Clasificación de Prensas

Tipos de prensas Las máquinas para trabajar chapa se pueden clasificar según una o una combinación de características, como la fuente de alimentación, el número de correderas, el tipo de bastidor y construcción, el tipo de accionamiento y las aplicaciones previstas.

Clasificación según la fuente de energía

Prensas manuales. Se accionan con la mano o el pie mediante palancas, tornillos o engranajes. Una prensa común de este tipo es la prensa de husillo, utilizada para operaciones de ensamblaje.

● Prensas mecánicas. Estas prensas utilizan la energía del volante que se transfiere a la pieza de trabajo mediante engranajes, manivelas, excéntricos o palancas.

Prensas hidráulicas. Estas prensas proporcionan fuerza de trabajo mediante la aplicación de presión de fluido sobre un pistón mediante bombas, válvulas, intensificadores y acumuladores. Ofrecen mayor rendimiento y fiabilidad que las prensas mecánicas.

● Prensas neumáticas. Estas prensas utilizan cilindros neumáticos para ejercer la fuerza necesaria. Generalmente son de menor tamaño y capacidad que las prensas hidráulicas o mecánicas, por lo que solo se utilizan para operaciones ligeras.

Clasificación según el número de diapositivas

Prensas de acción simple. Una prensa de acción simple cuenta con un carro de vaivén que transporta la herramienta para la operación de conformado de metal. La prensa tiene una bancada fija. Es la prensa más utilizada para operaciones como troquelado, acuñado, estampado y embutición.

Prensas de doble acción. Una prensa de doble acción cuenta con dos carros que se mueven en la misma dirección contra una bancada fija. Es más adecuada para operaciones de embutición, especialmente embutición profunda, que una prensa de acción simple. Por esta razón, sus dos carros se denominan generalmente carro portapiezas exterior y carro portapiezas interior. El carro portapiezas es un rectángulo hueco, mientras que el carro interior es un rectángulo sólido que se mueve alternativamente dentro del portapiezas. El carro portapiezas tiene un recorrido más corto y se detiene en el extremo inferior, antes de que el punzón montado en el carro interior toque la pieza. De esta manera, prácticamente toda la capacidad de la prensa está disponible para operaciones de embutición.

Otra ventaja de la prensa de doble acción es que las cuatro esquinas del portapiezas se ajustan individualmente. Esto permite aplicar fuerzas no uniformes sobre la pieza si es necesario.

Una prensa de doble acción se utiliza ampliamente para operaciones de embutición profunda y estampación de formas irregulares.

Prensas de triple acción. Una prensa de triple acción cuenta con tres correderas móviles. Dos correderas (el portapiezas y la corredera interior) se mueven en la misma dirección que en una prensa de doble acción, y la tercera corredera, o la inferior, se desplaza hacia arriba a través de la bancada fija en dirección opuesta a las otras dos. Esta acción permite realizar operaciones de embutición, conformado o plegado inversos contra la corredera interior mientras ambas correderas superiores se mantienen en reposo.

El tiempo de ciclo de una prensa de triple acción es más largo que el de una prensa de doble acción debido al tiempo necesario para la tercera acción.

 Clasificación según el marco y la construcción

Prensas de arco y marco. Estas prensas tienen un marco en forma de arco. No son comunes.

Prensas de bastidor con abertura. Estas prensas tienen un bastidor en forma de C. Son las más versátiles y comunes, ya que proporcionan acceso sin obstrucciones a las matrices desde tres lados y sus partes traseras suelen estar abiertas para la expulsión de piezas estampadas o chatarra.

Prensas de lados rectos. Estas prensas son más resistentes, ya que su robusto bastidor lateral permite soportar cargas pesadas en dirección vertical y la alineación del punzón y la matriz tiende a verse poco afectada por la tensión. Su capacidad suele ser superior a 10 MN.

Prensas de cuerno. Estas prensas generalmente tienen un eje pesado que sobresale del bastidor de la máquina en lugar de la bancada habitual. Se utilizan principalmente para piezas cilíndricas que requieren punzonado, remachado, estampado y rebordeado de cantos.

  La figura 7.1 muestra diseños de marcos típicos.

Selección de prensa

La selección adecuada de una prensa es fundamental para un funcionamiento exitoso y económico. Una prensa es una máquina costosa, y la rentabilidad de la inversión depende de su rendimiento. Ninguna prensa ofrece la máxima productividad y economía para todas las aplicaciones; por lo tanto, cuando se requiere utilizar una prensa para diversos trabajos, generalmente se busca un equilibrio entre la economía y la productividad.

Los factores importantes que afectan la selección de una prensa son los requisitos de tamaño, fuerza, energía y velocidad.

Tamaño. Las áreas de la cama y la corredera de la prensa deben ser lo suficientemente grandes como para acomodar las matrices y dejar suficiente espacio para el cambio y el mantenimiento de las matrices. Los requisitos de carrera dependen de la altura de las piezas a producir. Se recomienda una prensa con carrera corta, ya que permite una operación más rápida y, por lo tanto, aumenta la productividad. El tamaño y el tipo de prensa a seleccionar también dependen del método y la naturaleza de la alimentación de las piezas, el tipo de operación y el material a conformar.

Fuerza y energía. La prensa seleccionada debe tener la capacidad de proporcionar la fuerza y la energía necesarias para realizar la operación. La principal fuente de energía en las prensas mecánicas es el volante de inercia, y la energía disponible es función de la masa del volante y del cuadrado de su velocidad.

Velocidad de prensado. Generalmente, es deseable una alta velocidad, pero está limitada por las operaciones realizadas. Sin embargo, una alta velocidad puede no ser la más productiva ni eficiente. Se deben considerar el tamaño, la forma y el material de la pieza, la vida útil de la matriz, los costos de mantenimiento y otros factores para lograr la mayor tasa de producción al menor costo por pieza.

Prensas mecánicas versus hidráulicas:

Las prensas mecánicas se utilizan ampliamente para operaciones de troquelado, conformado y embutición en chapa metálica. Para ciertas operaciones que requieren mucha fuerza, por ejemplo, las prensas hidráulicas resultan más ventajosas. La Tabla 7.1 presenta una comparación de las características y la aplicación preferida de ambos tipos de prensa.

Dispositivos de alimentación de prensa

La seguridad es fundamental en la operación de la prensa y se deben tomar todas las precauciones necesarias para proteger al operador. El material debe alimentarse a la prensa de forma que el operador no tenga las manos cerca de las matrices. El uso de un dispositivo de alimentación permite una alimentación más rápida y uniforme de la prensa, además de las características de seguridad.

Alimentaciones de piezas en blanco y de estampación

La alimentación de piezas en bruto o estampados previamente formados a las prensas puede realizarse de diversas maneras. La selección de un método específico depende de factores como la velocidad de producción necesaria, el coste y la seguridad.

Alimentación manual. La alimentación manual de piezas en bruto o estampadas generalmente se limita a requisitos de baja producción que no justifican el coste de dispositivos de alimentación automáticos o semiautomáticos. Alimentación manual.

Sin embargo, se logra mediante el uso de una protección o, si no es posible, herramientas de alimentación manual y un dispositivo de seguridad en el punto de operación. Algunas herramientas de alimentación manual de uso común son alicates especiales, tenazas, pinzas, etc.

Elevadores de vacío y captadores magnéticos.

Alimentación por canal. Para alimentar piezas pequeñas o estampados, se suelen utilizar canales sencillos. La pieza se desliza por gravedad a lo largo de rieles en la parte inferior del canal. Los canales deslizantes están diseñados para una matriz y pieza específica, y son...

Generalmente se fijan permanentemente a la matriz para reducir el tiempo de configuración. Un ángulo de deslizamiento de 200° a 300° es suficiente en la mayoría de los casos. Las alimentaciones por canaleta necesitan una barrera de protección para proteger la operación, con la abertura justa.

el recinto donde las piezas se deslizan hasta la matriz.

Avances de empuje. Estos avances se utilizan cuando las piezas en bruto necesitan orientación específica respecto a la matriz. La pieza se coloca manualmente en un nido en una corredera, una a la vez, y la corredera se empuja hasta que la pieza cae en la matriz.

Se proporciona un enclavamiento para que la prensa no pueda operar hasta que la corredera haya colocado correctamente la pieza en la matriz. Para aumentar la velocidad de producción, se pueden automatizar los avances de empuje accionando la corredera de alimentación a través de...

fijación mecánica a la corredera de la prensa.

Dispositivos de elevación y transferencia. En algunas instalaciones automáticas, se utilizan ventosas o vacíos para levantar las piezas en bruto una a una desde las pilas y luego transportarlas al troquel mediante unidades de transferencia. Separación de la pieza en bruto superior de...

La acumulación se consigue mediante dispositivos que funcionan de forma magnética, neumática o mecánica.

Fuentes de marcado

Los alimentadores por dial consisten en mesas indexadoras rotativas (o platos giratorios) con accesorios para sujetar las piezas a medida que se transportan a las herramientas de la prensa. Las piezas se colocan en los accesorios en la estación de carga (ubicada lejos del lugar de operación de la prensa) manualmente o mediante otros medios como rampas, tolvas, alimentadores vibratorios, robots, etc. Estos alimentadores se utilizan cada vez más debido a su mayor seguridad y productividad.

Alimentación de bobinas

Dos tipos principales de alimentadores automáticos de prensa para bobinas son los de corredera (o pinza) y los de rodillos. Ambos pueden ser accionados por prensa o de forma independiente.

Alimentadores de corredera mecánicos. Los alimentadores de corredera accionados por prensa cuentan con un sistema de pinzas que sujeta y alimenta el material durante su avance y lo libera en el retroceso. Se evita que el material...

Durante el recorrido de retorno de la pinza, una unidad de arrastre, similar a un freno de fricción, retrocede. Las pinzas se mueven alternativamente sobre varillas o correderas entre topes positivos ajustables para garantizar la precisión. Los alimentadores de corredera están disponibles en...

Variedad de tamaños y diseños. Generalmente son ideales para bobinas estrechas y longitudes de alimentación cortas.

Alimentación de tipo enganche. Esta alimentación se diferencia de la alimentación mecánica de corredera accionada por prensa en que el accionamiento se realiza mediante una simple leva plana fijada al pistón o al portapunzón, en lugar de la prensa. En el recorrido descendente del...

ariete, uno o más resortes son comprimidos por la acción de la leva, luego, en la carrera ascendente, los resortes proporcionan la fuerza para alimentar el material hacia la matriz.

Estos alimentadores son ideales para bobinas de espesor pequeño a mediano y para una progresión de alimentación relativamente corta. Son uno de los dispositivos de alimentación más antiguos y económicos que aún se utilizan ampliamente. Debido a

Por su bajo coste, generalmente se dejan fijados permanentemente a las matrices, reduciendo así el tiempo de preparación.

Alimentadores de corredera neumáticos. Estos alimentadores son similares a los alimentadores de corredera mecánicos, ya que cuentan con pinzas o abrazaderas que se mueven alternativamente sobre rieles guía o correderas entre topes positivos ajustables para empujar o tirar del material. 

En una matriz. Sin embargo, se diferencian en que son accionados por un cilindro neumático, y las válvulas se accionan y sincronizan mediante interruptores de límite accionados por levas.

Estos avances son mejores para progresiones cortas y encuentran amplias aplicaciones en talleres debido a su bajo costo y versatilidad.

Alimentación por rodillos. En estos sistemas de alimentación, el material en bobina avanza mediante la presión ejercida entre rodillos opuestos de accionamiento intermitente, lo que permite que el material permanezca en reposo durante la fase de trabajo del ciclo de prensado. La rotación intermitente (o 

La indexación de los rodillos de alimentación, con estos girando en una sola dirección, se logra de diversas maneras. En un diseño común, los rodillos se indexan mediante un embrague unidireccional mediante un mecanismo de piñón y cremallera. 

que es accionado por un excéntrico ajustable en la prensa – cigüeñal.

Estos alimentadores están disponibles en varios tipos y tamaños para adaptarse a casi cualquier ancho y grosor de material. Si bien su costo inicial es ligeramente superior, su mayor durabilidad y menor costo de mantenimiento explican su amplio uso.