LA MATRICERÍA 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 identificando sus partes, describiendo 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. on !tiles para la transformación de piezas de chapas
3. FACTORES DE INFLUENCIA EN LA ELECCIÓN DE UNA MATRIZ MATRIZ • • • •
"eometría de la pieza #amaño de la pieza $aracterísticas $aracterísticas del material a transformar #olerancias de acabado
4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS PARA LA FABRICACIÓN DE UNA MATRIZ %.&. 'entajas &. (roduc (roducció ción n en )randes )randes serie series. s. *. +bar +barat ataa cos costo tos. s. . (roced (rocedimi imient ento o más rápid rápido. o. %.*. -esventajas
&. +lto costo de la matriz en su fabricación *. o es rentable para fabricar pocas piezas
5. CLASIFICACIÓN DE LAS MATRICES: • • •
Manual emiautomáticas +utomáticas
#ambi/n se clasifican considerando su efecto sobre la estructura del metal sobre el que se aplican y son0 &. Matriz de corte punzonado de chapas *. Matriz de curvado y doblado de chapas . Matriz de embutición de chapas %. Matrices combinadas. 1. Estampa, acuñado y e2trusión 3. Moldeado de plásticos
5.1. m!"#$ %& '("!& ) *+,$(,%( on !tiles que act!an sobre el metal mediante una acción de corte o punzonado es la perforación de una chapa mediante un punzón que penetra en un orificio de su misma forma en una placa llamada matriz
5.2. M!"#$ %& C+"-%( ) %(/%( $onsiste en variar la forma de una chapa metálica, o s ea, que pueda e2tenderse sobre un plano sin que se contrai)a o estire nin)una dimensión de la misma superficie. e entiende por doblar el hacer que una plancha forme dos o más planos separados por án)ulos vivos.
5. 3. M!"#$ %& &m+!#%( 4a operación de embutido consiste en transformar una chapa de metal laminado en un cuerpo en revolución o prismático, procediendo para ello )radualmente en una o más operaciones.
5.4. M!"#'&0 '(m#,%0 on matrices que son necesarios efectuar en la fabricación 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.
. 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 consi)ue separar una parte metálica de otra obteni/ndose una fi)ura determinada.
e entiende por corte, en matricería, la separación total o parcial de un material sin formación de virutas. a5 +l 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 )rietas de rotura. b5 (ara que la pieza obtenida no presente rebabas, es necesario que el jue)o entre punzón y placa matriz sea el adecuado c5 4a presión que continua ejerciendo el punzón provoca la separación de la pieza.
4lamamos jue)o entre punzón y matriz a la hol)ura que debe e2istir para que la acción del corte sea correcta, y trae como consecuencia la conservación de la placa matriz y la cavidad de la pieza.
MATRIZ DE CORTE
. PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS MATRICES: &. $onjunto superior. *. $onjunto inferior. . (laca superior. %. (laca de choque. 1. (laca porta punzones. 3. (laca )uía. 6. "uías laterales. 7. (laca matriz. 8. (laca base. &9. (unzones. &&. (ilotos $entradores.
.1. C(,+,!( 0+*&"#(": Es la parte móvil de la matriz que se fija al cabezal de la prensa por la espi)a y realiza movimientos verticales descendentes y ascendentes.
.2. C(,+,!( #,&"#(": Es la parte de la matriz que se fija a la mesa de la prensa o balancín por medio de tornillos y bridas.
7.3. Espiga: Es una pieza cilíndrica, que introducida y fijada en el alojamiento de la prensa, sostiene el conjunto superior. #:(;0 < $ilíndricas.
<$ilíndrica con rebaje cónico. 4a parte cónica de la espi)a tiene dos funciones0 <+l apretar el tornillo, la presión ejercida en esta parte levanta la espi)a forzando el apoyo de la placa superior en el cabezal de la prensa. <4as rebabas formadas por el tornillo en la parte cónica de la espi)a no lle)an a tocar el alojamiento en el mandril y permiten una correcta fijación.
.4. PLACA SUPERIOR Es una placa de acero o de hierro fundido, en la cual se fija la espi)a y tiene por finalidad, unir por medio de tornillos la placa de choque y el porta=punzón.
TIPOS: a5 4a placa superior más simple, )eneralmente se utiliza para baja producción
b5 4as matrices de corte )uiadas por columnas son más favorables en lo que se refiere a su capacidad de producción y durabilidad.
.5. PLACA DE CO6UE Es una placa de acero templada y rectificada que tiene que tiene por función soportar los )olpes 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. u espesor varía de acuerdo al material a cortar.
TIPOS:
7 P/' %& C8(9+& &,!&"#$: $uando tiene el mismo tamaño que la placa superior. 7 P/' %& '8(9+& &, *"!&0: e usa cuando la matriz es )rande y se puede deformar con el tratamiento t/rmico. '7 D#0'(0 P(0!#$(0: e usan cuando la placa superior es )rande y tambi/n para obtener economía de material
.. 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. u función es sostener los punzones centradores, cuñas y las columnas de )uías cuando fuese necesario. 4os alojamientos para colocar los punzones pueden ser mecanizados o realizados manualmente.
.. PLACA UÍA: Es una placa de acero que tiene por función )uiar los punzones y centradores a las cavidades de la matriz. El espesor de la )uía varía se)!n el tamaño de la matriz, la carrera y función de los punzones. (ara )ran producción de piezas se coloca bujes de acero templado en las )uías, evitando así un des)aste prematuro.
TIPOS
7 F#: e monta en el conjunto inferior por medio de tornillos y pasadores. 7 P"&,0;'8*: e monta en el conjunto superior )uiada por columnas cuando e2iste el peli)ro de deformar la tira en el momento que los punzones realizan la operación en /sta. u movimiento es re)ulado por medio de tornillos limitadores y con muelles para que funcione como e2pulsor el retal.
.<. UÍAS LATERALES on dos piezas de acero que se colocan en los laterales de las placas matrices. (ueden ser templadas y revenidas. u función es )uiar la tira de material a cortar -imensiones0 El espesor de las )uías será a % veces mayor que el de la tira a cortar. 4a distancia entre /stas debe ser i)ual al ancho de la tira, más una pequeña hol)ura que facilita el movimiento de la misma.
>ijación entre la placa matriz y )uía por medio de * pasadores y tornillos. $uando la tira a cortar es de poco espesor, las )uías se sustituyen por una ranura en la placa )uía, que debe ser de &.1 a * veces el espesor de la tira.
.=. 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:
7 E,!&"#$0.; $uando son construidas de una sola pi eza. 7 S&''#(,%.= e construye de v arias piezas para matrices de )randes dimensiones. $uando las dimensiones son muy pequeñas y presentan dificultad de construcción, los postizos van encajados en la placa matriz.
'7 C(m*+&0!.=Este tipo se hace para facilitar la construcción y reparación de la placa matriz.
<. 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 hierro fundido. i la pieza obtenida cae por la parte inferior de la matriz, la placa base lleva una cavidad mayor para facilitar su salida
TIPOS
7 S#m*/&0: Es la más económica por su forma de construcción y su tamaño es mayor que las otras placas para permitir su fijación.
7 S&m#;&m+!#% 0 Este sistema tiene la ventaja de reforzar lateralmente la placa matriz y permite reducir la superficie y espesor de la misma. '7 Em+!#%: $uando la placa matriz es sometida a )randes esfuerzos laterales o por su construcción presenta peli)ros de rotura %7 U,#-&"0/&0: e construyen para poder adaptar placas matrices de diferentes medidas. 4a forma de fijación puede ser directa o con re)las de ajuste
por medio de &7 C(, '(/+m,0: 4a que se usa en matrices de alta producción y se construyen con columnas )uías con dimensiones normalizadas.
tornillos.
<.1. PUNZONES: on piezas de acero indeformable, templadas y revenidas que efect!an el corte al introducirse en las cavidades de la placa matriz, dando forma a la pieza.
TIPOS: e clasifican en 7 S#m*/&0: $uando su forma no presenta dificultad de construcción
7 C(, *(0!#$(0: $uando presentan partes d/biles que están sometidas a )randes esfuerzos. '7 S&''#(,%0: -e esta forma se construyen cuando son de )ran tamaño, y para facilitar su construcción y reparación.
<.2. PILOTOS CENTRADORES 4os pilotos centradores son pernos que permiten posicionar la tira ya perforada, y el centro de los a)ujeros de las piezas a cortar, cumpliendo con las tolerancias e2i)idas. El material indicado para su construcción es el acero plata y debe ser templado y revenido.
TIPOS:
7 (ilotos fijos en el punzón. 7 (ilotos fijos en el punzón con espi)a roscada
(ilotos fijos a la placa porta=punzón con cabeza remachada. e emplean cuando la pieza a fabricar no tiene a)ujeros. 4os pilotos se deben colocar lateralmente sobre la parte no cortada de la tira
<.3. D&&'!(0 %& +, m!"#$ '(, !(/&",'#0 #,%&'+%0:
?ebabas en la pieza. +rranque de material. -es)aste e2cesivo de la matriz y punzón. Medidas incorrectas. (erfil poco definido.
<.4. C+00 9+& /( ("#>#,&,:
Materiales o tratamientos defectuosos. Montaje incorrecto de la matriz. +justes inadecuados.
#/cnicas de construcción deficientes. Mantenimiento inapropiado. $hapa de mala calidad.
II. TRATAMIENTO DEL ACERO -ebido a la facilidad que tiene el acero para o2idarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el a)ua, es necesario y conveniente prote)er la superficie de los componentes de acero para prote)erles de la o2idación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales. 4os tratamientos superficiales más usados son los si)uientes0 a)
C#,'%(0 tratamiento superficial antio2idante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos.
b)
C"(m%(0 recubrimiento superficial para prote)er de la o2idación y embellecer.
c)
/-,#$%(0 tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.
d)
N#9+&/%(0 baño de níquel con el que se prote)e un metal de la o2id ación.
e)
P-(,%(0 tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.
f)
P#,!+": usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.
1. TRATAMIENTOS T?RMICOS
@n proceso de tratamiento t/rmico adecuado permite aumentar si)nificativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. 4os tratamientos t/rmicos cambian la micro estructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero tambi/n son alteradas. 4os tratamientos t/rmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son0
#emple
?evenido
?ecocido
ormalizado
4os tratamientos termoquímicos son tratamientos t/rmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, tambi/n 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 n!cleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al des)aste, aumentar la resistencia a fati)a o aumentar la resistencia a la corrosión.
C&m&,!'#@, C7: aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. e consi)ue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento lo)ra aumentar el contenido de carbono de la zona perif/rica, obteni/ndose despu/s, por medio de temples y revenidos, una )ran dureza superficial, resistencia al des)aste y buena tenacidad en el n!cleo.
N#!"+"'#@, N7: al i)ual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitró)eno en
la composición de la superficie de la pieza. e lo)ra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre %99 y 1*1 A$, dentro de una corriente de )as amoníaco, más nitró)eno.
C#,+"'#@, CN7: endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. e utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico.
e aplican temperaturas entre 639 y 819 A$.
C"(,#!"+"'#@, CN7: al i)ual que la cianuración, introduce carbono y nitró)eno en una capa superficial, pero
con hidrocarburos como metano, etano o propanoB amoníaco CD5 y monó2ido de carbono C$;5. En el proceso se requieren temperaturas de 319 a 719 A$ y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.
S+/#,#$'#@, SNC7: aumenta la resistencia al des)aste p or acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja
temperatura C131 A$5 en un baño de sales. Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento t/rmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se e2pone a dichas condiciones al material. ;tro factor determinante es la forma 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 refri)erante. El m/todo del tratamiento t/rmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales.
:::. BIBLIORAFIA • • • •
http0esscribd.comdoc39*873&=:ntroduccion=a=la=tecnolo)ia=de=las=matrices=metalmecanica http0FFF.dim.udec.clcursospdpcortecorte& http0FFF.invenia.esoepm0e838&7%*6 titulo0 fundamentos de matricería0 corte CEAC técnico mecánica
Autor:
+ntonio >lorit