INDICE I. MATRIZ 1. FUNDAMENTACIÓN 2. INTRODUCCIÓN 3. FACTORES DE INFLUENCIA EN LA ELECIÓN DE UNA MATRIZ 4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS PARA LA FABRICACIÓN DE UNA MATRIZ a) Ventajas b) Desventajas 5. CLASIFICACION DE LAS MATRICES a) Matriz de corte y punzonado
Matriz de curvado y doblado c) Matriz de embutido d) Matrices combinadas b)
6.
MATRIZ DE CORTE
7. PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS MATRICES
7.1. CONJUNTO SUPERIOR 7.2 CONJUNTO INFERIOR 7.3. ESPIGA a) Cilíndrica b) Cilíndrica con rebaje cónico 7.4. PLACA SUPERIOR 7.5. PLACA DE CHOQUE a) Placa de choque enteriza b) Placa de choque en partes c) Discos postizos 7.6. PLACA PORTA PUNZONES 7.7. PLACA GUÍA a) Fija b) Prensa-chapas 7.8. GUÍAS LATERALES 7.9. PLACA MATRIZ a) Enterizas b) Seccionada c) Compuesta 8. PLACA BASE a) Simples
b) Semi-embutidas c) Embutidas d) Universales e) Con columnas 8.1. PUNZONES a) Simples b) Con postizos c) Seccionadas 8.2. PILOTOS CENTRADORES a) Pilotos fijos en el punzón b) Pilotos fijos en el punzón con espiga roscada 8.3. DEFECTOS DE UNA MATRIZ CON TOLERANCIAS INADECUADAS 8.4. CAUSAS QUE LO ORIGINEN
II. TRATAMIENTO DEL ACERO 1. TRATAMIENTOS TÉRMICOS a) Templado b) Revenido c) Recocido d) Cementado e) Nitrurado f) Cianurado
III. BIBLIOGRAFIA
INFORME
MATRIZ DE VOLANDAS
DOCENTE:
JUAN ZEBALLOS
INTEGRANTES:
ESCAPA PAREDES BILL FLORES HUAYLLA AGUSTO MAMANI SAICO HERNAN RAMIREZ CHAVEZ CARLOS
INSTITUCIÓN:
INSTITUTO SUPERIOR PUBLICO HONORI O DELGADO ESPINOZA
1. FUNDAMENTACIÓN En el presente semestre de matricería es importante porque el alumno tendrá la capacidad de diseñar, fabricar matrices mecánicas de punzonado, doblado y embutido identificando sus partes, describiendo su funcionamiento.
2. INTRODUCCIÓN Matriceria es la rama de la metal mecánica, dedicada a la producción en serie sin arranque de viruta, son utillajes, moldes, estampas, etc., que se utiliza en la fabricación de piezas en serie que se han de conformar en todas sus partes de una sola vez. Son útiles para la transformación de piezas de chapas
3. FACTORES DE INFLUENCIA EN LA ELECCIÓN DE UNA MATRIZ y y y y
Geometría de la pieza Tamaño de la pieza Características del material a transformar Tolerancias de acabado
4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS PARA LA FABRICACIÓN DE UNA MATRIZ 4.1. Ventajas 1. Producción en grandes series.
2. Abarata costos. 3. Procedimiento más rápido. 4.2. Desventajas 1. Alto costo de la matriz en su fabricación 2. No es rentable para fabricar pocas piezas
5. CLASIFICACIÓN DE LAS MATRICES: y y y
Manual Semiautomáticas Automáticas
También se clasifican considerando su efecto sobre la estructura del metal sobre el que se aplican y son: 1. Matriz de corte punzonado de chapas 2. Matriz de curvado y doblado de chapas 3. Matriz de embutición de chapas 4. Matrices combinadas. 5. Estampa, acuñado y extrusión 6. Moldeado de plásticos
5.1. matriz de corte y punzonado Son útiles que actúan sobre el metal mediante una acción de corte o punzonado es la perforación de una chapa mediante un punzón que penetra en un orificio de su misma forma en una placa llamada matriz
5.2. Matriz de Curvado y doblado Consiste en variar la forma de una chapa metálica, o sea, que pueda extenderse sobre un plano sin que se contraiga o estire ninguna dimensión de la misma superficie. Se entiende por doblar el hacer que una plancha forme dos o más planos separados por ángulos vivos.
5. 3. Matriz de embutido La operación de embutido consiste en transformar una chapa de metal laminado en un cuerpo en revolución o prismático, procediendo para ello gradualmente en una o más operaciones.
5.4. Matrices combinadas Son matrices que son necesarios efectuar en la fabricac ión de la pieza varias operaciones de corte, doblado, etc. Estas operaciones se pueden efectuar sucesivamente en varios troqueles, o bien, a la vez en troquel combinado de cortar y curvar o cortar y embutir.
6. MATRIZ DE CORTE Es un conjunto de piezas que relacionadas y adaptadas a las prensas y balancines ejecutan las operaciones en chapas para la producción de piezas en serie. El punzonado es una operación mecánica con la cual mediante herramientas especiales aptas para el corte se consigue separar una parte metálica de otra obteniéndose una figura determinada. Se entiende por corte, en matricería, la separación total o parcial de un material sin formación de virutas. a) Al descender el punzón, presiona la tira contra la placa matriz y empuja la parte a cortar dentro de la cavidad de la misma, se producen deformaciones en las dos caras de la tira a cortar y se inician grietas de rotura. b) Para que la pieza obtenida no presente r ebabas, es necesario que el juego entre punzón y placa matriz sea el adecuado c) La presión que continua ejerciendo el punzón provoca la separación de la pieza.
Llamamos juego entre punzón y matriz a la holgura que debe existir para que la acción del corte sea correcta, y trae como consecuencia la conservación de la placa matriz y la cavidad de la pieza.
7. PRINCIPALE COMPONENTE DE LAS MATRICES:
1. Con j nto super ior. . Con junto infer ior. 3. Pl super ior. . Pl de choque. 5. Pl ca por ta punzones. 6. Placa guía. 7. Guías laterales. 8. Placa matr iz. 9. Placa base. 10. Punzones. 11. Pilotos Centradores. 7.1. Conjunto superior: Es la par te móvil de la matr iz que se f ija al cabezal de la
prensa por la espiga y realiza movimientos ver ticales descendentes yascendentes. 7.2. Conjunto inferior: Es la par te de la matr iz que se f ija a la mesa de la prensa o balancín por medio de tornillos y br idas.
7.3. Espiga: Es una pieza cilíndrica, que introducida y fijada en el alojamiento de la
prensa, sostiene el conjunto superior. TIPOS: * Cilíndricas.
*Cilíndrica con rebaje cónico. La parte cónica de la espiga tiene dos funciones: *Al apretar el tornillo, la presión ejercida en esta parte levanta la espiga forzando el apoyo de la placa superior en el cabezal de la prensa. *Las rebabas formadas por el tornillo en la parte c ónica de la espiga no llegan a tocar el alojamiento en el mandril y permiten una correcta fijación.
7.4. PLACA SUPERIOR Es una placa de acero o de hierro fundido, en la cual se fija la espiga y tiene por finalidad, unir por medio de tornillos la placa de choque y el porta-punzón.
TIPOS: a) La placa superior más simple, generalmente se utiliza para baja producción
b) Las matrices de corte guiadas por columnas son más favorables en lo que se refiere a su capacidad de producción y durabilidad.
7.5. PLACA DE CHOQUE Es una placa de acero templada y rectificada que tiene que tiene por función soportar los golpes producidos por las cabezas de los punzones en el momento que estos cortan la chapa, y evitan que los mismos penetren en la placa superior. Su espesor varía de acuerdo al material a cortar.
TIPOS:
a) Placa de Choque enteriza: Cuando tiene el mismo tamaño que la placa superior. b) Placa de choque en partes: Se usa cuando la matriz es grande y se puede deformar con el tratamiento tér mico.
c) Discos Postizos: Se usan cuando la placa superior es grande y también para obtener economía de material
7.6. PLACA PORTA PUNZONES Es una placa de acero que va situada debajo de la placa superior y se fija a estas por medio de tornillos. Su función es sostener los punzones centradores, cuñas y las columnas de guías cuando fuese necesario. Los alojamientos para colocar los punzones pueden ser mecanizados o realizados manualmente.
7.7. PLACA GUÍA: Es una placa de acero que tiene por función guiar los punzones y centradores a las cavidades de la matriz. El espesor de la guía varía según el tamaño de la matriz, la carrera y función de los punzones. Para gran producción de piezas se coloca bujes de acero templado en las guías, evitando así un desgaste prematuro.
TIPOS
a) Fija: Se monta en el conjunto inferior por medio de tornillos y pasadores. b) Prensa-chapa: Se monta en el conjunto superior guiada por columnas cuando existe el peligro de deformar la tira en el momento que los punzones realizan la operación en ésta. Su movimiento es regulado por medio de tornillos li mitadores y con muelles para que funcione como expulsor el retal.
7.8. GUÍAS LATERALES Son dos piezas de acero que se colocan en los laterales de las placas matrices. Pueden ser templadas y revenidas. Su función es guiar la tira de material a cortar Dimensiones: El espesor de las guías será 3 a 4 veces mayor que el de la tira a cortar. La distancia entre éstas debe ser igual al ancho de la tira, más una pequeña holgura que facilita el movimiento de la misma. Fijación entre la placa matriz y guía por medio de 2 pasadores y tornillos. Cuando la tira a cortar es de poco espesor, las guías se sustituyen por una ranura en la placa guía, que debe ser de 1.5 a 2 veces el espesor de la tira.
7.9. PLACA MATRIZ Es una pieza de acero indeformable, templada, revenida y rectificada provista de cavidades que tienen la misma forma de los punzones y cuya función es reproducir piezas por la acción de los mismos.
TIPOS:
a) Enterizas.- Cuando son construidas de una sola pieza. b) Seccionada.- Se construye de varias piezas para matrices de grandes dimensiones.
Cuando las dimensiones son muy pequeñas y presentan dificultad de construcción, los postizos van encajados en la placa matriz.
c) Compuesta.-Este tipo se hace para facilitar la construcción y reparación de la placa matriz.
8. PLACA BASE: Es una placa que sirve de apoyo a la placa matriz y se fija a esta por medio de tornillos y pasadores. Es construida de acero o hierr o fundido. Si la pieza obtenida cae por la parte inferior de la matriz, la placa base lleva una cavidad mayor para facilitar su salida
TIPOS
a) Simples: Es la más económica por su forma de construcción y su tamaño es mayor que las otras placas para permitir su fijación.
b) Semi-embutida: Este sistema tiene la ventaja de reforzar lateral mente la placa matriz y permite reducir la superficie y espesor de la misma. c) Embutida: Cuando la placa matriz es sometida a grandes esfuerzos laterales o por su construcción presenta peligros de rotura
d) Universales: Se construyen para poder adaptar placas matrices de diferentes medidas. La forma de fijación puede ser directa o con reglas de ajuste por medio de tornillos. e) Con columnas: La que se usa en matrices de alta producción y se construyen con columnas guías con dimensiones normalizadas.
8.1. PUNZONES: Son piezas de acero indeformable, templadas y revenidas que efectúan el corte al introducirse en las cavidades de la placa matriz, dando forma a la pieza.
TIPOS: Se clasifican en a) Simples: Cuando su forma no presenta dificultad de construcción
b) Con postizos: Cuando presentan partes débiles que están sometidas a grandes esfuerzos.
c) Seccionadas: De esta forma se construyen cuando son de gran tamaño, y para facilitar su construcción y r eparación.
8.2. PILOTOS CENTRADORES Los pilotos centradores son pernos que permiten posicionar la tira ya perforada, y el centro de los agujeros de las piezas a cortar, cumpliendo con las tolerancias exigidas. El material indicado para su construcción es el acero plata y debe ser templado y revenido.
TIPOS:
a) Pilotos fijos en el punzón. b) Pilotos fijos en el punzón con espiga roscada
Pilotos fijos a la placa porta-punzón con cabeza remachada. Se emplean cuando la pieza a fabricar no tiene agujeros. Los pilotos se deben colocar lateralmente sobre la parte no cortada de la tira
8.3. Defectos de una matriz con tolerancias inadecuadas:
Rebabas en la pieza. Arranque de material. Desgaste excesivo de la matriz y punzón. Medidas incorrectas. Perfil poco definido.
8.4. Causas que lo originen:
Materiales o tratamientos defectuosos. Montaje incorrecto de la matriz. Ajustes inadecuados. Técnicas de construcción deficientes. Mantenimiento inapropiado. Chapa de mala calidad.
II. TRATAMIENTO DEL ACERO Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales. Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes: a) Cincado: tratamiento superficial antioxidante por
proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos. b)
Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y
embellecer. c)
Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.
d)
Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.
e)
Pavonado : tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acer o, como
la tornillería. f )
Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.
1. TRATAMIENTOS TÉRMICOS Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la micro estructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas. Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son:
Temple
Revenido
Recocido
Normalizado
Los tratamientos termoquímicos son tratamientos tér micos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición
química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a la corrosión.
Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacida d en el núcleo.
Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 4
y 525 °C, dentro de una corriente de gas a moníaco, más
nitrógeno.
Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato s ódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C.
Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco (NH 3 ) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 ° C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.
Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 ° C) en un baño de sales.
Entre los factores que afectan a los proces os de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la for ma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante. El método del tratamiento térmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales.
III. BIBLIOGRAFIA y
y y y
http://esscribd.com/doc/360 2986/1-Introduccion-a-la-tecnologiade-las-matrices-metalmecanica http://www.dim.udec.cl/cursos/pdp/corte/corte1 http://www.invenia.es/oepm:e96918 427 titulo: fundamentos de matricería: corte CEAC técnico mecánica Autor:
Antonio Florit
