios muy pequeños. En ocasiones, también es causa de roturas, la capa de material con tensiones que

aparece sobre la pieza despues de haber pasado por la electroerosión.

Las propiedades de un buen Acero resistente a las roturas son:

a) Baja dureza.b) Alta tenacidad microestructural

Como es lógico, una baja dureza en el utillaje, tendrá un efecto negativo sobre la resistencia a otros

mecanismos de fallo. Por lo tanto, trabajar con baja dureza no es siempre una buena solución, siempre es

mejor utilizar un tipo de acero que tenga una buena tenacidad microestructural.

Formación de fisuras en la superficie de útiles rectificados(Ampliación 300 x)Una refrigeración suficiente, muelas reavivadas y un volumen de remoción adecuado reducela formación de fisuras.




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DESPRENDIMIENTOS O MELLADURAS

En general, las melladuras o desprendimientos siempre aparecen después de que la herramienta haya

estado en sevicio por un período de tiempo relativamente corto.

Este mecanismo de fallo se denomina de bajo ciclo de fatiga. El crecimiento de pequeñas grietas se

inician en la superficie de trabajo del utillaje y éstas finalmente en el desprendimiento de trozos de mate-

rial.

A fin de obtener una buena resistencia contra las melladuras, es de vital importancia intentar dificultar el

crecimiento y propagación de grietas. Una propiedad del acero para herramientas que resulta muy

adecuada es una alta ductilidad.

Debe tenerse en cuenta que el riesgo de grietas en la superficie de los punzones o matrices, será mucho

mayor cuando éstos hayan sido calentados excesivamente o bien no hayan recibido el tratamiento de

revenido adecuadamente por exceso o por defecto.

El calor y la presión de trabajo durante el rectificado actua negativamente sobre la superficie de las piezas

causando marcas o estrias que posteriormente causarán problemas durante la producción.

Las marcas de rectificado son creadoras potenciales de tensiones que mas tarde conduciran a melladuras

o desprendimientos e incluso a roturas de las piezas. Asi mismo, pueden causar adherencias sobre su

superficie si éstas son transversales en dirección al flujo del material de transformación.

Punzón rectificadocilíndricamente.Aumento del riesgo dedesconches, melladurasy desprendimientos.

Punzón rectificadolongitudinalmente.La suave penetracióny acción de arranqueaumenta la vida delpunzón.




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DEFORMACION PLASTICA

La deformación plástica aparece cuando se ha excedido el límite elástico del material ademas de

causar daños o cambios de forma en la superficie de trabajo del utillaje.

La mejor propiedad de un acero a fin de obtener una buena resistencia a la deformación plástica es la

dureza, pero siempre hay que considerar de forma adecuada el nivel de dureza mas idóneo a utilizar.

ADHERENCIAS

La adherencia es un problema asociado a materiales de transformación que son blandos y adhesivos.

Normalmente éste problema aparece de forma gradual y se manifiesta con el crecimiento de pequeños

fragmentos que se desprenden y adhieren a las paredes de las zonas de trabajo del mismo utillaje.

Un bajo coeficiente de fricción entre el utillaje y el material de trabajo ayudará a prevenir el proble-

ma de la adherencia.

CausaSoldadura en frío con tras-

vase de material.

AspectoCavidades, rayas y

acumulación de material.

ÍNDICE



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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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MA MAN V1

La fase de reaparación de cualquier tipo de matriz, comporta una serie de aspectos negativos que en

muchas ocasiones nos llevan a buscar soluciones rápidas y temporales en vez de otras mas seguras y

duraderas.

Este tipo de actuaciones, no son en muchas ocasiones atribuibles a la falta de responsabilidad de los

operarios, sino, a la falta de tiempo de que se dispone, en un momento en que la producción esta parada

y se han de fabricar piezas con rapidez.

Por esta razón y siempre que se pueda, es muy conveniente montar elementos normalizados alli donde las

características de la matriz lo permita aunque su coste sea ligeramente superior al del elemento fabricado

en nuestra empresa.

El campo de aplicaciones de los productos normalizados es cada vez mayor, debido en gran parte al

ahorro de tiempo que representa el comprarlos ya construidos en vez de tenerlos que construir nosotros

mismos.

Elementos de matriz con un alto grado de mantenimiento




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Algunas de las ventajas de los elementos normalizados son:

a) Rapidez de recambio.b) Exactitud de medidas entre piezas.c) Ahorro de mecanizados.d) Fácilidad de mantenimiento.

Conviene resaltar que, ademas de los normalizados de catálogo de diferentes proveedores, también es

conveniente trabajar en otra serie de normalizados de carácter interno, que pueden construirse a la medida

de nuestras necesidades.

Con el fin de abaratar los costes lo máximo posible, éstos normalizados podrían construirse en los mo-

mentos de menor carga de máquinas y quedar almacenados para su posterior utilización.

Este tipo de normalizados pueden ser:

1º- Topes de almacenaje.2º- Limitadores de cierre.3º- Espigas de amarre para la prensa.4º- Centradores, Fechadores, Anagramas, Marcas, etc.5º- Topes de paso.6º- Pernos de transporte.7º- Utiles de control, etc, etc,.

ÍNDICE



MA MAN V1

INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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SEGMENTACIÓN, POSTIZOS, SOLDADURA, ETC.


MA MAN V1

En muchos casos, se da por supuesto que los punzones y placas matrices siempre han de ser

construidos de una sola pieza, o lo que es lo mismo, que no es conveniente o práctico hacerlo en

pe queñas particiones o segmentos, para luego unirlos como si de un puzle se tratara.

La realidad es que las ventajas que ofrece éste sistema son importantes puesto que se facilita la

construcción de la matriz y el posterior mantenimiento de la misma.

Ante una posible rotura de un elemento que este segmentado, la capacidad de reacción para cons-

truir uno nuevo sera mucho mayor si éste es de un tamaño menor y con una geometría mas simple,

que en el caso de ser un bloque de gran tamaño y con formas costosas de mecanizar.

Este tipo de construcció es aconsejable en matrices de todo tipo, pero especialmente las que tengan

perfiles de corte o doblado muy complidados o con un elevado riesgo de roturas.

Ejemplo de matriz progresiva con necesidad de un mantenimiento preventivo

Frecuentemente, los diseñadores de matrices o proyectistas utilizan las ventajas de la segmentación para

facilitar la construcción y mantenimiento de un componente con una geometria complicada.

Algunas de las ventajas mas importantes para éstos casos son las siguientes:

1. Facilidad de construcció, especialmente con formas complicadas.

2. Facilidad de recambio en caso de rotura.

3. Facilidad de mantenimiento.

4. Fuerzas de trabajo mas repartidas entre cada componente.

5. Menor posibilidad de deformación en el tratamiento térmico.

6. Tensiones mas reducidas, y por lo tanto menor peligro de roturas.




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La construcción de los segmentos debe hacerse siempre que se pueda con las formas mas sencillas

posibles, tratando de buscar la máxima similitud entre ellos con el fin de facilitar la construcción de toda la

figura. Los puntos de unión entre cada componente han de situarse en zonas donde no puedan quedar

marcas en la pieza fabricada ademas de no debilitarla.

En todos los casos los segmentos podran estar atornillados o no a la placa matriz o al porta punzones en

función de su disposición y del tamaño que tengan. En todos los casos, una vez montados deberan formar

una sola unidad con la geometria de corte o doblado que requiera la pieza a transformar.

Otro ejemplo de matriz o punzón segmentado lo constituye la inserción de piezas de metal duro (Widia) en

la construcción de matrices de gran producción que se atornillan o soldan a una placa para formar la figura

deseada.

En estos casos, los segmentos se construyen a un tamaño lo mas reducido posible, lo que permite

abaratar su coste y facilitar su construcción. Es evidente que lo mas importante para este tipo de trabajos,

es trabajar con unas tolerancias de ajuste de gran precisión que impidan los posibles errores acumulativos

en sus medidas dando pie a una significativa variación de medidas que impidan o dificulten el montaje.

Para este tipo de matrices, es muy importante contar con un buen equipo de profesionales capaces de

cuidar y mantener las matrices en perfecto estado de funcionamiento a lo largo de su ciclo productivo.

Matriz de tipo transfer con alto grado de mantenimiento




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SOLDADURA

La soldadura como elemento reparador de matrices no es todavía un sistema muy aplicado, si bien existen

algunos procesos de soldadura capaces de aportar al elemento roto el mismo tipo de material de la pieza

y con las mismas propiedades y características mecánicas.

En el caso de los punzones y matrices templados (HRc.58-64) el material aportado por medio de la

soldadura debe ser cuidadosamente aportado en diferentes etapas para impedir que la temperatura duran-

te el proceso de soldado perjudique la dureza de temple de la propia pieza.

Uno de los mejores sistemas actuales de soldadura para matrices consiste en el sistema denominado TIG

(Tugsten Inert Gas) basado en un principio de soldadura con electrodo de Tugsteno bajo la protección

gaseosa de un gas inerte.

Esta técnica es relativamente fácil de aplicar si se conoce la técnica de soldadura por electrodo. La mayor

dificultad radica en saber regular la intensidad de la máquina y sobretodo el ritmo justo de aportación y

avance de electrodo y pistola para mantener la aportación adecuada en cada caso.

Para conseguir una buena soldadura TIG hace falta saber dimensionar correctamente los cinco parámetros

que intervienen en dicho proceso.

Diámetro del electrodo de Tugsteno.

Diámetro de la barra de material de aportación.

Intensidad de corriente.

Caudal de gas.

Espesor de la pieza a soldar.

Estos 5 parámetros están interrelacionados entre sí de tal forma que, la variación o modificación de alguno

de ellos hará que automáticamente modifique las condiciones de los restantes en mayor o menor medida.

ÍNDICE



MA MAN V1

INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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No es suficiente con reparar los componentes dañados o rotos de las matrices, sino que éstos deben

cuidados y limpios en su totalidad cada vez que se haya terminado una fabricación. La limpieza y el

engrase de toda la matriz es fundamental si se quiere que ésta siempre se encuentre en perfecto estado de

funcionamiento.

La limpieza de todos y cada uno de los componentes asi como el engrase o aceitado general de toda la

matriz permitirá que los elementos que la componen no esten sometidos a posibles oxidaciones que

llegarían a degradar las características mecánicas del material y las tolerancias de ajuste o acabado.

El almacenamiento y control de las matrices en un lugar accesible y adecuado, es fundamental si se

quiere agilizar su montaje y puesta a punto en máquina. Las matrices deberan estar debidamente identifi-

cadas y numeradas permitiendo de ésta forma su localización y control en todo momento.

Comprobación de las piezas después del mantenimieto de la matriz

ÍNDICE



MA MAN V1

INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO

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Ejemplo de ficha de trabajo para la realización de pruebas




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Ejemplo de ficha de trabajo para el control de mantenimiento




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ÍNDICE



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INTRODUCCIÓN

PRUEBAS DE MATRIZ











GLOSARIO1313131313


GLOSARIO


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DEFINICIONES

Arrollado Doblado en forma de rizo o anillo que se realiza en el extremo de una

chapa.

Base inferior Placa de acero o fundición que sirve de apoyo para toda la matriz y con

sujección a la prensa por medio de bridas.

Base superior Placa de acero o fundición que sirve para sujetar la parte superior de la

matriz a la prensa.

Bobina Conjunto de espiras de chapa enrrolladas concéntricamente, que se

emplea para producir piezas en matrices progresivas.

Bordonar Costura o doblado en forma de anillo, realizado sobre un recipiente

circular.

Carrera Distancia o camino que recorre un objeto al desplazarse.

Centrador Dispositivo que sirve para centrar una pieza o chapa.

Cizallar Acción de cortar en forma de cizalla.

Coaxial Definición de un tipo de matriz, que trabaja con dos o mas elementos

con el mismo eje.

Columna guía Elemento generalmente cilíndrico, que sirve de guia entre la parte

superior o movil de la matriz y la parte inferior o fija.

Compresión Esfuerzo ejercido sobre una pieza por la acción de dos fuerzas en

sentido opuesto y que actuan en la misma dirección.

Desarrollo Medida sobre una superficie plana de un objeto destinado a ser

curvado.

Desenrollar Acción de devanar o desenrollar un rollo de chapa o alambre.


GLOSARIO


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Despulla Angulo que se da a los flancos de una matriz para facilitar la caida de

los retales.

Devanadora Aparato empleado para devanar las bobinas o rollos de chapa.

Doblar Variación de la forma de un objeto sin modificar su espesor.

Engrapar Unir los extremos de dos piezas cilíndricas con el fin de conseguir un

cierre lo mas hermético posible.

Embutir Operación consistente en la deformación plástica de una chapa hasta

convertirla en un cuerpo cilíndrico por medio de un punzón y matriz.

Estampar Conjunto de operaciones de conformado que se realizan a una chapa en

una prensa, generalmente en frio y por medio de una matriz.

Extractor Elemento de la matriz empleado para extraer piezas o chapas despues

de haber sido dobladas.

Extrusionar Proceso de transformación de un material al hacerlo pasar bajo presión

por agujero o separación entre el punzón y la matriz.

Fibra neutra Linea del espesor del material donde sus fibras no están sujetas al

efecto de tracción o compresión al ser doblada.

Fibras Conjunto de partículas orientadas de un material, que determinan las

propiedades mecánicas según la dirección.

Laminar Reducción del espesor de un material al pasarlo entre dos cilindros.

Matriz Juego de dos bloques de acero (macho y hembra) que se montan en una

prensa y sirve para conformar la chapa.

Paso Distancia entre dos puntos consecutivos en una banda troquelada.

Perfilar Operación consistente en dar forma gradual y sucesivamente a una tira

de chapa hasta convertirla en un perfil.


GLOSARIO


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Perforar Acción de atravesar una pieza agujereándola.

Pisador Componente de la matriz que por la acción de muelles presiona la

chapa para que permanezca plana al ser troquelada.

Plancha Chapa de espesor delgado.

Porta matrices Placa donde va montada un bloque o elemento de la matriz.

Porta punzones Placa donde van montados los punzones de la matriz.

Postizo Pieza añadida en una matriz para facilitar su recambio o construcción.

Prensa Máquina constituida básicamente por dos elementos, uno fijo y otro movil,

que actua en sentido vertical y sirve para cortar, doblar, etc., un pieza

colocada encima de una matriz.

Progresiva Matriz que somete la chapa a deformaciones progresivas hasta dejar la

pieza terminada.

Punzón Bloque o elemento superior de la matriz que sirve para matrizar una

chapa.

Punzonar Perforar o troquelar una pieza por medio de un punzón.

Rebabas Sobrante de material en la cara de un objeto despues de ser cortado.

Rectificar Mejorar el acabado de una superficie por medio de una muela.

Recortar Vover a cortar a mayor medida un perfil cortado anteriormente.

Reglas guia banda Componente de la matriz para regular y guiar la chapa.

Regulación Corrección de un valor de referencia en una prensa o matriz.

Repulsar Dar forma de un cuerpo de revolución a una plancha metálica

conformándola al torno con la presión de una herramienta.


GLOSARIO


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Resistencia Propiedad de los metales para soportar esfuerzos.

Retal Trozo sobrante del resultado de cortar una plancha metálica.

Rugosidad Característica de una superficie que presenta pequeñas prominencias.

Sufridera Placa generalmente templada que sirve de apoyo para que las cabezas de

los punzones no se claven en la base superior de la matriz.

Templar Tratamiento térmico a que se someten los aceros para aumentar su

resistencia.

Tolerancia Error o inesactitud que se permite en las dimensiones de una pieza respecto a

las dimensiones indicadas en el plano de fabricación.

Torno Máquina herramienta dotada de un plato giratorio para cilindrar piezas.

Tracción Fuerza que aplicada axialmente a un cuerpo, tiende a alargarlo.

Tratamiento Térmico Operación a que se somete un material para darle unas determinadas cualida-

des y propiedades mecánicas.

Troquel Definición empleada en algunos lugares para designar una matriz.

Utillaje Accesorio que sirve para sujetar, centrar o posicionar una pieza para su

mecanizado.

Verificar Comprovar las medidas de la pieza con respecto a las del plano.

8 Mantenimiento de Matrices

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