Page 5 - Metalforming Mexico Winter 2022

Impulsor de leva
Leva
Fig. 2—Vectores de fuerza en una operación de leva.
corte alrededor del orificio, las fuerzas horizontales opuestas se equilibran. Un punzón desalineado por 0.0015 pulg. resul- taría con una fuerza horizontal de 503 lb.-fuerza (0.25 ton) en un lado del punzón y de 681 lb.-fuerza (0.34 ton) en el otro. Si la fuerza diferencial fuese lo suficientemente alta, la punta del punzón podría desviarse hacia el lado de menor fuerza del orificio, empeorando la condición de la desalin- eación.
Si reemplazamos el orificio con circunferencia de 3.1416- pulg.-con un corte en línea recta de igual longitud, la totalidad de la fuerza de 592 lb.-fuerza actúa en uno de los lados del punzón y trata de empujar el (los) componente(s) de la matriz hacia un lado. El diseñador de matrices debe entender el impacto de las fuerzas horizontales que actúan sobre los componentes individuales de la matriz para controlar estas fuerzas en el diseño de la misma.
Otras Fuerzas Horizontales
Fuerzas horizontales existen en las matrices además de aquellas mostradas para cortes. Los vectores de fuerza se encuentran presentes durante operaciones de doblado de ángulos rectos, de conformados no simétricos y de embu- tidos profundos. Usar levas también genera grandes empujes laterales. Las levas con ángulos de transmisión de 45 grados (Fig. 2) producen fuerzas horizontales iguales a la fuerza vertical que actúa sobre ellas.
La prensa también aplica fuerzas horizontales, especial- mente cuando el ariete no se encuentra paralelo a la cama o no está guiado apropiadamente. En este caso, los empujes laterales de muy alta magnitud actúan sobre los componentes de la matriz y en el conjunto de la matriz. Las matrices que son, de alguna forma, auto alineables —por ejemplo, las matrices para embutidos—tratarán de superar esta situación. En ocasiones, se emplean grandes pernos guía y bloques de compensación adicionales para mover el ariete hacia una posición paralela. Infortunadamente, las fuerzas requeri- das para cambiar o guiar el ariete de la prensa hacia una posición apropiada de alineación son mucho mayores que aquellas que puedan ser manejadas por los componentes de alineación de la matriz, causando la desviación de estos componentes.
Una matriz de platinas simétrica y bien construida, sin corte y un ariete de prensa bien alineado, resultará en cargas horizontales mínimas.
Las cargas laterales significativas en matrices son fru- entemente debido a múltiples causas, incluyendo una mala alineación de los componentes de la matriz durante su con- strucción; la mala alineación resultante de un mal golpe o de un choque de la matriz; un contacto angular entre las superficies, como los aceros de forma angular; formas no simétricas o embutidos donde el punzón y la matriz tienen un contacto inicial fuera de centro; el uso de caras de corte o de corte angular; para reducir las fuerzas de corte, o cortes desprendibles, recortes y matrices de bridas donde las fuerzas actúan solo en un lado del acero de la matriz.
Históricamente, las matrices se han construido en base a la experiencia, la intuición y las reglas de pulgar. Varios de los componentes en las matrices son diseñados y usados sin una comprensión real de su función o de las fuerzas que actúan sobre ellas. Se requiere de una mejor comprensión del propósito y de la función de cada uno de los componentes de la matriz desde una perspectiva de diseño (por citar; cargas, desviaciones, ángulos de vector, momentos de dobla- do, etc.), para mejorar la vida útil y la precisión del estampado y para reducir el costo de mantenimiento de la matriz. De otra forma, podría costar más darle mantenimiento a la matriz que lo que fue su costo de construcción. MF
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