Proyecto Matriz F,Villalobos

Diseño de una matriz de corte para chapa Autor: Francisco Luis Villalobos López

Diciembre 2012

I.E.S. LUIS VIVES

Diseño de una matriz de corte para chapa

INDICE 1. OBJETIVO ........................................................................................................................................3 1.1. Definición y justificación del proyecto..........................................................................3 1.2. Alcance del proyecto ............................................................................................................3 2. PIEZA A FABRICAR .....................................................................................................................4 2.1. Descripción de la pieza ........................................................................................................4 2.2. Material de la pieza ...............................................................................................................4 2.3. Características dimensionales ..........................................................................................6 3. DISPOSICIÓN ÓPTIMA DE LA PIEZA .................................................................................7 3.1. Disposición de la pieza sobre el fleje .............................................................................7 3.1.1. Disposición normal vertical .........................................................................................7 3.1.2. Disposición normal horizontal ...................................................................................9 3.1.3. Disposición oblicua 45˚ ............................................................................................... 10 3.2. Elección de la disposición óptima ................................................................................ 11 4. DISEÑO DE LA MATRIZ ......................................................................................................... 12 4.1. Placa base inferior .............................................................................................................. 13 4.2. Placa sufridera inferior..................................................................................................... 14 4.3. Placa porta matrices .......................................................................................................... 15 4.4. Matriz de corte de la pieza .............................................................................................. 16 4.5. Matriz de los punzones centradores........................................................................... 17 4.6. Guías de banda ..................................................................................................................... 17 4.7. Columnas guía ...................................................................................................................... 18 4.8. Casquillos con jaula de bolas.......................................................................................... 18 4.9. Placa extractor-guía ........................................................................................................... 19 4.10. Placa portapunzones ...................................................................................................... 20 4.11. Placa sufridera superior ................................................................................................ 21 4.12. Placa base superior ......................................................................................................... 22 4.13. Punzones .............................................................................................................................. 23 1

Francisco Luis Villalobos

4.13.1. Punzón de corte .......................................................................................................... 23 4.13.2. Punzones centradores .............................................................................................. 23 4.14. Pilotos centradores ......................................................................................................... 24 4.15. Tornillo tope guía ............................................................................................................. 25 4.16. Resortes de compresión ................................................................................................ 25 4.17. Vástago de fijación ........................................................................................................... 26 5. CÁLCULOS..................................................................................................................................... 27 5.1. Fundamentos del corte de chapa ................................................................................. 27 5.1.1. Descripción de un proceso de corte con pisado de la chapa ......................... 27 5.1.2. Fenómenos que se manifiestan durante el corte de la chapa ...................... 29 5.1.3. Efectos producidos en la pieza por el corte de la chapa ................................ 30 5.2. Fuerzas desarrolladas durante el corte de la chapa ............................................ 31 5.2.1. Fuerza de corte .............................................................................................................. 31 5.2.2. Fuerza de extracción ................................................................................................... 32 5.2.3. Fuerza de expulsión ..................................................................................................... 33 5.2.4. Resistencia de los punzones al pandeo ................................................................. 33 5.3. Franquicia o tolerancia de corte ................................................................................... 37 5.4. Espesor mínimo de la placa porta matrices ............................................................ 39 5.5. Espesor mínimo de la placa extractor-guía ............................................................. 39 5.6. Espesor mínimo de la placa portapunzones ........................................................... 39 5.7. Posición del vástago........................................................................................................... 40 6. PLANOS .......................................................................................................................................... 42 7. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 43

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MEMORIA TÉCNICA


1. OBJETIVO 1.1. Definición y justificación del proyecto El objeto del proyecto es diseñar una matriz simple de un solo punzón de corte. El diseño de la matriz se realizará para la fabricación en serie de una pieza que solicita la empresa Wolfwagen, perteneciente al sector del automóvil. Se estima una producción anual de 500.000 piezas. El diseño de la matriz de corte para la pieza está justificado debido a la gran producción requerida. Como se ha de fabricar un número elevado de piezas (500.000), resulta mucho más rentable realizarlo con una matriz que con otros procedimientos, como el mecanizado por arranque de viruta o por moldeo, por varios motivos: El acabado superficial que se consigue con una matriz es excelente, las tolerancias geométricas y dimensionales son mínimas y la velocidad de producción muy elevada. Por lo tanto, la matriz ofrece la mejor relación producción-calidad-precio. La matriz deberá cumplir los siguientes requisitos: - Garantizar un alto porcentaje de piezas iguales. - Reducir al mínimo el número de piezas defectuosas. - La pieza obtenida tendrá un buen acabado superficial y dimensional. - Ser rentable, amortizando su coste lo antes posible y asegurando un buen rendimiento. - Tener un sistema de funcionamiento automático. - Las distintas partes de la matriz estarán fabricados con materiales de gran resistencia mecánica. - Debe resultar fácil el montaje y su mantenimiento. El diseño y la fabricación de la matriz deberán cumplir las normativas de la CE y se realizaran respetando lo máximo posible el medio ambiente.

1.2. Alcance del proyecto El proyecto consta de la descripción de la pieza a fabricar, del diseño de la matriz, la descripción y funcionamiento de la matriz y sus componentes, de todos los cálculos necesarios para su fabricación y del conjunto de planos. La finalidad del proyecto es conseguir una matriz que cumpla los requisitos solicitados por el cliente y que resulte competente.

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2. PIEZA A FABRICAR 2.1. Descripción de la pieza La pieza que se desea obtener con la matriz es una chapa de 2 mm de espesor, de forma rectangular en la parte suprior y redondeada en la parte inferior (Fig. 1). Posteriormente se la someterá a un proceso de estampación y lacado para que pase a ser el logotipo de los vehículos de la marca Wolfwagen (Fig. 2). Esta pieza irá colocada en la puerta del maletero de todos los vehículos de dicha marca.

Figura 1. Pieza cortada en la matriz. Figura 2. Logotipo terminado.

2.2. Material de la pieza La pieza se fabricara de chapa de aluminio 1100 de 2 mm de espesor (Tabla 1). Se ha optado por este material por su ligereza en relación a su resistencia, ya que al tratarse de una pieza para un vehículo no le aportara un peso extra. También se obtiene un buen acabado superficial, que es idóneo para una pieza de decoración como esta. El aluminio presenta una óptima conformación en frio y baja resistencia mecánica, pero para esta pieza no es necesaria una gran resistencia, ya que no estará sometida a grandes esfuerzos. Otra ventaja que aporta el aluminio es su gran resistencia a la corrosión, ideal para este tipo de piezas que están sometidas a los agentes atmosféricos. (Tabla 2).

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Tabla 1. Ficha técnica del aluminio 1100.

Tabla 2. Propiedades físicas de algunos aluminios.

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2.3. Características dimensionales La pieza se obtendrá totalmente acabada con un solo corte de la matriz, sin necesidad de realizarse otras operaciones de acabado. Tiene un espesor de 2 mm y sus dimensiones son las siguientes:

Figura 3. Vista en planta de la pieza.

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3. DISPOSICIÓN ÓPTIMA DE LA PIEZA 3.1. Disposición de la pieza sobre el fleje Es conveniente determinar la posición adecuada de la pieza en el fleje de chapa, para aprovechar lo máximo posible el material y que resulte económica su fabricación. La elección de la posición de la pieza va a depender principalmente de la forma de la pieza, de la cantidad de piezas que se van a fabricar y del tipo de matriz que se va a utilizar (de un solo corte, progresiva, con doblado, etc.) Según la geometría de las piezas, se pueden varias disposiciones sobre el fleje de chapa:     

Disposición normal vertical. Disposición normal horizontal. Disposición oblicua. Disposición doble invertida (disposición descartada debido a la geometría de la pieza). Disposición múltiple (disposición descartada debido a la geometría de la pieza).

Por lo tanto hay que estudiar las tres disposiciones de la pieza para determinar cuál de ellas proporcionará mayor aprovechamiento del material. Hay que tener en cuenta que hay que dejar una separación mínima (a) entre piezas, para que se pueda realizar el corte correctamente. También hay que dejar una distancia mínima (b) entre la parte superior e inferior de la pieza y los bordes del fleje. Se debe calcular el paso (P), que es la distancia entre dos puntos homólogos de piezas consecutivas, para conocer el avance del fleje de chapa dentro de la matriz.

3.1.1. Disposición normal vertical

Figura 4. Disposición normal vertical.

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Espesor de chapa e=2mm La separación óptima entre piezas (a), viene dada por la siguiente fórmula:

Separación entre pieza y borde de fleje (b):

El ancho de fleje (B) es igual a dos veces la separación entre pieza y borde de fleje (b) más la altura de la pieza (h):

El paso (P) será igual al ancho de la pieza (L) más la separación entre piezas (a):

La longitud de la chapa (Lch) es igual al paso (P) por el número de piezas a fabricar:

Para calcular el % de chatarra, que es la cantidad de material que se va a desechar, se necesita conocer la superficie de chapa (Sch) y la superficie total de todas las piezas (Sp):

Por lo tanto, el rendimiento que se consigue con esta disposición es: Rendimiento= 81,46%

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3.1.2. Disposición normal horizontal

Figura 5. Disposición normal horizontal.

El espesor de chapa (e), la separación entre piezas (a) y la separación de la pieza con el borde del fleje (b) siguen teniendo los mismos valores que en el caso anterior: a=3 mm, b= 3 mm y e= 2 mm. El ancho de fleje (B) es igual a dos veces la separación entre pieza y borde de fleje (b) más la altura de la pieza (h):

El paso (P) será igual al ancho de la pieza (L) más la separación entre piezas (a):




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3.1.3. Disposición oblicua 45˚

Figura 6. Disposición oblicua 45˚. El espesor de chapa (e), la separación entre piezas (a) y la separación de la pieza con el borde del fleje (b) siguen teniendo los mismos valores que en el caso anterior: a=3 mm, b= 3 mm y e= 2 mm. El ancho de fleje (B) es igual a dos veces la separación entre pieza y borde de fleje (b) más la distancia 1 (d1), la distancia 2 (d2) y la distancia 3 (d3):

Para calcular el paso (P) se debe hallar con el triangulo de Pitágoras:



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3.2. Elección de la disposición óptima Para determinar la disposición óptima de la pieza en el fleje de chapa, nos fijamos en los valores obtenidos en el apartado anterior. La disposición oblicua 45˚, queda descartada porque esta disposición es la que mayor cantidad de chapa desperdicia de las tres, el 46,48%. Entre la disposición normal vertical y la disposición normal horizontal, se elige la vertical porque es la que menor porcentaje de chapa desperdicia (18,54%), siendo el 81,46% la cantidad de material que se aprovecha, que está por encima de los valores óptimos de material aprovechado, entre el 75 y 80%. Además en la disposición normal vertical se utiliza menor superficie de chapa, con lo que se consigue abaratar el coste del material. Tras elegir la disposición normal vertical como disposición óptima y para este tipo de pieza, se opta por utilizar un fleje de chapa de aluminio de 2mm de espesor, con ancho estándar de 90mm. Será suministrado en bobinas por la empresa Oscacer Cesar Rola LDA dedicada a la transformación y comercialización de productos siderúrgicos planos.

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4. DISEÑO DE LA MATRIZ El diseño de la matriz se basa en la forma, dimensión y material de la pieza que se va a fabricar. Se debe tener en cuenta el espesor de la chapa, el tipo de corte que se va a realizar (corte, cizallado, punzonado, etc.) y el número de operaciones que se va a realizar. También se tendrá en cuenta los materiales empleados para fabricar de cada uno de los componentes de la matriz, así como los tratamientos térmicos y los acabados superficiales. Todos los componentes utilizados para el diseño de la matriz deben garantizar los siguientes objetivos:  Funcionamiento correcto. 

Durabilidad adecuada.



Excelente guiado y alineamiento entre las diferentes placas que forman la matriz.



Facilidad de montaje.



Facilidad de mantenimiento.

La matriz que se ha diseñado (Fig. 7) se compone de dos partes principales: una fija, que es la parte inferior que se sujeta a la mesa de trabajo, y la otra móvil, que es la parte superior que va unida al cabezal de la maquina.

Parte superior (Móvil)

Parte inferior (Fija)

Figura 7. Matriz de corte. 12


La parte móvil de la matriz se desplaza 16mm hasta que el pisador pisa el fleje de chapa y después se desplaza 5mm más, comprimiéndose los muelles entre la placa portapunzones y la placa extractor-guía, para realizar el corte de la pieza. Después la parte móvil vuelve a su posición inicial para acabar el ciclo y comenzar de nuevo. En los siguientes apartados se describen los distintos componentes de la matriz.

4.1. Placa base inferior La placa base inferior de la matriz (Fig. 8) es el elemento sobre el cual van montados todos los demás componentes, y a su vez, descansa sobre la bancada de la prensa. También absorbe los esfuerzos que se producen sobre la matriz durante el proceso de trabajo. La placa base inferior proviene del conjunto portamatrices modelo XM124 de la empresa UNCETA. Está fabricada en acero suave (F-112) sin tratamiento térmico y tiene unas dimensiones de 400x250mm y un espesor de 47mm, suficiente para aguantar los esfuerzos a los que será sometida. Tiene realizados 4 agujeros de Ø30mm para el alojamiento de las columnas guía, que irán montadas con un ajuste forzado agujero-base H7/p6. Las caras de apoyo vienen rectificadas. Sobre esta placa se tienen que mecanizar los perímetros de corte sobredimensionados del punzón de la pieza y de los punzones centradores, ya que es por donde caerá la pieza y los recortes de material sobrante. También se deben realizar 6 agujeros para el alojamiento de los tornillos M12 DIN 912 que unirán la placa sufridera inferior y la placa matriz a la placa base inferior.

Figura 8. Placa base inferior.

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4.2. Placa sufridera inferior La función básica de la placa sufridera inferior (Fig. 9) consiste en absorber sobre su superficie los sucesivos impactos que recibe de los elementos que golpean sobre ella, en este caso las matrices de corte. Estos impactos se producen cada vez que los punzones cortan, doblan o embuten la chapa. La placa sufridera inferior se deberá mecanizar en acero (F-522) templado y revenido con dureza HRc. 56-58. Tiene unas dimensiones de 250x160mm y un espesor de 12mm (normalmente se usan de espesor entre 8 y 18mm) que es suficiente para aguantar los continuos impactos que recibe de las matrices. Las caras de apoyo deberán ser rectificadas. Sobre esta placa se tienen que mecanizar los perímetros de corte sobredimensionados del punzón de la pieza y de los punzones centradores, ya que es por donde caerá la pieza y los recortes de material sobrante. También se deben realizar 6 agujeros para que pasen los tornillos M12 DIN 912 que unirán la placa sufridera inferior y la placa matriz a la placa base inferior.

Figura 9. Placa sufridera inferior.

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4.3. Placa porta matrices En el diseño de esta matriz se ha optado por la fabricación de una placa porta matrices (Fig. 10) en lugar de una placa matriz, con el objetivo de añadirle unos postizos como matrices. La placa porta matrices o cajera tiene por misión alojar y posicionar en su interior todos los postizos o segmentos de pequeñas dimensiones que lleve la propia matriz, de esta manera dichos componentes quedarán ajustados en su interior. Con ello se pretende conseguir una matriz donde los elementos sujetos a desgaste o roturas sean de un tamaño reducido y fácil de sustituir, al mismo tiempo se pueden construir con un material más duro de acuerdo a su aplicación. Se deberá mecanizar en acero (F-114). Tiene unas dimensiones de 250x160mm y un espesor de 25mm, consecuencia del tamaño de los postizos. Las caras de apoyo deberán ser rectificadas. Sobre esta placa se tienen que mecanizar los huecos para el alojamiento de los postizos. Se realizarán en la cara inferior 6 agujeros roscados, para que rosquen en ella los tornillos M12 DIN 912 que la sujeten a la placa base inferior. En la cara superior se taladraran 10 agujeros roscados, para poder fijarle las guías de banda mediante tornillos M5 DIN 7991.

Figura 10. Placa porta matrices.

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4.4. Matriz de corte de la pieza La matriz (Fig. 11), junto con los punzones, es la parte más importante de un utillaje. Está provista de un agujero cuya forma, dimensiones y situación se corresponden con las del punzón de corte de la pieza. El plano superior viene a ser la parte activa de la matriz, por lo que siempre debe estar perfectamente rectificada y sin melladuras, pues de ello depende la fabricación de un producto en óptimas condiciones. Las aristas formadas entre el plano superior y el perímetro de corte deben estar siempre perfectamente afiladas. Las paredes verticales del perímetro de corte tienen una profundidad de 5mm, a esta zona se la conoce como “vida de la matriz” y se aconseja que tenga un profundidad de 4 a 8mm. Después de la vida de la matriz, las paredes de corte llevan un sobredimensionado de 0,5mm en todo su perímetro, que se realiza para que puedan caer las piezas cortas y no se atasquen en el interior de la matriz. El material que se va a utilizar para la matriz es metal duro (widia). Sus dimensiones se pueden ver en el plano de la matriz de la pieza, en el apartado correspondiente a planos y son suficientes para que realice con éxito el corte de la pieza. La cara inferior también será rectificada para su correcto apoyo. Sobre la cara superior se taladrarán 2 agujeros pasantes de Ø 1,6mm para que puedan introducirse los pilotos centradores.

Figura 11. Matriz de corte de la pieza.

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4.5. Matriz de los punzones centradores La función y especificaciones para la matriz de los punzones centradores (Fig. 12), son las mismas que las de la matriz de corte de la pieza, pero en este caso sirve para realizar los agujeros en la chapa donde irán los pilotos centradores. Se utilizaran 2 matrices para los punzones centradores del modelo XM030 de la empresa UNCETA. Esta fabricada de metal duro (widia) y sus dimensiones se pueden ver en el plano de la matriz para los punzones centradores, en el apartado correspondiente a planos. Figura 12. Matriz de los punzones centradores.

4.6. Guías de banda Las guías de banda (Fig. 13) son 2 reglas cuyo espesor es superior al de la chapa y que van colocadas paralelas entre sí sobre la placa porta matriz. Se construyen con el fin de guiar longitudinal y transversalmente el fleje de chapa en su desplazamiento por el interior de la matriz. La separación entre las dos reglas una vez montadas deberá permitir el avance del fleje, para lo cual, dicha separación será superior a la anchura del fleje de chapa en 1mm. Esta holgura se deja con el fin de que la banda no quede frenada en su interior debido a posibles rebabas u otras deficiencias que puedan tener. Se fabricarán en acero (F-114) nitrurado, templado o revenido con HRc. 48-50 y sus dimensiones son 310x15mm y 6mm de espesor. La longitud es mayor que la placa porta matrices para alinear mejor el fleje de chapa y se ayudara de unos travesaños (Fig. 14) para conseguirlo. Sobre la cara superior, se mecanizarán 5 alojamientos para tornillos M5 DIN 7991, que las amarren a la placa porta matrices y 2 alojamientos más, de iguales dimensiones, para unirlas a los travesaños.

Figura 13. Guía de banda.

Figura 14. Travesaño Guías de banda. 17


4.7. Columnas guía La parte superior y la parte inferior de la matriz necesitan ser guiadas en todo momento para garantizar una total concentricidad entre ambas. Esta labor importante se deja en manos de las columnas de guiado (Fig. 15), que van montadas en la placa base inferior y que se encargan de posicionarlas y centrar las placas extractor-guía y base superior. Para esta matriz se van a utilizar 4 columnas situadas en las esquinas, que ofrecerá el mejor centraje posible. Las cuatro columnas irán montadas sobre la placa base con un ajuste forzado agujero-base H7/p6. Para disminuir el rozamiento durante el guiado de la parte superior se utilizarán casquillos de bolas. Las 4 columnas que se van a utilizar son del modelo XM132 de la empresa UNCETA. Tienen un diámetro de 30mm y una altura total de 225mm. Además de ir montadas con un ajuste forzado, llevaran un tornillo de M8 DIN 912 cada una, para reforzar su sujeción. Están fabricadas en acero (F-155) cementado, templado y revenido HRc. 60-62. Figura 15. Columna de guiado

4.8. Casquillos con jaula de bolas Para disminuir el desgaste por rozamiento entre las columnas guía y la placa extractor guía y para hacer más fluido el desplazamiento de la parte superior respecto a la inferior, se utilizaran cuatro casquillos con valona del modelo XM086 (Fig. 16) de la empresa UNCETA. En la placa base superior se colocaran otros casquillos de bollas, por los mismos motivos mencionados, pero en este caso serán del modelo XM088 (Fig. 17). Ambos modelos de casquillos están fabricados en bronce y sus jaulas de bolas son de acero.

Figura 16. Casquillo modelo XM086.

Figura 17. Casquillo modelo XM088.

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4.9. Placa extractor-guía La placa extractor-guía (Fig. 18) ejerce tres funciones muy importantes: 1. Guiar los punzones. Evitando el pandeo de los punzones. 2. Pisar la banda. Impidiendo que la banda de chapa se ondule. 3. Extraer la banda de los punzones después de cortar. Una vez cortada la chapa, la misión de la placa extractor es mantenerla plana hasta que los punzones hayan salido de ella, de lo contrario, los punzones la arrastrarán hacia arriba y quedará sujeta a ellos, con el riesgo de rotura que ello comporta. El proceso de funcionamiento de la placa pisador es el siguiente: durante el movimiento descendente de la matriz, la placa presiona sobre la chapa dejándola inmovilizada antes de que los punzones lleguen a tocarla. Seguidamente, los muelles que van montados sobre su superficie son comprimidos, mientras los punzones inciden sobre ella y la transforman, a continuación la matriz asciende y los muelles recuperan su longitud. La placa extractor-guía, como la placa base inferior también proviene del conjunto portamatrices modelo XM124 de la empresa UNCETA. Esta fabricada en acero (F-114) y sus dimensiones son 400x250mm y tiene un espesor de 32mm. Tiene 4 agujeros de Ø50mm para colocar los casquillos con los que será guiada a través de las columnas guía y sus caras de apoyo vienen rectificadas. Sobre esta placa se tienen que mecanizar los huecos de los perímetros del punzón de corte, de los pilotos centradores y de los punzones centradores, para poder guiarlos. También se deben realizar 4 agujeros roscados de M16 para insertar los tornillos guía de los muelles.

Figura 18. Placa extractor-guía. 19


4.10. Placa portapunzones La finalidad de la placa porta punzones (Fig. 19) es la de alojar y fijar todos los punzones que lleve la matriz. De esta forma los punzones se mueven verticalmente a la par que la placa. Esta placa se fabricará de acero (F-112) y tendrá unas dimensiones de 250x160mm y un espesor de 20mm, puesto que el espesor recomendado es de ¼ de la longitud de los punzones. En ella se deberán mecanizar los alojamientos para colocar los punzones centradores y los pilotos centradores. En la cara inferior de la placa se mecanizará el hueco para colocar el punzón de corte y en la cara superior de taladraran 3 alojamientos de tornillos M6 DIN 7984 para sujetar dicho punzón. También deben taladrarse 6 alojamientos de tornillo M12 DIN 7984, que la amarren a la placa base superior y 4 agujeros de Ø20mm para dejar pasar los tornillos guía muelles. Las caras de apoyo se rectificarán.

Figura 19. Placa portapunzones.

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4.11. Placa sufridera superior Como la placa sufridera inferior, la función básica de la placa sufridera superior (Fig. 20) consiste en absorber sobre su superficie los sucesivos impactos que recibe de los elementos que golpean sobre ella, que en este caso son los punzones. Se deberá mecanizar en acero (F-522) templado y revenido con dureza HRc. 56-58. Tiene unas dimensiones de 250x160mm y un espesor de 12mm. Sobre ella se tienen que taladrar 6 agujeros de Ø 13,5mm para los tornillos que la sujeten a la placa base superior y otros 4 agujeros de Ø20mm para los tornillos que girarán loas muelles.

Figura 20. Placa sufridera superior.

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4.12. Placa base superior La placa base superior (Fig. 21) constituye el soporte sobre el cual van anclados mediante tornillos, formando un único bloque, todos los elementos de la parte móvil de la matriz, que son: La placa extractor–guía, la placa sufridera superior y la placa portapunzones con sus correspondientes punzones centradores, punzón de corte y pilotos centradores. Estará sujeta al cabezal de la prensa mediante un vástago que lleva roscado en la cara superior. De esta forma la placa base superior recibe directamente todo el movimiento de la prensa para que esta lo transmita a los punzones y estos corten la chapa. La placa base superior, como la placa base inferior y la placa extractor-guía también proviene del conjunto portamatrices modelo XM124 de la empresa UNCETA. Está fabricada en acero suave (F-112) sin tratamiento térmico y sus dimensiones son 400x250mm y tiene un espesor de 42mm. Tiene 4 agujeros de Ø50mm para colocar los casquillos con los que será guiada a través de las columnas guía. Sus caras de apoyo vienen rectificadas. Sobre esta placa se tienen que mecanizar 4 agujeros Ø30 y hueco donde se alojarán los tornillos tope guía, un agujero roscado M20 donde roscará el vástago de fijación y en su cara inferior de realizaran 6 agujeros roscados para los 6 tornillos M12 DIN 7984 que unen la placa portapunzones con esta placa.

Figura 21. Placa base superior.

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4.13. Punzones Su misión consiste en cortar la chapa según la sección de su plano de trabajo, que, generalmente se corresponde con la figura o forma que se desea obtener. Para lograr el trabajo óptimo del punzón, es preciso que sus extremos estén perfectamente afilados, sin melladuras ni cantos romos. La forma y dimensión de la sección del punzón coinciden con las de la matriz, pero se le restara una tolerancia de 0,06mm a todo su perímetro, para poder realizar un corte óptimo. Al plano útil de los punzones se le dará un ángulo de afilado de 0,48˚, para reducir la fuerza de corte.

4.13.1. Punzón de corte El punzón de corte (Fig. 22) será el encargado de cortar la pieza a las dimensiones deseadas. El material que se va a utilizar para su fabricación es metal duro, acero (F-554) templado y revenido HRc. 62-64. Se le realizarán 3 agujeros roscados para sujetarlo a la placa portapunzones mediante tornillos M6 DIN 7984. La altura del punzón será de 70mm, suficiente según cálculos para evitar el pandeo y el resto de sus dimensiones se pueden ver en el plano del punzón, en el apartado correspondiente a planos. Figura 22. Punzón de corte.

4.13.2. Punzones centradores Los punzones centradores (Fig. 23) son los que se van a utilizar para realizar los agujeros en la chapa, que ayuden a centrarla, por medio de los pilotos centradores. En este caso se van a utilizar 2 punzones del modelo XM008 DIN 9861 del la empresa UNCETA. El material de estos punzones es de acero (F-554) templado y revenido HRc. 62-64. Se han elegido con altura de 80mm, que en relación a su diámetro de caña 5mm y el diámetro de la espiga de 1,6mm, es suficiente para aguantar el pandeo. Deberán ir colocados en la placa portapunzones y a una distancia de los pilotos centradores igual al paso del avance del fleje.

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Figura 23. Punzón centrador.


4.14. Pilotos centradores Los pilotos centradores (Fig. 24) son unos punzones, cuya misión consiste en centrar el fleje de chapa antes de que se produzca el corte, para que este se pueda realizar en el lugar correcto con la mayor precisión. Aunque el avance del fleje de chapa se realiza de forma uniforme y regular, pueden producirse errores que hagan que ese avance no sea el correcto, los pilotos centradores corrigen ese error y sitúan el fleje en el lugar exacto para realizar el corte. El centrado se realizará introduciendo los pilotos centradores en unos agujeros previos realizados en la chapa para este fin; los punzones seguirán desentendiendo y se introducirán en los agujeros de centrado la matriz, quedando de esta forma los agujeros de la chapa alineados con los de la matriz, y en consecuencia el fleje de chapa en el lugar correcto para realizar el corte. Para esta matriz se van a utilizar 2 pilotos centradores de Ø 1,5mm y con una longitud de 90mm. Se construirán en acero (F-114) HRc. 50-54. Deben ir alojados en la placa portapunzones, a una distancia de los punzones centradores igual a un paso de avance del fleje y antes del punzón de corte. El diámetro del piloto es 0,1mm más pequeño que el agujero de la chapa, para que no existan problemas de rozamiento. Su longitud es 10mm más larga que la del punzón de corte, de esta forma el piloto habrá centrado el fleje antes de que la placa extractor-guía lo fije y antes de que se produzca el corte. La punta del piloto centrador tendrá forma de cono con un ángulo de 15˚ y estará redondeada para facilitar su entrada en el agujero.

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Figura 24. Piloto centrador.


4.15. Tornillo tope guía Los tornillos tope guía (Fig. 25) se emplean para situar y guiar a los resortes de compresión, para que estos no doblen ni se descentren durante el recorrido de la matriz y puedan realizar su función. Se van a utilizar 4 tornillos modelos XM178 de la empresa UNCETA, fabricados en acero especial tratado de alta resistencia HRc. 37-43. El ajuste es de Ø 20mm, rectificado muy fino para su correcto deslizamiento. Tiene la cabeza con alojamiento para llave Allen que facilita el apriete y soltura. Irán alojados en la placa base superior y sujetos a la placa extractor-guía mediante rosca M16 que tienen en la punta.

Figura 25. Tornillo tope guía.

4.16. Resortes de compresión Los resortes de compresión o muelles (Fig. 26) se utilizan para transmitir a la placa extractor-guía, la fuerza necesaria para que realice su función de pisado y extracción de los punzones, a la vez que permiten que los punzones sigan su recorrido para realizar el corte en la chapa. Para esta matriz se van a utilizar 4 muelles o resortes de compresión para cargas fuertes, con Ø exterior 29,75mm, Ø interior 21,25mm y una longitud de 41,5mm en descarga. Están fabricados en acero al cromo e irán colocados en el tornillo guía de muelles, entre la placa portapunzones y la placa extractor-guía.

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Figura 26. Resorte de compresión.


4.17. Vástago de fijación El vástago de fijación (Fig. 27) es el componente que va roscado a la placa base superior y que sirve para fijar la parte móvil de la matriz al cabezal de la prensa. Se ha optado por coger un vástago de fijación con valona modelo 211.13. DIN ISO 10242 de la empresa FIBRO, con Ø 32mm y una rosca M20.

Figura 27. Vástago de fijación.

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CÁLCULOS


5. CÁLCULOS Para diseñar la matriz, hay que realizar una serie de cálculos, que garanticen que las dimensiones de las distintas partes de la matriz, sean las adecuadas para que puedan realizar correctamente la función para la que son diseñadas. También se realizaran cálculos de los distintos esfuerzos a los que se le someterá al conjunto de la matriz. En los siguientes apartados se encuentran los cálculos más importantes, así como fundamentos y teoría previa para mejor comprensión de los mismos.

5.1. Fundamentos del corte de chapa 5.1.1. Descripción de un proceso de corte con pisado de la chapa El proceso de corte consiste en la separación, mediante punzón y matriz, de una parte del material a lo largo de una línea definida por el perímetro de ambos elementos. Los espesores de chapa que se pueden cortar por este procedimiento oscilan entre 0,1 y 20 mm.

1. Una vez montada la matriz en la prensa y estando en su posición de reposo o punto muerto superior, la chapa a cortar se coloca en la matriz (secuencia 1).

Secuencia 1

2. Al accionar la máquina, el cabezal inicia su carrera de descenso y el pisador ejerce la presión necesaria para sujetar la chapa mientras dure el proceso (secuencia2).

Secuencia 2 27


3. Instantes antes de que el cabezal de la prensa alcance el final de su recorrido, el punzón presión la chapa y ejerce un esfuerzo capaz de seccionar limpiamente las fibras del material (secuencia 3).

Secuencia 3

4. Cuando la prensa ha llegado a su punto muerto inferior el punzón se halla alojado dentro de la matriz, habiendo cortado la chapa (secuencia 4).

Secuencia 4

5. En la última fase del proceso el cabezal de la prensa vuelve a su posición inicial, liberando la chapa y extrayendo el recorte de material adherido al punzón en el preciso instante en que éste se esconde en el pisador (secuencia 5). Secuencia 5

6. Al llegar a la posición de reposo, la prensa está lista para iniciar un nuevo ciclo (secuencia 6).

Secuencia 6

28


5.1.2. Fenómenos que se manifiestan durante el corte de la chapa En el transcurso de un procedimiento de corte el material a procesar permanece estático, aunque deben tenerse en cuenta los cambios físicos que se producen en la chapa, pues de ello depende el resultado final del proceso. 1. El punzón incide sobre la chapa imprimiendo un esfuerzo perpendicular al sentido de las fibras del material (secuencia 1). 2. Al continuar presionando, se produce un endurecimiento del material en la zona de corte por efecto de la compactación del material cercano a los filos de corte del punzón y la matriz (secuencia 2). 3. Las fibras continúan siendo comprimidas y la rotura del material se produce una vez que el punzón ha penetrado en, aproximadamente, un tercio del espesor de la chapa. En este instante, las fibras están seccionadas, pero la chapa continúa formando una única masa (secuencia 3). 4. El punzón atraviesa el material en todo su espesor, momento en el que se separa completamente la porción de chapa comprimida entre los filos del punzón y la matriz (secuencia 4).

Secuencia 1

Secuencia 2

Secuencia 3

Secuencia 4

Figura 28. Fenómenos que se manifiestan durante el corte de chapa.

29


5.1.3. Efectos producidos en la pieza por el corte de la chapa Las piezas correctamente cortadas presentan en su pared de corte, sea cual fuere su espesor, una franja laminada o brillante de una anchura equivalente, aproximadamente, a un tercio del mismo espesor de material a cortar. Esta franja aparece en la cara opuesta a las rebabas de la pieza como consecuencia del rozamiento generado por la penetración del material en la matriz o bien por el rozamiento producido por la penetración del punzón en el material, según sea la operación de corte o de punzonado. La franja brillante o laminada se manifiesta hasta el punto donde se produce la rotura de las fibras del material. En los dos tercios restantes de la pared del material, se produce una zona rugosa debida a la rotura o desgarro de éste, formándose un ángulo ficticio con respecto a la pared de corte de entre 1º y 6º, una vez fueron seccionadas las fibras del material. En esta zona rugosa y por efecto de la rotura, la medida nominal de la pieza matrizada suele ser menor (alrededor de un 5% del espesor), oscilando sus valores entre unas pocas centésimas y varias décimas de milímetro.

Figura 29. Efectos producidos en la pieza por el corte de la chapa.

30


5.2. Fuerzas desarrolladas durante el corte de la chapa El corte de la chapa se produce mediante la fuerza generada por la prensa sobre la matriz. Esto genera unos esfuerzos a considerar, que son los siguientes:

5.2.1. Fuerza de corte La fuerza de corte es el esfuerzo necesario para lograr separar la pieza del fleje de chapa, mediante su corte. La fuerza de corte (Fc) es proporcional a la resistencia a la cizalladura (Kc) del material, a su perímetro de corte (p) y a su espesor (e).

Habrá que calcular la fuerza de corte que necesita cada punzón: a) Punzón para la pieza: -Perímetro de corte P = 254,25 mm -Resistencia a la cizalladura KC = 11 Kp/mm2 (ver tabla 3) -Espesor de chapa e = 2 mm

b) Punzón centrador: -Perímetro de corte P = 5,03 mm -Resistencia a la cizalladura KC = 11 Kp/mm2 (ver tabla 3) -Espesor de chapa e = 2 mm

La fuerza de corte total será la suma de las fuerzas de corte de cada punzón, teniendo en cuenta que hay dos punzones centradores:

La Fc puede ser reducida haciendo el plano útil de los punzones con cierta inclinación. Así, estos punzones trabajarán penetrando lenta y progresivamente en el material a cortar, a modo de cizalla. El ángulo para el afilado (α) de punzones debe ser mínimo, tomando el siguiente valor:

Espesor de chapa e = 2 mm; longitud del plano de corte sobre el que se hará el afilado L = 80 mm 31


Tabla 3. Resistencia a la cizalladura (KC) de los materiales.

5.2.2. Fuerza de extracción Se llama así al esfuerzo que se requiere para separar los punzones del trozo de chapa adherida a estos, una vez ha sido efectuado el corte. La fuerza de extracción (Fext) depende de la naturaleza del material a cortar, de su espesor, de la forma de la figura y de la cantidad de material circundante a su perímetro de corte. Se calcula aplicando un 7% sobre la fuerza ce corte (FC):

Habrá que calcular la fuerza de extracción que necesita cada punzón: a) Punzón para la pieza: - Fuerza de corte FC = 5593,5 kp

b) Punzón centrador: -Fuerza de corte FC = 110,66 kp

La fuerza de extracción total será la suma de las fuerzas de extracción de cada punzón, teniendo en cuenta que hay dos punzones centradores:

32


5.2.3. Fuerza de expulsión Al finalizar un proceso de corte, la pieza recién cortada tiene tendencia, por expansión o por rozamiento, a quedarse adherida en el interior de la matriz. Este hecho se produce mientras que la pieza no traspasa la vida de la matriz, puesto que esta zona no tiene inclinación ninguna. Al producirse el corte siguiente, la última pieza cortada empujará a la anterior, obligando a ésta a bajar por el interior de la matriz. Y así sucesivamente hasta que la primera pieza caiga por gravedad, ante la imposibilidad de quedarse adherida a la vida de la matriz. Esta adherencia o rozamiento de las piezas en el interior de la matriz representa un esfuerzo adicional a tener en cuenta, que llamaremos fuerza de expulsión (Fexp) y que debe calcularse sobre un 1,5% del valor de la fuerza de corte:

5.2.4. Resistencia de los punzones al pandeo El pandeo es un fenómeno de inestabilidad elástica que puede darse en elementos comprimidos esbeltos y, que se manifiesta por la aparición de desplazamientos importantes transversales a la dirección principal de compresión (fig. 30).

Figura 30. Fenómeno de pandeo.

33


La longitud máxima (Lmax) de un punzón para evitar el fenómeno de pandeo se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

-Longitud máxima del punzón Lmax en mm -Modulo de elasticidad o Young E = 21500 Kp/mm2 -Momento de inercia I en mm4 -Resistencia a la cizalladura KC = 11 Kp/mm2 (ver tabla 3) -Coeficiente de seguridad n = 1,5 -Perímetro del punzón P en mm -Espesor de la chapa e = 2 mm a. Longitud máxima del punzón para la pieza: Para hallar la longitud máxima del punzón (Lmax), hay que hallar el momento de inercia (I) de la superficie de corte del punzón y por tratarse en este caso de una superficie o geometría que no es común hay que aplicar el teorema de Steiner. Para aplicar el teorema de Steiner hay que dividir la pieza en dos partes de geometría conocida, colocar el centro de gravedad de cada parte, hallar el centro de gravedad de la pieza y calcular los momentos de inercia de cada parte.

Figura 31.

34


Centro de gravedad de un semicírculo

Centro de gravedad de la pieza (Y0)

Momento de inercia de cada una de las geometrías (tabla 4)

Momento de inercia de la pieza por Steiner

Longitud máxima del punzón (Lmax)

Para el punzón de corte de la matriz se ha elegido un punzón de 70 mm de longitud, por lo que aguantara perfectamente el pandeo. 35


b. Longitud máxima del punzón centrador: Para hallar la longitud máxima del punzón (Lmax), hay que hallar el momento de inercia (I) de la superficie de corte del punzón (tabla 4) Momento de inercia (I)

Longitud máxima del punzón (Lmax)

Para el punzón de corte de la matriz se ha elegido un punzón de 80 mm de longitud, por lo que aguantara perfectamente el pandeo.

Tabla 4. Momentos de inercia, en mm4, de las secciones de los punzones.

36


5.3. Franquicia o tolerancia de corte La tolerancia de corte de una matriz es la holgura que se deja entre punzón y matriz de un mismo perfil, con el objetivo de aliviar la expansión del material, producida por efecto de la presión de los elementos cortantes sobre la chapa. En un proceso de corte sólo pueden producirse piezas de calidad aplicando correctamente los valores de tolerancia entre el punzón y la matriz. Además, aparte del resultado final del producto fabricado, las herramientas de corte pueden sufrir desgastes prematuros o roturas por la nula o incorrecta aplicación de la tolerancia. Una tolerancia de corte demasiado grande permite una fluencia excesiva de la chapa entre el punzón y la matriz, de tal forma que no existe la compactación necesaria de las fibras para que se produzca su rotura. Así, las piezas aparecen con un perfil poco definido, con notables rebabas y pequeños desprendimientos de material (figura 32). Esas partículas metálicas acaban incrustadas alrededor de la arista de corte del punzón y la matriz, provocando melladuras e incluso la rotura de las herramientas cortantes.

Figura 32. Aplicación de una tolerancia de corte excesiva. Una tolerancia nula o insuficiente impide la expansión del material presionado entre el punzón y la matriz (figura 33). De este modo, las piezas matrizadas suelen presentar una excesiva laminación de la pared de corte. Además, por la falta de fluencia de la chapa y el aumento de presión de los elementos de corte se generan fuerzas de sentido radial sobre las herramientas, hecho que suele acabar con la rotura de éstas.

Figura 33. Aplicación de una tolerancia de corte insuficiente. 37


La aplicación correcta de los valores de tolerancia permite conseguir piezas de perfil perfectamente definido y sin rebabas (figura 34). Los esfuerzos producidos en una matriz con una tolerancia de corte correcta, no generan desprendimientos de material ni incrustaciones por la expansión del material. La presión del material que se produce sobre las paredes de corte es la adecuada, sin sobreesfuerzos por excesivo laminado ni holguras inapropiadas o demasiado acusadas.

Figura 34. Aplicación correcta de la tolerancia de corte.

En la tabla siguiente se dan unos valores orientativos de la tolerancia de corte a aplicar en función de la resistencia al corte del material y del espesor de la chapa (tabla 5). Tabla 5. Tolerancia de corte expresado en μm.

38


La resistencia al corte de la chapa (KC) es de 11 kp/mm2 = 107,91 N/mm2 y el espesor de chapa (e) es 2 mm, por lo que la tolerancia de corte (TC) será:

Dado que lo que se quiere realizar es un corte del perímetro exterior de la pieza, la matriz deberá tener la medida nominal. Así, habrá que restar el valor de la tolerancia al punzón y éste será más pequeño que la medida de la pieza.

5.4. Espesor mínimo de la placa porta matrices Es aconsejable fabricar la placa porta matrices con un espesor mínimo (ematriz) suficiente para que aguante sin romperse los esfuerzos a los que se la somete, este espesor mínimo se puede obtener de forma orientativa con la siguiente fórmula:

Para esta matriz se ha elegido una placa porta punzones de 25mm de espesor, que supera el espesor mínimo aconsejable para este tipo de placas.

5.5. Espesor mínimo de la placa extractor-guía Se aconseja fabricar una placa extracto-guía con un espesor mínimo (eextractor-guía) equivalente al 40% de la longitud de los punzones (lpunzón). En este caso, se va a tomar como medida para la longitud del punzón la de los punzones centradores, que es de 80 mm, por ser los de mayor longitud y la formula que se utilizará es la siguiente:

Por lo tanto se ha optado por una placa extractor-guía de 32 mm de espesor.

5.6. Espesor mínimo de la placa portapunzones Se aconseja fabricar una placa portapunzones con un espesor mínimo (e portapunzones) equivalente al 425% de la longitud de los punzones (lpunzón). En este caso, se va a tomar como medida para la longitud del punzón la de los punzones centradores, que es de 80 mm, por ser los de mayor longitud y la formula que se utilizará es la siguiente:

Por lo tanto se ha optado por una placa portapunzones de 20 mm de espesor.

39


5.7. Posición del vástago La posición del vástago de sujeción en un utillaje no es aleatoria, y no necesariamente debe de coincidir con el centro geométrico de la planta de la matriz. Así, el vástago deberá adoptar una posición que coincida con el centro de gravedad resultante de todas las fuerzas de corte que actúan sobre la matriz. La posición correcta del vástago de sujeción de una matriz evita empujes laterales, desequilibrios de las masas en movimiento y esfuerzos de componente irregular que repercuten directamente sobre los elementos de guía y, en el peor de los casos, sobre los elementos cortantes del utillaje. Para hallar la posición correcta del vástago de sujeción, se han de calcular los centros de gravedad de los perímetros de corte con respecto a los ejes X e Y (fig. 35)

Figura 35. Centros de gravedad e los perímetros de corte. Para hallar la posición del vástago primero hay que sumar los perímetros de corte:

40


Para hallar el centro de gravedad de una semicircunferencia hay que ver la tabla 6:

Posición del vástago respecto al eje X (LY):

Posición del vástago respecto al eje Y (LX):

El centro del vástago de sujeción está situado en la posición (183,37 ; 120,63) respecto de los ejes X e Y (figura 36).

Figura 36. Situación del vástago de sujeción.

41

PLANOS


6. PLANOS ÍNDICE DE PLANOS - 1.00…………………….Conjunto hoja1. - 1.00…………………….Conjunto hoja2. - 1.01…………………….Placa base inferior. - 1.02…………………….Placa sufridera inferior. - 1.03…………………….Placa matriz. - 1.04…………………….Matriz par pieza. - 1.05…………………….Matriz pilotos centradores. - 1.06…………………….Guías de banda y travesaño para guías. - 1.07…………………….Columna guía y casquillos. - 1.08…………………….Placa extractor-guía. - 1.09…………………….Placa portapunzones. - 1.10…………………….Placa sufridera superior. - 1.11…………………….Punzón. - 1.12…………………….Punzón centrador - Piloto centrador. - 1.13…………………….Placa base superior. - 1.14…………………….Tornillo tope guía. - 1.15…………………….Vástago de fijación. - 1.16…………………….Pieza a fabricar. 42

26 19

24

20

17

14 8 16 21

15 13

18

6 7

3

5

4

2

1

Nombre

Fecha

Dibujado Francisco Villalobos Comprobado

Escala 1:2

Conjunto: Título:

Firma

28/11/12

Matriz de corte

Conjunto

Archivo: 00 Conjunto H1.dft

Conjunto Nº: 1 Plano Nº: 1.00 h oja 1

25

26

Marca

Denominación

Cantidad

1

Placa base inferior

1

F-112

1.01

2

Placa sufridera inferior

1

F-522

1.02

3

Placa matriz

1

F-114

1.03

4

Matriz para pieza

1

Widia

1.04

5

Matriz piloto centrador

2

Widia

1.05

6

Guías de banda

2

F-114

1.06

7

Travesaño para guias

2

F-114

1.06

8

Columna guía

4

XM132

F-155

1.07

9

Tornillo cilíndrico M8 x 45

4

DIN 912

Acero

10


6

DIN 912

Acero

11

Tornillo avellanado M5 x 20

10

DIN 7991

Acero

12

Tornillo avellanado M5 x 10

4

DIN 7991

Acero

13

Casquillo guía a bolas

4

XM086

Acero, Bronce

1.07

14

Casquillo guía a bolas

4

XM088

Acero, Bronce

1.07

15

Placa extractor-guía

1

F-114

1.08

16

Placa portapunzones

1

F-112

1.09

17

Placa sufridera superior

1

F-522

1.10

6

18

Punzón

1

F-554

1.11

7

19

Punzón centrador

2

F-554

1.12

20

Piloto centrador

2

F-114

1.12

21

Resorte de compresión

4

XM208

Acero al cromo

22


6

DIN 7984

Acero

23


3

DIN 7984

Acero

24

Placa base superior

1

25

Tornillo tope guía

4

26

Vástago de fijación

1

17 24 14 20 23 19 16 22

18

21 11 15 12 13

3 4 5 8 2

1

Nombre

Fecha


10 9

Escala

Conjunto:

Sin escala Título:

Modelo

Material

XM008

XM178

Firma

24/11/12

Matriz de corte

Conjunto

Archivo: 00 Conjunto H2.dft

Conjunto Nº: 1 Plano Nº: 1.00 h oja2

Plano

F-112

1.13

Acero

1.14

Acero

1.15

N6 En todas las superficies excepto indicadas

r 0,05

Rectificado

O 13

N4

13

9

17

47

O 30

O 15

O 20

O9

Rectificado N4

CORTE A-A

r 0,05 l 0,02 A B 1

320

B

40

68,5

180

1

250

85

170

50,5

1

R3

56,5

82,5 40

262,5 115

12

0,5

68,5

1

1

A 53,5

120

53,5

A

A 86,5

400

Nombre

Fecha


Escala 1:2

Conjunto: Título:

Firma

20/11/12

Matriz de corte

Placa base inferior

Archivo: 01-Placa base inf.dft

Conjunto Nº: 1 Plano Nº: 1.01

Salvo indicación contraria Cotas en milímetros Tolerancias ±0,2

N6 En todas las superficies excepto indicadas Rectificado

r 0,05 12

N4

CORTE A A

r 0,05

l 0,02 A B

Rectificado N4

B

250

1

53,5

120

Agujeros O2,1 pasantes

O1

+0,0 -0,0 5 5

11,5

105 68,5

3

53,5

160

1

A 70

R

+0 -0 ,05 ,0 5

A

Fecha


Conjunto: Título:

187,5

11,5

37,5

Nombre

1: 2

5

1

12

Escala

A 30 ,

68,5

85

50,5

+0,05 -0,05

1

Firma

20/11/12

Matriz de corte

Placa sufridera inferior

Archivo: 02 Placa sufridera inf.dft



l 0,02 A B

A

B

C

11,5

1

21 19

O 6 H7

85

85

1

5

O 10 H7

M 12

50

68,5

R

,00 +0 ,05 -0

68,5

70

+0,00 -0,05

12

37,5

DETALLE DETALLE C ESCAL ESCALA 1: 1 ALA 1:

R

15

+ -0 0,0 ,0 0 5

37,5

1

B 14,5

60

65

CORTE B B B

r 0,05

Rectificado


r 0,05

1,5 x 45v

CORTE A A

25

N4

15,5

N4

14

Rectificado N4

105

R

10

A

+0 ,0 0 15

A 160

106

65

+0,03 0

R +0

45

l 0,02 A B

3 ,0 0

70

A 27

17,5

M5

40

30

120

30

250

15

Nombre Dibujado Francisco Villalobos Comprobado

Escala 1:2

B

Fecha

Conjunto: Título:

Firma

20/11/12

Matriz de corte

Placa matriz

Archivo: 03 Placa portamatriz.dft



+0,015 0

2

8

R

25

5

80

Rectificado N4 En todas las superficies

+0,045 +0,025

1 x 45v

110

81 120

+0,15 0 +0,045 +0,025

CORTE A A l 0,02 A B B 85

17,5

1

O

1 ,6

R1

0

5 ,01 +0 0

12

R 50

1

+0,0 4 +0,0 5 25

A 1 1

30

69,5

+0 , 0 015

45 +0,0 5 2 +0,0

R

A

R 45

A R1 5

Nombre

Fecha


Escala 1: 1

Conjunto: Título:

Firma

20/11/12

Matriz de corte

Matriz para pieza

Archivo: 04 Matriz.dft




O 6 n6 O 1,6

A

0,5

N4

25 5

Torneado

0,5 x 45v

20

Torneado

N4

0,25

R

^ 0,02 A

+0,015 0

O 2,1

+0,015 0

O 10 n6

Nombre

Fecha


Escala 5: 1

Conjunto: Título:

Firma

21/11/12

Matriz de corte

Matriz pilotos centradores

Archivo: 05 Matriz pilotos cent.dft



O 5,5

Rectificado N4

r 0,05

6

O 11

N4

+0,05 -0,05

90°

Rectificado

2,75

r 0,05

CORTE A A

6 +0,1 -,01

Rectificado

30

40

30

15

N4

120

A

30

30

15

A

310

N6 En todas las superficies excepto indicadas 7

C

B

B 30

121


Escala 1: 2

Conjunto: Título:

DETALLE DETALLE C ESCAL ESCALA 1: 1 ALA 1:

CORTE B B

7,5

106

M5

6

Fecha

Firma

20/11/12

Matriz de corte Guías de banda y travesaño para guías

Archivo: 06 Guias de banda.dft



O 30 h6

n 0,02 A


14

O 50 k6

15°

O 30 2

Torneado

R

2

1

12

R

Torneado

8

2

N5

8

2

60

N5

R

225

180

O 56

13

O 50 k6

Torneado

O 30

2

3

40

N5

R

8

R1

3 30

37

46,25

5

O 56

A

Torneado N5

M8

O 30 p6 40

2,5 x 45v

Nombre

Fecha


Escala 1:1

Conjunto: Título:

Firma

21/11/12

Matriz de corte

Columna guía y casquillos

Archivo: 07 Columna y casquillos.dft



320

C

40

D

31 M 16

r 0,02

Rectificado

O 5 H7

20

25,5

+0,05 -0,05

38

32

3

N4

N4

r 0,02 250

Rectificado

CORTE A A 12

51

12


199,5

DETALLE DET ALLE C

180

B

7

+0,03 -0,00

50 H

O 1,5 H7

30

+0,15 -0,15

90

+0 -0, ,03 00

40

82,5

82,5

115

R

250

85

85

170

50

DETALLE DETALLE D

H 50

A

7

A

B 200

CORTE B B

100

400

Nombre

Fecha


Escala 1:2

Conjunto: Título:

Firma

22/11/12

Matriz de corte

Placa extractor-guía

Archivo: 08 Placa pisador.dft



D

105


8

0 5 -0,0

15 10

15

O 11 O7

65

50

0 -0,05

0 R3

O 20

65

70

O 13,5

B

DETALLE DETALLE D

B 120

50

r 0,05

Rectificado

O 20

N4

O 31

10

N4

CORTE B-B

15

O 1,5

O5 r 0,05

20

40

l 0,02 A B

Rectificado

1

CORTE A-A

18

51,75

18

87

A 85

A

B

25

1

160

200

12

51

37,5

56,25

1

1

12 250

124,5

A

Nombre

Fecha


Escala 1:2

Conjunto: Título:

Firma

23/11/12

Matriz de corte

Placa portapunzones

Archivo: 09-Placa portapunzones.dft



r 0,02

Rectificado

12

N4

N4

r 0,02

Rectificado

CORTE A A l 0,02 A B

B

1 200

25

13 ,5

160

85

65

20 H8

,5 13

65

1

A

A

A 50

120

50

15

37,5

1

15

250

Nombre

Fecha


Escala 1: 2

Conjunto: Título:

Firma

23/11/12

Matriz de corte

Placa sufridera superior

Archivo: 10 Placa sufridera sup.dft



2 x45v

31,25

70

25

M6

12

12

18

60

18

51,75

50 80

Nota: A las medidas de largo 80 y ancho 60 se le aplicará una tolerancia de -0,06 mm, correspondiente a la tolerancia de corte. Este dato se puede consultar en el apartado correspondiente a la descripción del punzon del proyecto.

Nombre

Fecha


Escala 1: 1

Conjunto: Título:

Firma

23/11/12

Matriz de corte

Punzón

Archivo: 11 Punzon.dft



30°

B

N6

O 6,5

30° 0,5

1

O 2,2

20

19

DETALLE DETALLE B ESCAL ALA ESC ALA 5: 5:1

15°

90

3

O 1,5 g6

80

O 5 g6

DETALLE DETALLE A ESCAL ALA ESC ALA 5: 5: 1

10

15

R 10

O 1,6

A Nota: A la medida Ø 1,6 del punzón centrador se le aplicará una tolerancia de -0,06 mm, correspondiente a la tolerancia de corte. Este dato se puede consultar en el apartado correspondiente a la descripción del punzon centrador del proyecto.


Escala 2: 1

Conjunto: Título:

Fecha

Firma

24/11/12

Matriz de corte Punzón centrador Piloto centrador

Archivo: 12 Punzón centrador.dft



l 0,02 A B

85

B

82,5


1

50 H

20

B

7

H8

H8

A

1

21

50

30

120

N4

M 12

Rectificado

120,63

400

1

N4

Rectificado

H8

320

200

A

r 0,02 50

r 0,02 30

183,37

26,25 20

1

H8

1 90

7 50 H

40

100

B

170 250

40

A

A

B

42 60

CORTE B B

22

25 20

Nombre

M 20

CORTE A A

Fecha


Escala 1:2

Conjunto: Título:

65

65

Firma

23/11/12

Matriz de corte

Placa base superior

Archivo: 13 Placa base sup.dft



114

2

14

1 x 45v

O 30 h9

20

1,5

O 20 h9

10

M 16

Nombre

Fecha


Escala 1: 1

Conjunto: Título:

Firma

24/11/12

Matriz de corte

Tornillo tope guía

Archivo: 14 Tornillo guia muelles.dft



3 x 45v 16,46

O 32 h11

O 25

82

R3 ,5

16

LLAVE 30

6

11

,7 5

20

R1

M 20

O 42

Nombre

Fecha


Escala 2: 1

Conjunto: Título:

Firma

24/11/12

Matriz de corte

Vástago de fijación

Archivo: 15 Vastago.dft



2

R

30

50


Escala 2: 1

Fecha

Firma

25/11/12

Título:

Archivo: Plano pieza.dft

Pieza a fabricar

Plano Nº: 1.16


BIBLIOGRAFÍA


7. BIBLIOGRAFÍA

LIBROS Y DOCUMENTOS: -

Matías del Haro Padilla. Apuntes de Procesado de Chapa 2012. Nicolás Larburu Arrizabalaga. Prontuario de Máquinas. Miquel Serra Gasol. Diseño de una matriz progresiva para chapa. Fundación Ascamm. Descripción y análisis para matrices.

WEBS: -

www.demecanica.com www.metalicaslendinez.com www.oscacer.pt www.unceta.es www.bulones-salerno.com www.ulbrinox.com www.fibro.com

43

Proyecto Matriz F,Villalobos

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