Análisis del proceso de corte de la máquina cizalladora
En mi experiencia trabajando con máquinas de corteHe profundizado en el análisis del proceso de cizallamiento para mejorar la eficiencia y la precisión en la fabricación de metal. Comprender la mecánica del proceso de cizallamiento es esencial para optimizar el rendimiento y lograr cortes de alta calidad. Al examinar factores como el diseño de la cuchilla, las propiedades del material y los ajustes de la máquina, he podido identificar áreas clave de mejora. En este artículo, compartiré mis conocimientos sobre el análisis del proceso de cizallamiento de la cizalla, proporcionando información valiosa que puede ayudar tanto a principiantes como a profesionales experimentados a optimizar sus operaciones.
Chapa y placa metálica máquinas de corte Se utilizan en numerosas operaciones de fabricación y de chapa metálica. Antes de seleccionar una cizalla, se deben evaluar varios factores, como el tipo de cizalla, la capacidad requerida, las opciones de mejora de la productividad y la seguridad.
El tipo de cizalla está determinado por muchos factores, incluida la longitud del material que puede procesar y el espesor y tipo de material que puede cortar.
Las cizallas se clasifican en tipos según su diseño y los sistemas de accionamiento utilizados. Dos tipos de cizallas de escuadra motorizadas son comunes: la guillotina (también conocida como unidad deslizante) y la viga oscilante.
Diseño de corte
El diseño de la guillotina (véase la Figura 1) utiliza un sistema de accionamiento para impulsar la cuchilla móvil hacia abajo, manteniéndola prácticamente paralela a la cuchilla fija durante todo el recorrido. Las máquinas de guillotina requieren un sistema de entallado para mantener las vigas de la cuchilla en la posición correcta al cruzarse.
El diseño de la viga oscilante (véase la Figura 2) utiliza uno de los sistemas de accionamiento para pivotar la cuchilla móvil hacia abajo sobre rodamientos de rodillos. Esto elimina la necesidad de cuñas o mecanismos para mantener las cuchillas en la posición correcta durante su paso.
Sistemas de accionamiento por cizallamiento
El sistema de accionamiento impulsa la cuchilla móvil a través del material para realizar el corte. Los sistemas de accionamiento se clasifican en cinco tipos básicos: de pie o manual, neumático, mecánico, hidromecánico e hidráulico.
Cizalla de pie.
Una cizalla de pie se activa cuando el operador pisa un pedal para accionar la viga de la cuchilla y realizar un corte. Las cizallas de pie se utilizan comúnmente en aplicaciones de chapa metálica con una capacidad de hasta aproximadamente calibre 16 y longitudes de hasta 2,44 m (8 pies), aunque las máquinas de 2,44 m (8 pies) no son tan comunes como las de menor capacidad.
Cizalladura del aire.
Para usar una cizalla neumática, el operador pisa un pedal que activa los cilindros neumáticos para realizar un corte. Se utiliza aire comprimido o un compresor de aire independiente para accionar la cizalla neumática.
Las cizallas neumáticas se utilizan en talleres para cortar materiales de hasta calibre 14 y longitudes de hasta 3,6 metros. Tienen un diseño de accionamiento sencillo y protección contra sobrecargas. Esta protección está diseñada para un funcionamiento correcto y, en general, para cargas verticales. Por ejemplo, incluso al cortar un espesor de material dentro de la capacidad de la máquina, esta puede dañarse si se corta sin usar un prensaestopas o si la separación de las cuchillas no está correctamente ajustada. Esto también aplica a las máquinas hidráulicas.
DCizalla mecánica de accionamiento directo. Esta cizalla funciona cuando el operador pisa un pedal para activar el motor que baja la viga para realizar el corte. El motor se apaga al final del ciclo y la viga de la cuchilla regresa al punto más alto de su recorrido. Este diseño es ideal para cizallas que no se usan constantemente, ya que la máquina solo consume energía cuando está activada.
Cizalla de pie. Una cizalla de pie se activa cuando el operador pisa un pedal para accionar la viga de la cuchilla y realizar un corte. Las cizallas de pie se utilizan comúnmente en aplicaciones de chapa metálica con una capacidad de hasta aproximadamente calibre 16 y longitudes de hasta 2,44 m (8 pies), aunque las máquinas de 2,44 m (8 pies) no son tan comunes como las de menor capacidad.
Cizalla neumática. Para usar una cizalla neumática, el operador pisa un pedal que activa los cilindros neumáticos para realizar un corte. Se utiliza aire comprimido o un compresor de aire independiente para accionar la cizalla neumática.
Las cizallas neumáticas se utilizan en talleres para cortar materiales de hasta calibre 14 y longitudes de hasta 3,6 metros. Tienen un diseño de accionamiento sencillo y protección contra sobrecargas. Esta protección está diseñada para un funcionamiento correcto y, en general, para cargas verticales. Por ejemplo, incluso al cortar un espesor de material dentro de la capacidad de la máquina, esta puede dañarse si se corta sin usar un prensaestopas o si la separación de las cuchillas no está correctamente ajustada. Esto también aplica a las máquinas hidráulicas.
Cizalla mecánica de accionamiento directo
Esta cizalla funciona cuando el operador pisa un pedal para activar el motor que baja la viga para realizar el corte. El motor se apaga al final del ciclo y la viga de la cuchilla regresa al punto más alto de su recorrido. Este diseño es ideal para cizallas que no se usan constantemente, ya que la máquina solo consume energía cuando está activada.
Evaluación de tijeras
Un factor a considerar al evaluar las cizallas es la capacidad requerida para trabajos específicos. Las especificaciones de casi todas las cizallas indican capacidades para acero dulce y acero inoxidable. Para comparar los requisitos de un fabricante con los de la máquina, es necesario comparar las especificaciones del material del fabricante con la capacidad de la máquina.
Algunas capacidades de corte se clasifican para acero dulce, que puede tener una resistencia a la tracción de 60,000 libras por pulgada cuadrada (PSI), mientras que otras se clasifican para acero A-36 o una resistencia a la tracción de 80,000 PSI. Las capacidades para acero inoxidable son casi siempre menores que las del acero dulce o A-36. Puede resultar sorprendente para algunos fabricantes de metal que ciertos grados de aluminio requieran tanta potencia para cortar como el acero. Siempre es recomendable consultar con el fabricante de la cizalla si existen dudas sobre la capacidad.
El ángulo de ataque de la cuchilla (el ángulo de la cuchilla móvil al pasar por la cuchilla fija) es importante para determinar la calidad del corte. Generalmente, cuanto menor sea el ángulo de ataque, mejor será la calidad del corte. Problemas con la calidad del corte, como arqueamiento, torsión y comba (véase la Figura 3), se observan en piezas más cortas (de hasta 10 cm de largo) que quedan rezagadas tras el corte. Las máquinas con ángulos de ataque más bajos requieren más potencia que las de mayor velocidad.
Algunas máquinas de guillotina cuentan con un ángulo de ataque variable, que se puede ajustar según la longitud de la pieza que se corta. Para evaluar si este diseño de ataque variable es una mejor opción para un fabricante, se deben determinar el tipo y el grosor del material a cortar, la longitud a cortar, la cantidad que quedará detrás de la cizalla y el ángulo de ataque disponible para el trabajo.
Por ejemplo, si una máquina con ángulo de inclinación fijo tiene una inclinación fija de 1-1/3 pulgadas y la máquina con inclinación ajustable tiene un rango de 1 a 3 grados, utilizando la configuración de 3 grados para un espesor de 1/4 de pulgada, la inclinación fija producirá un corte de mejor calidad en una tira de 3 pulgadas. La máquina con inclinación variable, por otro lado, puede ofrecer un corte de mejor calidad en una tira de 1/2 pulgada de material de calibre 24.
Generalmente, no se debe esperar un buen corte en una tira con un espesor inferior a ocho veces el del material (por ejemplo, una tira de 5 cm de acero de 6 mm). Las máquinas de ángulo de ataque variable se encuentran generalmente en talleres con requisitos de capacidad más altos, como de 12,7 mm o más. En el caso de estas máquinas más pesadas, modificar el ángulo de ataque permite mejores cortes en una amplia gama de espesores y tipos de materiales.
Factores clave que influyen en el proceso de esquila
1. Diseño de la cuchilla
El diseño de las cuchillas es fundamental para el proceso de corte. Deben estar afiladas, bien alineadas y fabricadas con materiales duraderos para resistir el uso repetido. Existen diferentes tipos de diseños de cuchillas, incluyendo cuchillas rectas y cuchillas angulares, cada una adecuada para aplicaciones específicas. Una cuchilla bien mantenida puede mejorar significativamente la eficiencia de corte y reducir la probabilidad de deformación del material.
2. Propiedades del material
El tipo de material que se corta juega un papel importante en el proceso de cizallamiento. Factores como el grosor, la dureza y la ductilidad pueden afectar la respuesta del material al cizallamiento. Por ejemplo, los materiales más duros pueden requerir mayor fuerza y cuchillas especializadas para lograr un corte limpio, mientras que los materiales más blandos se cizallan con mayor facilidad, pero también son propensos a deformarse si no se manipulan correctamente.
3. Configuración de la máquina
Los ajustes de la cizalla, incluyendo la separación entre cuchillas, la velocidad de corte y la presión, deben calibrarse correctamente para cada trabajo específico. Una separación incorrecta entre cuchillas puede provocar cortes de baja calidad, mientras que una velocidad de corte inadecuada puede causar un desgaste excesivo de las cuchillas o el desgarro del material. Ajustar regularmente estos ajustes según el material y el resultado deseado es crucial para un rendimiento óptimo.