El estampado es el proceso de conformado de metales que deforma las láminas en una forma específica. Puede convertir las láminas de 0.20” a 080” de espesor utilizando matrices de estampado de metal y un mecanismo de punzón. Se diseña una matriz con diferentes cavidades, donde se coloca la lámina de metal. Luego, el punzonado ejecuta operaciones de doblado, estiramiento y embutición profunda en un solo proceso.
Las matrices de estampación suelen estar hechas de materiales resistentes, como aleaciones duras de acero (acero para herramientas) u otros similares que pueden soportar la presión de perforación sin deformarse. Analizaremos los detalles técnicos de las matrices de estampación de chapa metálica y cómo aportan precisión y consistencia a los componentes de chapa metálica personalizados.
¡Empecemos!
¿Qué son las matrices de estampación de metal?
Estampado de metal También se conoce como estampado con troquel, ya que todo el proceso depende del diseño del troquel, desde sus dimensiones y características hasta la calidad del acabado. Por lo tanto, los troqueles son las herramientas que determinan el resultado de las piezas estampadas.
Una matriz de estampación consta de una mitad superior y otra inferior (zapata superior e inferior), la superior está unida a un pistón que desciende junto con el punzón. Mientras tanto, los pasadores guía proporcionan la alineación perfecta entre estas dos secciones. La holgura entre la cavidad de la matriz y el punzón depende del grosor de la hoja de trabajo.
A continuación se muestra una estructura típica de una matriz de estampación de metal;
Estructura de una matriz de estampación
Un enrollador o proceso de alimentación automatizado suministra continuamente el material entre la configuración del punzón y la matriz. La placa de extracción mantiene la hoja en la posición correcta a medida que el punzón la atraviesa. A medida que la matriz desciende, el punzón interactúa para cortar o formar el material en la sección de la matriz de corte. A continuación, el bloque de tope garantiza que el material esté colocado correctamente dentro de la matriz. Actúa como guía y permite que la hoja avance de manera uniforme.
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Tipos de troqueles para estampación de metales
Tiene diferentes opciones de herramientas de estampación de metal, que vienen con una variedad de matrices de estampación: matrices de estación única, matrices compuestas, matrices progresivas, etc. Cada una de ellas tiene sus propias características de diseño, funcionalidad y mecanismo de trabajo.
A continuación se muestra una breve explicación de los tipos más comunes:
Matrices de estampación de una sola estación
Troquel de estampación de una sola estación
Este tipo de configuración de troqueles implica colocar una hoja de trabajo sobre el troquel y un solo punzón completa los ciclos de estampación. El punzón ejecuta la fuerza necesaria y vuelve a la posición inicial. Luego, la pieza se transfiere continuamente al siguiente troquel de forma automática o manual si se desea para realizar más punzones.
El mecanismo de punzonado suele estar asociado a sistemas hidráulicos o mecánicos en el troquelado de una sola estación. Es adecuado si las piezas solo necesitan unas pocas operaciones, como cortar y doblar.
Troqueles de estampado progresivo
Matriz de estampado progresivo
Es la estructura combinada de múltiples matrices de estampación de chapa metálica en una configuración optimizada. Estas matrices ejecutan operaciones sucesivas de conformado de chapa metálica a medida que la hoja de trabajo se mueve de una matriz a otra y produce piezas continuas.
A continuación, es necesario comprender el concepto de estaciones de estampación. La hoja se mueve una distancia específica en un intervalo fijo y en cada estación se perforan las piezas correspondientes. Por ejemplo, se dobla una hoja y se marcan los agujeros, y en la siguiente estación se perfora el agujero.
Las matrices de estampación progresiva de metal son adecuadas para la producción en masa de piezas. Ofrecen una buena velocidad de producción, bajo costo de estampado, y consistencia dimensional. También admite diseños de chapa metálica grandes y complejos. Sin embargo, este tipo de herramientas de estampación de metal son más complicadas y desafiantes para la calibración y el mantenimiento.
Troqueles de estampado compuesto
Matriz de estampación compuesta
Estas matrices se caracterizan por su capacidad de realizar múltiples operaciones de conformado con un solo golpe de punzonado. Una matriz de estampación compuesta incluye un mecanismo deslizante que permite dar forma a la hoja de trabajo en múltiples contactos. Por ejemplo, el primer contacto del punzón perfora un orificio en el centro y los lados de los punzones dobladillan los bordes de la hoja. En este caso, el intervalo de tiempo entre estos contactos dentro de un solo golpe de punzonado es significativamente bajo.
La estampación con matriz compuesta ofrece una alta eficiencia de producción, un bajo desperdicio de material, un procesamiento automático y una buena relación costo-beneficio en la producción a gran escala. Mientras tanto, las piezas estampadas pueden requerir un procesamiento adicional para lograr las especificaciones diseñadas.
Troqueles de estampación por transferencia
Estampado de metal por transferencia
Los troqueles de transferencia permiten múltiples movimientos de la hoja de trabajo. Las hojas de trabajo en blanco se cargan dentro de las unidades de transferencia que se pueden mover a lo largo de los ejes X e Y. Mientras tanto, el dedo de transferencia también se mueve y las agarra. El mecanismo deslizante transfiere los troqueles a las siguientes estaciones para las operaciones posteriores. Después de eso, vuelven a la posición inicial y el ciclo continúa.
Las matrices de estampación por transferencia permiten realizar diversas operaciones con chapa metálica sin necesidad de múltiples configuraciones de matriz. Pueden manejar la complejidad y minimizar el desperdicio de material.
Consideraciones sobre troqueles de estampación de metal personalizados
Las matrices de estampación de metal personalizadas se fabrican de acuerdo con los diseños de chapa de metal únicos de las piezas o productos deseados. Para fabricar matrices personalizadas, debe tener en cuenta diferentes factores, desde el material de la matriz hasta la holgura del punzón.
- Elija el material de matriz adecuado
Al elegir el material del molde, tenga en cuenta la tenacidad, la resistencia, la dureza, la conductividad térmica, la durabilidad y el tipo de materiales de estampado Vas a entrar en estampida.
Por lo general, se utilizan aceros para herramientas y aleaciones de carburo por sus excelentes propiedades. Las matrices de carburo y acero para herramientas pueden procesar acero, titanio, aluminio y otros tipos de láminas de trabajo.
- Considere el tipo de matriz de estampación
En función de la complejidad y de las operaciones de conformado necesarias, elija el tipo de matriz más adecuado para sus piezas. Por ejemplo, las matrices de una sola estación son adecuadas para geometrías simples, mientras que es posible que necesite matrices progresivas o de transferencia para diseños que requieran múltiples operaciones.
- Elija la liquidación adecuada
Elija el espacio libre entre la cavidad del punzón y la matriz según el espesor de la hoja en su diseño, los cambios térmicos y otros efectos.
- Optimizar la configuración del troquel
La secuencia correcta de operaciones de conformado de chapa metálica reduce significativamente el tiempo de ciclo y también garantiza la máxima precisión. Puede utilizar diferentes programas informáticos o herramientas para simular el proceso de estampación antes de tomar la decisión sobre la configuración de la matriz.
- Montaje de componentes de matriz
El posicionamiento y la alineación de los componentes individuales afectan directamente la precisión y el rendimiento del proceso. estampado de metal personalizado, como pasadores guía, elementos de fijación, placas separadoras, etc. Por lo tanto, asegúrese de estos factores con un proceso de calibración preciso.
¿Qué hay que tener en cuenta? Subcontratación de troqueles de estampación
La fabricación de matrices de estampación de chapa metálica requiere mecanizado CNC, mecanizado por electroerosión, corte por láser y otras tecnologías de gran precisión y exactitud. Requieren diferentes máquinas y herramientas avanzadas, lo que conlleva unos costes iniciales elevados. Además, la producción también necesita profesionales expertos para gestionarla. Por tanto, suele resultar rentable comprar la matriz o subcontratar la producción a los fabricantes de matrices de estampación.
A la hora de elegir el fabricante hay que tener en cuenta:
- El equipo y la instalación de mecanizado
- Capacidades de tolerancia
- Plazo de entrega y cronograma de su proyecto
- Opciones de material
- Capacidad de mecanizar características geométricas complejas.
- El costo de la matriz de estampación de metal
En ProleanTech, optimizamos las matrices con simulación por computadora para optimizarlas y lograr la mejor funcionalidad y rendimiento. Luego, el proceso de verificación de la primera muestra de la pieza garantiza que las matrices de estampación de metal cumplan con sus especificaciones. Puede solicitar servicio de estampado cotizaciones de precios y otros detalles.
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Conclusión
La configuración de la matriz y el punzón de acuerdo con sus piezas y productos de chapa metálica garantiza la máxima precisión y calidad. Por lo tanto, es esencial comprender las matrices de estampación de metal y decidir las opciones adecuadas. Debe analizar la secuencia de operaciones de conformado de chapa metálica necesarias antes de crear las matrices. Si no tiene su propia fábrica para mecanizar la matriz, la subcontratación a fabricantes experimentados le ahorrará tiempo y dinero.
Preguntas Frecuentes
¿Qué se puede hacer con el proceso de estampación de metal CNC?
El estampado de metal CNC permite producir componentes automotrices, piezas aeroespaciales, conectores eléctricos, soportes y carcasas. Este método es adecuado para piezas de chapa metálica complejas con dimensiones precisas.
¿Cuáles son los diferentes tipos de matrices de estampación de metal?
- Los tipos más comunes de matrices de estampación incluyen:
- Matrices de una sola estación (para cortes o dobleces simples)
- Matrices compuestas (que realizan múltiples operaciones en una sola pasada)
- Matrices progresivas (una secuencia de operaciones en múltiples etapas).
¿Cuanto cuesta una matriz de estampación de metal?
El costo de un troquel de estampado depende del tamaño y la complejidad, normalmente varía desde $ 5000 por un troquel simple hasta varios miles de dólares.
¿Son duraderas las matrices de estampación de metal?
Sí, las matrices de carburo y de acero para herramientas para estampación de metales son muy duraderas. Soportan grandes volúmenes de producción, hasta millones de ciclos.
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