En mi extensa experiencia en la fabricación de chapa metálica, he llegado a apreciar la importancia del corte y plegado de chapa metálica en el proceso de conformado. Ambas técnicas son fundamentales para transformar chapas planas en componentes precisos utilizados en diversas industrias. El corte permite un corte eficiente de chapas metálicas, mientras que el plegado permite crear formas y ángulos complejos. A lo largo de los años, he perfeccionado mis habilidades en ambas áreas, aprendiendo las mejores prácticas y técnicas para lograr resultados óptimos. En este artículo, exploraré los procesos de corte y plegado de chapa metálica, destacando su importancia y ofreciendo información que puede optimizar sus proyectos de fabricación.

Objetivo del entrenamiento

Después de ver el programa y revisar este material impreso, el espectador adquirirá conocimientos y comprensión de los principios y métodos de máquina para cortar y doblar chapa metálica.

1. Se explican los principios de corte y flexión.

2. Se demuestra la teoría de corte y flexión.

3.Se enseña el funcionamiento de la maquinaria.

4. Se detallan las funciones de las herramientas de matriz.

Cizallamiento de chapa metálica

Las dos operaciones de trabajo de metales más básicas y antiguas son cizallamiento y plegado. El cizallamiento se define como el corte mecánico de grandes láminas metálicas en piezas más pequeñas de tamaños predeterminados. Una operación de cizallamiento que completa un perímetro completo se conoce como troquelado, y la pieza resultante se denomina pieza bruta. El plegado se define como la creación de formas tridimensionales a partir de material bidimensional. Existe una variedad prácticamente ilimitada de formas que se pueden producir mediante plegado, tanto en chapa metálica como en placa.

La mayoría de las operaciones de corte se realizan mediante la acción de dos cuchillas, una fija y otra verticalmente móvil, que se unen progresivamente de un lado a otro del material, de forma similar a las cizallas manuales comunes. La alineación angular de las cuchillas se denomina ángulo de ataque. También debe considerarse la distancia entre las cuchillas. Tanto el ángulo de ataque como la distancia entre ellas dependen del tipo y el grosor del material a cortar. El plano de deslizamiento es la fisuración final que se forma tanto en la parte superior como en la inferior de la pieza después de que la cuchilla superior descendente la corte parcialmente.

Esta cuchilla superior suele estar inclinada entre 1/2 y 2,5 grados con respecto a la cuchilla inferior. Esto concentra la presión de corte exactamente en la unión de las cuchillas y garantiza un corte exactamente paralelo a ellas. Esta ligera desviación también ayuda a limpiar el material entre las cuchillas. El corte también se realiza en una matriz de corte montada en una prensa de estampado; sin embargo, la mayoría de los cortes se realizan con una máquina diseñada específicamente para esta operación, llamada cizalla.

La cizalladura típica consta de:

1. Una cama fija a la que se fija una cuchilla.

2. Un cabezal transversal de movimiento vertical que se monta en la cuchilla superior.

3. Una serie de pasadores o pies de sujeción que mantienen el material en su lugar mientras se realiza el corte.

4. Un sistema de medición, ya sea frontal, posterior o de brazo cuadrado, para producir valores específicos.

5. Tamaños de las piezas de trabajo

Las cizallas pueden operarse de forma manual, mecánica, hidráulica o neumática. También se clasifican según su diseño. Las cizallas con separación y las cizallas sin separación se definen por sus marcos laterales y el tamaño máximo de lámina que pueden manipular. 

Las cizallas de ángulo recto tienen dos cuchillas dispuestas a 90 grados entre sí y cortan simultáneamente en dos direcciones. Las cizallas CNC son programables para cortar diversos tamaños mediante la alimentación automática del material a las cuchillas. 

Las máquinas punzonadoras están diseñadas para cortar ángulos y barras, así como para realizar operaciones de punzonado. El filo de las cuchillas determina de forma crucial la calidad del filo del corte y la precisión del tamaño de la pieza. Unas cuchillas desafiladas o mal colocadas o con una separación incorrecta pueden causar en la pieza cortada:

1. Una comba o desviación de un borde recto en el lado de caída de la cizalla.

2. Un arco que es la tendencia de la parte cortada a arquearse en el centro.

3. Una torsión que es la distorsión angular de la pieza de un extremo a otro.

Otra operación común de corte se conoce como "corte longitudinal". Esta operación comienza con una bobina maestra de un ancho determinado. El material de la bobina maestra se alimenta a través de una serie de cuchillas rotativas configuradas para producir un grupo de anchos de material más estrechos para su posterior procesamiento.

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Chapa de metal Doblado

La flexión produce Las formas en el metal se forman mediante la aplicación de una fuerza que supera el límite elástico del material, pero por debajo de su resistencia máxima a la tracción. Durante la flexión, el metal se estira a lo largo de su radio externo y se comprime a lo largo de su radio interno. El punto medio entre estos puntos se denomina eje neutro y es el punto desde el que se inician los cálculos matemáticos.

El plegado se puede realizar en matrices de estampación diseñadas para el conformado, pero la gran mayoría de los plegados se realizan en prensas plegadoras. Al igual que muchas otras máquinas utilizadas en la fabricación de metales, las prensas plegadoras pueden operar de forma mecánica o hidráulica. 

En una operación típica de plegado, se coloca una pieza entre un juego de matrices superior e inferior. A continuación, un pistón móvil baja la matriz superior, forzando la pieza a entrar en la matriz inferior fija. En algunos diseños de prensas plegadoras, la matriz inferior se eleva contra la matriz superior fija.

Los términos principales utilizados en la flexión incluyen:

1. El margen de curvatura se refiere a factores matemáticos que determinan el tamaño final de la pieza.

2. El ángulo de curvatura suele ser el ángulo incluido de la pieza de trabajo doblada. También puede referirse al ángulo suplementario formado por las dos líneas tangentes dobladas.

3. El radio de curvatura se refiere a la distancia desde las tangentes que se extienden desde las superficies planas restantes de la pieza.

4. La recuperación elástica es la tendencia de la brida doblada a recuperar su forma original. Esta recuperación elástica puede variar de 2 a 4 grados, dependiendo del material.

Las operaciones de prensa plegadora se dividen en dos categorías:

1. Doblado con aire

2. Doblado inferior

En el modo de doblado con aire, la matriz macho no fuerza la pieza de trabajo completamente dentro de la matriz inferior hembra.

Se requiere menos presión o fuerza que en el doblado inferior. Sin embargo, existen desventajas en cuanto a la recuperación elástica y la precisión de la brida doblada.

En el doblado inferior, la pieza se prensa completamente en la matriz hembra y el radio interno se forma con precisión mediante la matriz macho. Esto permite obtener bridas con tamaños consistentemente precisos. Sin embargo, el doblado inferior tiene limitaciones en cuanto al espesor máximo de la pieza, que normalmente no supera los 3 mm (1/8 de pulgada).

Las matrices utilizadas en el trabajo de prensa plegadora son de cuatro tipos principales:

1. Matrices de ángulo agudo, utilizadas principalmente para doblado por aire.

2. Matrices de cuello de cisne, utilizadas para doblar bridas de retorno.

3. Matrices offset que producen dos pliegues con una sola pasada de prensa

4. Matrices rotativas que, a medida que se mueven sobre la pieza, forman la curva forzándola sobre un yunque de matriz.

La calibración, que consiste en posicionar la pieza entre las matrices de cierre, se realiza mediante pasadores o topes ubicados generalmente detrás de las matrices. Estos dispositivos suelen estar controlados por computadora, lo que permite configuraciones rápidas y repetibles para maximizar la productividad de la prensa plegadora.

Otra operación de plegado se denomina "plegado". Una plegadora utiliza una lámina de plegado ubicada delante de las mordazas de sujeción superior e inferior. Los plegados pueden realizarse entre cero y 180 grados, lo que hace que la plegadora sea a veces más versátil que la prensa plegadora.

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