10 Prensas.pdf

102
FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC MA PRE N2 V2 PRENSA 10

Transcript of 10 Prensas.pdf

Page 1: 10 Prensas.pdf

FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICMA PRE N2 V2

PRENSA

10

Page 2: 10 Prensas.pdf

22FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

INTRODUCCIÓN

Con la documentación que vamos a ver a continuación, entraremos de lleno en el campo de las prensas ymáquinas especiales que se utilizan en la transformación de piezas de chapa.

Las distintas formas de obtener y fabricar dichas piezas hace que también existan diferentes tipos demáquinas, todas ellas adecuadas a las necesidades de cada pieza, su tamaño, resistencia o ciclos detransformación.

Los diferentes tipos de piezas que se han de transformar han inducido paulatinamente a la necesidad deconstruir otros tantos tipos de prensas diferentes, capaces de proporcionar la tecnología necesaria paraobtener adecuadamente las piezas y accesorios que se han de fabricar.

Como sabemos, se entiende como prensa o máquina prensadora la máquina capaz de proporcionar unafuerte presión mecánicamente, bien por medio de algún fluido o bien aprovechando la energía acumuladacon anterioridad.

Hay diversas maneras de clasificar las prensas, de forma genérica se pueden considerar toda una serie depuntos que nos pueden ayudar a clasificarlas de una manera racional, pero antes nos harán una clasifica-ción simplificada muy utilizada a nivel de taller.

Los tipos de prensas más usuales se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Prensas mecánicasPrensas hidráulicas

Volante lateralInclinada

Cuello de cisne Volante frontalFija

Prensasexcéntricas

De una bielaDos o másmontantes 2 o más bielas

En las prensas excéntricas, el movimiento circular del árbol es transformado en movimiento rectilíneo de lacorredera por medio de una excéntrica.

Cuello de cisne Fija

Prensashidráulicas

De un pistónDos o más De dos pistonesmontantes De tres pistones

De cuatro pistones

{ {{

{

{ {

{

Page 3: 10 Prensas.pdf

33FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Detalle del carro superior con labiela y la excéntrica.

Detalle de la mesa inferior y losmandos de la prensa

Prensa mecánica de cuello de cisne con volante lateral.

Page 4: 10 Prensas.pdf

44FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

SUBDIVISIÓN DE LAS PRENSAS

Excluyendo a algunos tipos especiales, las prensas se pueden subdividir en:

a) prensas de simple efecto

b) prensas de doble efecto

c) prensas de triple efecto

Para las prensas de cada uno de los tres grupos, puede considerarse a su vez lo siguiente:

1. Con o sin dispositivos especiales de alimentación o de distribución automática.

2. Con o sin alimentador automático de revólver.

3. Con o sin alimentador automático de brazo mecánico oscilante y carro pasa-piezas

Más exactamente: según la forma de la pieza, deriva un determinado ciclo de estampado que permite

elegir la máquina adecuada para desarrollar las distintas operaciones, así como el sistema según el cual

deben construirse las matrices necesarias para fabricar dicha pieza; estas determinaciones están en

estrecha relación con la cantidad de piezas a producir, su tamaño, geometría, etc.

Las máquinas con dispositivos automáticos de alimentación o distribución están indicadas en general para

las grandes producciones en serie. Los dispositivos de alimentación automática lineal o de revólver pueden

montarse en casi todos los tipos de prensas.

Page 5: 10 Prensas.pdf

55FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

OTROS ASPECTOS DE CLASIFICACIÓN

Una vez realizada la anterior clasificación, profundizaremos sobre toda una serie de aspectos sobre los

cuales también se pueden clasificar las prensas:

Concepción básica: mecánica o hidráulica.

Sistema de accionamiento impulsor: manual, mecanico-eléctrico, fluido.

Sistema de transmisión y de impulso del cabezal: cigueñal, rueda, émbolo, etc.

Fisionomía de la bancada: columnas, cuello de cisne, montante, arcada, etc.

Número de efectos: simple, doble, triple.

Número de puntos de impulso: uno, dos, tres, cuatro, ...

Impulsión: a volante directo o reducido.

Movimiento del cabezal.

Medida de la prensa.

Cadencia.

Disposición del eje cigüeñal: longitudinal, transversal.

A continuación, haremos un breve estudio de las particularidades definitorias, según los criterios de su

clasificación:

1. Según el sistema de transmisión de la energía

Se distinguen las prensas mecánicas y las prensas hidráulicas:

Las prensas mecánicas, de una mayor rapidez de funcionamiento y, generalmente, de menor

precio que las prensas hidráulicas equivalentes, son las más utilizadas, dado que permiten

alcanzar grandes velocidades de producción.

Las prensas hidráulicas son accionadas por la presión de un líquido: agua en los modelos

antiguos, aceite en las prensas modernas. Como todas las máquinas de accionamiento hidráuli-

co, ofrecen, sobre las de accionamiento mecánico, la ventaja de una mayor flexibilidad de funcio-

namiento, debido a la posibilidad de:

a) Modificar el recorrido de la corredera

b) Lograr carreras muy largas

c) Regular la presión ejercida sobre la corredera de embutición

d) Controlar constantemente la presión y la velocidad de descenso de la corredera

Page 6: 10 Prensas.pdf

66FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

El ciclo de una operación puede descomponerse en:

Avance rápido hasta el contacto con la chapa

Parada de la corredera

Embutición a una velocidad constante, tan pequeña como se desee

Retroceso rápido

Regular con precisión la presión del pisachapas

Modificar la presión en el curso de la operación

Esto constituye una ventaja apreciable. En efecto, a medida que el punzón baja la superficie de la chapa

comprimida entre la matriz y el pisachapas disminuye, por lo que la presión necesaria para impedir que

la chapa se pliegue disminuye igualmente.

Las prensas hidráulicas se emplean para la ejecución de embuticiones muy profundas o difíciles, y para

el trabajo en caliente.

En las prensas actualeslos circuitos hidráulicos van completamente alojados en el interior del bastidor.

Dichos circuitos comprenden generalmente dos niveles de presión:

a) un nivel de baja presión (BP) en el que la bomba alimenta los cilindros a baja presión para

avances y retrocesos rápidos o trabajos con pequeña carga.

b) un nivel de alta presión (AP) y velocidad lenta, que entra en acción en cuanto la resistencia

es superior a la fuerza engendrada por la baja presión,e s decir, durante la fase activa de

embutición.

Ejemplo. Fuerza 400 KN(1) en BP y 3000 KN en AP;

Velocidad de aproximación en BP: 1300 mm/min;

Velocidad de trabajo en AP: 170 mm/min;

Velocidad de retroceso: 2000 mm/min.

(1) Recordemos que 1 tt = 9,81 KN, es decir, igual a 10 KN, con un error del 2% aproximadamente, por lo tanto, 400 KN = 40 tt.

Page 7: 10 Prensas.pdf

77FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

2. Según la forma de actuar el pisachapas

Las prensas son de simple efecto si tienen una sola corredera.

Las prensas de simple efecto pueden ir provistas de un pisachapas, accionado por un dispositivo alojado

bajo la mesa.

Las prensas son de doble efecto si tienen dos correderas independientes; una central, que lleva el

punzón, y otra exterior, que lleva el pisachapas.

3. Según la forma del bastidor

Según la forma de su bastidor, las prensas también pueden clasificarse de la siguiente forma:

De cuello de cisne

De doble montante

De arco o pórtico

De montantes rectos

De columnas

De balancín

De balancín por fricción

Los bastidores se hacen de fundición, acero moldeado y cada vez más, de acero soldado.

Bastidor de cuello de cisne. Bastidor de cuello de cisne reforza-do con dos tirantes.

Page 8: 10 Prensas.pdf

88FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE CUELLO DE CISNE

El bastidor de las prensas de cuello de cisne ofrece la ventaja de ser accesible por tres lados. Las prensas

de fuerza pequeña y media (hasta 2000 KN) suelen ser inclinables, con objeto de permitir la evacuación de

las piezas por simple gravedad.

Al trabajar en voladizo, las prensas de cuello de cisne pueden adolecer de falta de rigidez. Esta puede

aumentarse, en algunos modelos, añadiéndoles tirantes de acero que unen la mesa a la parte superior del

bastidor.

Es preciso señalar que los tirantes entorpecen la colocación y retirada de las piezas de la mesa.

Prensa hidráulica de cuello de cisne (fuerza 4.000 kN)

Page 9: 10 Prensas.pdf

99FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

LAS PRENSAS DE ARCO O DE PÓRTICO

El bastidor es de tipo monobloc; colado (de fundición o acero) o soldado (de acero). Es más rígido que el

de cuello de cisne, pero la prensa sólo es accesible por dos lados: delante y detrás.

Page 10: 10 Prensas.pdf

1010FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE MONTANTES RECTOS

El bastidor es de tipo ensamblado (figura siguiente, izquierda) y los montantes cumplen dos funciones:

1) Guiado de la corredera.

2) Unión del dosel con la mesa por medio de cuatro tirantes de acero apretados en caliente.

El conjunto es de una gran rigidez (figura siguiente, derecha).

Estas prensas, muy robustas, pueden alcanzar dimensiones impresionantes, de hasta ocho metros entre

montantes (prensas para carrocerías). Su fuerza puede alcanzar los 50000 KN.

Page 11: 10 Prensas.pdf

1111FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE COLUMNAS

El bastidor superior y el inferior están unidos por cuatro columnas cilíndricas, que sirven de guías a la

corredera. Estas prensas son muy fuertes, pero trabajan con menos precisión que las precedentes. Em-

pleadas sobre todo para la forja y el matrizado (hasta 600.000 KN), aún puede vérselas en las caldererías,

donde se las utiliza principalmente para la embutición en caliente.

Prensa hidráulica de columnas.

Page 12: 10 Prensas.pdf

1212FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Prensas hidráulicas de embutir, de columnas (fuerza: 10.000 kN).

Page 13: 10 Prensas.pdf

1313FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE BALANCÍN A MANO

El bastidor es de fundición o de acero colado, con puente o cuello de cisne; está provisto en su parte

superior de una tuerca de bronce. Uno o más montantes sirven de guía para el cabezal. La parte inferior

(mesa) está provista de ranuras que permiten fijar las herramientas (en algunos modelos, la mesa es

adicional).

El husillo de accionamiento, que es de acero tratado y consta de varios filetes, gira en la tuerca de bronce

del bastidor. Es accionado por un volante o por una palanca provista de contrapeso. El diámetro de este

husillo condiciona el esfuerzo disponible.

Diámetro del husillo: 30 40 50 55 65 70

Esfuerzo en toneladas: 1 2 5 10 15 20

El cabezal de fundición o de acero moldeado es guiado sobre los montantes y recibe el movimiento del

husillo de mando por mediación de un tajuelo. Está provisto, ya sea de un alojamiento, ya de agujeros

perforados, para la fijación de las herramientas.

Estas prensas se utilizan para trabajos de recortado, doblado, embutición o estampado que no requieran

grandes esfuerzos. También sirven en los talleres de herramientas para el ensayo y puesta a punto de los

troqueles de pequeño tamaño.

Detalle esquemático de una prensa de balancín.

1. base

2. bastidor

3. brazos de palanca

4. contrapesos

5. carro

6. husillo

7. tuerca de bronce

8. guías

Page 14: 10 Prensas.pdf

1414FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE BALANCÍN POR FRICCIÓN

El bastidor es de fundición en una o dos partes y reforzado por tirantes de acero, colados en caliente. La

parte inferior, provista de ranuras y de un agujero de paso (expulsor) recibe las herramientas. Una tuerca de

bronce está fijada en la parte superior. Lateralmente hay fijados dos porta-cojinetes, para el árbol de

mando. El husillo de mando, semejante a los de las prensas de mano, recibe su movimiento de un volante

de acero, revestido en cuero. El árbol de mando que gira en los cojinetes superior está provisto de dos

platos que distan entre sí un valor ligeramente superior al diámetro del volante. Este árbol que recibe su

movimiento del motor, puede desplazarse longitudinalmente en sus cojinetes. Este movimiento le es trans-

mitido, a través de varillas, por la leva de mando.

El cabezal, guiado entre los montantes sobre guías ajustables, recibe su movimiento del husillo. Está

provisto de un tope que puede actuar sobre las barras de mando. En algunos modelos de prensa, un freno

actúa sobre el husillo y permite mantener el cabezal en punto muerto alto, sin fricción sobre los platos.

En la parte superior se prevé un alojamiento para el saliente, así como ranuras de fijación.

Esquema simplificado de una prensa de husillo, con bolante de fricción.

Page 15: 10 Prensas.pdf

1515FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Funcionamiento

Al presionar sobre la palanca de mando, uno de los platos se pone en contacto con el volante y los arrastra

en rotación (carrera de descenso). Al soltar la palanca, el segundo plato (que gira en el mismo sentido) a

su vez en contacto con el volante, le hace girar en sentido opuesto (carrera ascendente).

Estas prensas se utilizan para trabajos de acuñación, de estampado y de doblado.

La corredera portapunzones recibe el movimiento de traslación vertical de un robusto tornillo de acero

(husillo), con varios hilos de rosca cuadrados y de gran paso, que gira en una tuerca de bronce, alojada en

el bastidor de pórtico (figura siguiente).

El husillo es solidario de un volante horizontal con la llanta forrada de cuero. El volante gira por fricción con

un plato de gran diámetro, que gira a su vez en un plano vertical.

El volante imprime el movimiento de rotación al husillo, obligándole a bajar, si es arrastrado por el plato D,

o a subir, si es movido por el plato M.

Prensa de husillo con volante de fricción.

Page 16: 10 Prensas.pdf

1616FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Los dos platos D y M, montados en un árbol común, giran constantemente en el mismo sentido. El árbol,

accionado por un sistema de palancas, se desplaza horizontalmente, por lo que permite:

Situar los dos platos a igual distancia del eje del volante; la prensa está desembragada.

Apoyar uno de los platos en el volante; el plato hace girar el volante en un sentido u otro,

según el caso, provocando la bajada o subida del husillo, que arrastra consigo a la corredera.

La velocidad lineal de los diferentes puntos de los platos es tanto mayor cuanto más alejados están del

centro. La velocidad de rotación del volante, cuyo punto de partida está próximo a dicho centro, es, pues,

cada vez más elevada; esta circunstancia provoca un descenso acelerado de la corredera. Al final de la

carrera se produce un golpe.

Después del trabajo, el árbol portaplatos es desplazado hacia la izquierda. El plato M entra en contacto

con el volante que, arrastrado en sentido inverso, sube a velocidad decelerada.

Con una prensa de husillo a fricción es posible conformar una pieza mediante varios golpes.

La gama de capacidades de estas máquinas va de 200 a 800 KN. Se emplean para la embutición de piezas

sencillas y, sobre todo, para trabajos de estampación y matrizado.

Prensa de husillo a fricción con motor

1. bastidor

2. cuello

3. tuerca de bronce

4. husillo

5. volante

6 y 7. disco de fricción

8. eje

9. collarín

10. embrague

11 a 21. articulaciones y palancas de puesta en mar-

cha y embrague

22. muelle

23. mesa

24. estampa inferior

25. estampa superior

26. carro

27. tope deslizante

28. tope fijo al bastidor

29. correa

30. polea

31. motor

32. volante de fricción

33. llanta de cuero

Page 17: 10 Prensas.pdf

1717FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS MECÁNICAS FRONTALES

Toma esta denominación porque el árbol es excéntrico en un extremo, debido a lo cual la disposición de

los diferentes órganos, especialmente la biela, carro y guías, se hallan situados frontalmente respecto a la

máquina. Estos tipos de prensas se construyen para pequeñas y medianas presiones porque la parte

excéntrica del árbol, al estar sostenido unilateralmente, admite un límite en la elección del sistema cons-

tructivo.

Generalmente, este tipo de prensas son modelos pequeños (5/10 Tm), que tienen como peculiaridad mas

destacable la de disponer el cigüeñal de manera transversal al frontal de la prensa.

Prensa mecánica frontal de cuello de cisne.

Page 18: 10 Prensas.pdf

1818FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

A continuación resumiremos de manera general las características más importantes, así como las venta-

jas e inconvenientes de este tipo de prensas.

Características:

Cigüeñal en voladizo.

Usadas en trabajos de poca y media responsabilidad.

Usadas en trabajos de reblonado.

Usadas para trabajos de ensamblaje.

Usadas para trabajos de corte.

Son modelos de pequeña capacidad, pero también existen modelos de hasta 150 Tm.

Tienen unas dimensiones reducidas.

Son de fácil uso.

Fácil instalación.

Muy cómodas para trabajar con el operario sentado delante.

Tiempos pequeños de mano de obra indirecta, en preparación y montaje de utillajes.

Impulsión directa con volante en modelos pequeños.

Impulsión reducida a engranajes en los modelos más grandes.

Modelos con enbragaje mecánico de chaveta.

Modelos con enbragaje electroneumático.

Page 19: 10 Prensas.pdf

1919FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Funcionamiento de las prensas frontales

Un motor eléctrico imprime movimiento al volante, mediante unas correas trapezoidales. Una vez embraga-

do el eje del volante, hace girar el piñón enchavetado, transmitiendo el movimiento a la corona dentada, que

solidaria con el cigüeñal hace que la biela imprima un movimiento de arrastre, rectilíneo, sobre el cabezal

portautillajes.

La carrera se selecciona fácilmente mediante el sistema universal de casquillo acanalado excéntrico. El

reglaje se realiza también de manera sencilla, mediante el accionamiento del husillo de la prensa.

En cada caso los órganos de mando actúan sobre una electroválvula de tres vías, la cual tiene la misión de

determinar la admisión del aire comprimido en el cilindro y la descarga sucesiva. El frenado en el punto

muerto superior se realiza mediante un embrague con mando de muelle que actúa cuando la electroválvula

ha descargado el aire del acoplamiento; por tanto, la precisión del frenado en el punto muerto superior

depende de la velocidad de descarga del aire. La tolerancia de la posición de frenado tiene un campo de

precisión de +- 0,2 mm.

Las prensas están, además, provistas de una instalación neumática con regulador y depurador que sumi-

nistra el aire limpio y lubrificado. Para asegurar el caudal de aire comprimido se ha dispuesto un depósito

auxiliar que actúa de pulmón. Está previsto también una o varias boquillas para el soplo de aire comprimido

(de chorro sincronizado con el carro) para la expulsión de las piezas una vez cortadas.

Page 20: 10 Prensas.pdf

2020FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Dentro de este tipo de prensas existen unas denominadas de volante, que son usadas dentro de procesos

para realizar operaciones sencillas que no son rentables de realizar con prensas grandes. Por eso son

prensas que no van fijadas a tierra (de 60/80 Tm), con gran apertura y versatilidad. De esta manera, se

pueden situar entre máquinas más grandes u operaciones, según las necesidades.

Prensa mecánica frontal a simple reducción de engranajes y embrague neumático.

1) tuerca de cierre. 2) plato acanalado fijo. 3) casquillo acanalado excéntrico, móvil. 4) árbol cigüeñal. 5) corona dentada.6) volante de inercia. 7) embrague neumático. 8) motor eléctrico. 9) carcasa. 10) bancada. 11) mesa. 12) plato. 13) bloqueamarre espiga. 14) tranca-expulsor positivo. 15) cabezal. 16) regletas guía. 17) arandela de bloqueo. 18) husillo. 19)biela. 20) piñón.

Page 21: 10 Prensas.pdf

2121FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSA FRONTAL DE CARRERA FIJA

En la figura se muestra un modelo de prensa frontal de carrera fija simple reducción a engranajes, cIgüeñal

apoyado en tres puntos, mesa graduable y provista de acoplamiento para instalar un abigornia, y efectuar

trabajos de cortar, doblar pestañas, etc., en laterales de piezas embutidas, recipientes, etc., como ejem-

plos de operaciones más características.

Frontal de carrera fija.

1) motor reglaje de la mesa. 2) motor principal. 3) correas trapezoidales. 4) conjunto de embrague. 5) volante de inercia.

6) piñón. 7) corona dentada, reductora de la velocidad. 8) tornillo sin-fin. 9) mesa reglable provista de riguroso guiado

lateral para evitar alabeos. 10) bigornia, elemento auxiliar a montar cuando e trabajo así lo requiera. En estos casos la

parte fija al troquel se monta y boquea en ella. 11) ejemplo de pieza a punzonar lateralmente. 12) eje primario. 13) biela.

14) eje cigüeñal. 15) bancada, que en determinados modelos se asemeja a als de cuello de cisne.

Page 22: 10 Prensas.pdf

2222FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Excéntrica frontal. Prensa de doble montante y una biela.

Page 23: 10 Prensas.pdf

2323FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSA EXCÉNTRICA DE SIMPLE EFECTO

Son aquellas prensas que funcionan con un sencillo carro accionado por un eje excéntrico. Generalmente

se emplean para casi todas las operaciones de corte, doblado o embutido.

Estas prensas utilizan la energía acumulada de un volante. La bancada inferior puede albergar el disposi-

tivo de extracción hidráulico o neumático. Debido a estas últimas aplicaciones las prensas se pueden

considerar, desde el punto de vista funcional, como si tuvieran un «efecto» complementario.

Dicha prensa puede inclinarse un cierto ángulo al objeto de obtener, al final de la operación, la expulsión

por gravedad de las piezas estampadas. El movimiento vertical del carro se hace a través de un árbol

acodado unido al volante. El carro, en este tipo de construcción, está bien guiado en todo su recorrido por

medio de guías regulables. Para provocar la carrera se acopla o desacopla, mediante maniobra a pedal, el

volante del árbol acodado por medio del embrague neumático; la máquina está también provista de un paro

de seguridad. Sobre el árbol acodado va insertado un casquillo excéntrico que sirve para la regulación de la

carrera. La máquina posee, además, un freno de accionamiento neumático y un disco porta-pernos regu-

lable, necesarios para el avance automático de la cinta.

Page 24: 10 Prensas.pdf

2424FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Estructura metálica de una prensa excéntrica de cuello de cisne.

Prensa excéntrica de cuello de cisne.

Page 25: 10 Prensas.pdf

2525FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSA MECÁNICA EXCÉNTRICA DE CUELLO DE CISNE

Son modelos muy característicos, universales, versátiles, populares, aplicados normalmente para trabajos

de componentes pequeños y medianos.

Este tipo de prensa se reconoce por la forma de su bancada. Tienen las siguientes características:

También se denominan prensas de bastidor en C, estrep o escote.

Medidas generalizadas de 15/125 Tm.

Existen modelos de gran tonaje, hasta 350 Tm.

Normalmente son modelos verticales, pero los hay horizontales para determinados trabajos.

Existen modelos inclinables en la gama de pequeño tonelaje.

En los modelos pequeños se hacen con un solo punto de presión, pero en modelos mayores

encontramos dos.

Se ha de tener en cuenta valores de fleja por flexión en algunos trabajos.

En los modelos pequeños, la impulsión es a volante directo y embragaje mecánico.

En modelos de medio tonelaje y mayores encontramos reducción a engranajes, embragaje

neumático, cojín neumático inferior y cilindro neumático compensador del peso del cabezal.

Prensa excéntrica de cuello de cisne con una biela.

Page 26: 10 Prensas.pdf

2626FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

CADENAS CINEMÁTICAS

Se denomina así al conjunto de transmisión del movimiento desde el motor hasta el cabezal de la prensa.

Destacaremos entre ellas las más comunes, que son:

A, impulsión a volante directo, embragaje mecánico y freno independiente

B, impulsión a volante directo, freno-embragaje neumático y montante en el eje del cigüeñal

C, impulsión a simple reducción de engranajes, freno-embragaje neumático y montante en el

eje primario.

D, impulsión a simple reducción de engranajes, freno y embragaje independientes (de baja

inercia) e instalados en el eje del cigüeñal.

Modelo de prensa mecánica excéntrica, cuello de cisne, impulsión a volante directo y provistade embrague-freno neumático.

1) embrague-freno. 2) volante de inercia. 3) correas trapeciales. 4) motor elétrico. 5) plato acanalado fijo. 6) casquilloacanalado excéntrico móvil. 7) eje cigüeñal. 8) biela. 9) husillo-rótula. 10) guías del cabezal. 11) cabezal.

Page 27: 10 Prensas.pdf

2727FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Esquema de una prensa mecánica excéntrica, cuello de cisne, impulsión por reducción aengranajes, y provista de embrague-freno neumático en el árbol primario que solo gira cuan-do se embraga el volante y junto con el piñón y la corona.

1) biela. 2) eje cigüeñal. 3) embrague-freno. 4) volante de inercia. 5) correas trapeciales. 6) polea. 7) motor. 8) ejeprimario. 9) piñón. 10) corona. 11) cabezal. 12) bastidor.

Page 28: 10 Prensas.pdf

2828FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSA DE SIMPLE EFECTO, DE DOS MONTANTES

Su estructura es de chapa de acero soldado eléctricamente. El mando alternativo del carro se obtiene pormedio de una excéntrica solidaria con el engranaje principal de mando. El grupo engranaje-excéntrica giraloco sobre un bulón fijo y, por tanto, queda descargado de cualquier solicitación por torsión. A su vez, elengranaje principal es movido por medio de una transmisión de engranajes, que es visible en la figura, enunión con el grupo embrague-freno, cuyo volante exterior está mandado por varias correas trapezoidalesunidas a la polea motriz de un motor eléctrico.

Gracias al momento mínimo de inercia de las masas, que entran en rotación y se paran a cada ciclooperativo, se realiza un consumo pequeño de energía en el momento de actuar el embrague, así como unaacción más rápida con el mínimo desarrollo de calor. El mando del embrague se obtiene a través de unaelectroválvula que regula la entrada y salida del aire comprimido en el cilindro.

En la base de la prensa van alojados los «cojines neumáticos» muy útiles para el desarrollo de numerosasoperaciones de embutición, porque actúan, al principio, de prensa-chapas y al final de extractores. Éstosvan guiados durante su movimiento, por guías exteriores a fin de mantener el paralelismo con el plano delcarro. La presión desarrollada por los «cojines» está contenida generalmente dentro de los valores queoscilan alrededor de 1/6 del tonelaje de la prensa y su carrera es aproximadamente la mitad de la del carro.

Page 29: 10 Prensas.pdf

2929FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

No hace falta decir que estos cojines actúan sobre la estampa por medio de pernos llamados «candelas»que atraviesan verticalmente la placa porta-estampas. Para evitar que al final de la carrera inferior de loscojines neumáticos, las «candelas» tengan que salir del agujero (del que luego sería difícil volverlas aintroducir) están previstos unos topes regulables.

La prensa comprende también un interruptor rotativo para el mando y la puesta en fase de los cargadores,expulsores, elevadores, calibres, topes, etc. Este interruptor es de levas giratorias y permite programar lasdiversas operaciones de los automatismos según una frecuancia preestablecida. Es interesante la posibi-lidad de poder aplicar un dispositivo contactor que permite parar la prensa al alcanzar el número exacto degolpes (de 1 a 5.000) fijados por el operador.

Las barras de extracción de la pieza, montadas en el carro, están equilibradas por medio de cilindrosneumáticos de suspensión que anulan el peso. Su objeto es el asegurar la extracción de la pieza en elmomento deseado y no anticipadamente por efecto del peso de las barras.

Page 30: 10 Prensas.pdf

3030FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Curva representativa del movimiento del cabezal en una prensa mecánica excéntrica decigüeñal, simple efecto (un efecto arriba). Es una curva sinusoidal simétrica sobre el eje de los180 º y repetitiva.

Page 31: 10 Prensas.pdf

3131FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS MECÁNICAS DE DOBLE EFECTO

Muchas operaciones de estampado deben realizarse en dos acciones distintas y sucesivas, a saber: laacción de sujetar la pieza, seguida de la del embutido, teniendo presente que la primera fase de sujeciónpuede también estar precedida por una fase de corte; pero las dos primeras fases, corte y sujeción, seconsideran siempre realizadas en una sola acción. Para satisfacer estas exigencias, se han costruido lasprensas especiales llamadas «prensas de doble efecto» o también «prensas de doble acción». Estasprensas tienen la característica de estar provistas de dos correderas, una de las cuales actúa dentro de laotra. La parte interior, llamada cruceta, va unida a la biela del árbol, mientras que la parte exterior, llamadasujetador, va unida a un brazo fijado en el mismo árbol. Los movimientos de las dos correderas, por estarcombinados, se producen retardados uno respecto del otro; el orden de los movimientos respectivos,considerados desde el punto de vista del punto muerto superior, es el siguiente:

Tiempo 1º: avance hacia abajo de la corredera exterior (sujetador).Tiempo 2º: (retardado): avance hacia abajo de la corredera interior (cruceta).Tiempo 3º: retorno hacia arriba de la corredera interiorTiempo 4º: retorno hacia arriba de la corredera exterior.

La figura siguiente muestra un tipo de prensa mecánica de doble efecto.

Page 32: 10 Prensas.pdf

3232FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

En un primer tiempo, el prensa-chapa (parte exterior) que avanza rápidamente y sujeta al final el contornode la chapa a embutir. En un segundo tiempo actúa la parte central la cual, deslizándose dentro de laexterior, determina la embutición por medio del punzón que lleva acoplado, según una velocidad que esinferior a la del prensa-chapa. Tanto éste como la parte interior están movidos, cada uno, por medio devarias bielas y las correspondientes excéntricas.

Los embragues para el acoplamiento de los árboles de levas que accionan el prensa-chapa y la partecentral son independientes. Cada uno de dichos embragues es accionado mediante émbolos movidos poraire comprimido (distribuido a través de apropiadas electroválvulas) que se introduce en los respectivoscilindros. A fin de tener en cuenta los diversos espesores de las chapas a embutir y sus tolerancias, seofrece la posibilidad de regular la presión del prensa-chapa.

En la bancada de la prensa pueden montarse los cojines hidráulicos, que tienen por objeto determinar eltercer efecto, el cual puede ser necesario para la ejecución de embutidos difíciles y para la extracción delas piezas después de la embutición. La prensa puede funcionar según un programa preestablecido; sinembargo, en este caso, es necesario instalar un «integrador de levas» con la función de determinar lasecuencia del ciclo de estampado mediante microinterruptores.

Una prensa excéntrica, de doble efecto y de dos montantes, está representada en la figura siguiente.

Esta prensa está provista de un dispositivo hidráulico de protección contra sobrecargas, que permitedescargar el aceite en el depósito cuando el carro se encuentra en la proximidad del punto muerto inferior(en los últimos 12 mm.) y con una resistencia superior al valor preestablecido. El aceite es bombeado denuevo en el cilindro por medio de uma bomba accionada por aire comprimido.

La presión ejercida por el prensa-chapa es regulada por medio de un dispositivo hidráulico que limita,además, las eventuales sobrecargas que podrían originarse en la proximidad del punto muerto inferior. Lavariación de la acción de sujeción de la chapa se obtiene regulando la presión del aire en el multiplicador depresión. Cuando el prensa-chapa, en su carrera hacia abajo, encuentra una resistencia igual al valor deregulación del dispisitivo hidráulico, el aceite empieza a fluir en dicho multiplicador. En el caso de unaulterior compresión el aceite se descarga en el depósito, salvando la prensa de una sobrecarga. En lacarrera de retorno del carro disminuye la presión en el cilindro hidráulico, mientras el presostato procede adetener el carro en el punto muerto superior y a señalar la anomalía en el funcionamiento.

Page 33: 10 Prensas.pdf

3333FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Esquema de una prensa excéntrica de simple efecto con una biela y volante lateral.

Plato móvil. Ranuras del plato móvilsegún normas AFNOR

Hueco de la mesa.

Superficie del cabezal Mandrinado del cabezal

Page 34: 10 Prensas.pdf

3434FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Órganos principales de la prensa excéntrica:

Embrague de discos de accionamiento neumático

Page 35: 10 Prensas.pdf

3535FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Carro de la prensa

Mecanismo de excéntrica

1. árbol de la prensa2. eje excéntrico3. anillo excéntrico4. biela5. manguito ranurado6. tuerca y contratuerca7. cuerpo de la biela8. tornillo de reglaje9. tuerca de blocaje10. rótula11. casquillos12. carro13. pieza desplazable para el ajuste del

mango del punzóne

a = excentricidad del árbol de

accionamientoed = excentricidad del anillo excéntrico

Page 36: 10 Prensas.pdf

3636FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Modelo de prensa con bastidor en cuello de cisneinclinable. 1) bulón fijo de giro. 2) bulón movil debloqueo. 3) husillo de reglaje. De la posición Y a la Z sepuede elegir cualquier ángulo, siendo la máximainclinación normalmente 30º.

Modelo en cuello de cisne con bastidor fijo.

Dirección y valor de la flexión típica y admitida enprensas con bancada en cuello de cisne. Ejemplo:prensa 60 Tm, flexión = 0,010 x 60 = 0,60 mm.

Dirección y sentido de la flexión en el cigüeñal ybancada, correspondiente a una prensa en pórtico.Presenta una reacción a la tracción en el montante yflexión en el cigüeñal, que no perjudican sensiblementeal troquel, aunque sí es imprescindible que éste seencuentre suficientemente guiado.

Page 37: 10 Prensas.pdf

3737FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

LAS PRENSAS DE CIGÜEÑAL Y DE EXCÉNTRICA

La energía suministrada por un motor eléctrico es almacenada por un volante que la transmite al árbol

motor, ya sea directamente (pequeñas prensas de carrera corta) o por medio de trenes de engranajes

reductores (prensas de gran fuerza y muy lentas).

Según sus dimensiones, la corredera recibe el movimiento de una o varias bielas articuladas en un cigüe-

ñal o una excéntrica.

Descripción de una excéntrica

Esta excéntrica se compone esencialmente:

de un disco enchavetado al árbol motor y descentrado en relación con dicho árbol

de una abrazadera de dos piezas, que rodea al disco y llevando una barra o vástago cuyo

pie se articula en la corredera.

Page 38: 10 Prensas.pdf

3838FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Prensa excéntrica de doble montante y dos bielas.

Funcionamiento

Cuando el árbol motor gira, el centro O1 del disco describe un círculo de centro O y de radio OO

1.

El movimiento de la corredera (vástago guiado) es idéntico al que le imprimiría una biela (O1A articulada en

O1 sobre una manivela OO

1. El radio OO

1, denominado excentricidad, proporciona la mitad del recorrido c

de la corredera.

Page 39: 10 Prensas.pdf

3939FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

La excentricidad determina la semicarrera de la corredera.

La excentricidad determina la semicarrerade la corredera

Esquema del principio de funcionamiento de laexcéntrica de abrazadera.

Page 40: 10 Prensas.pdf

4040FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Empleo de útiles de altura diferentes

La longitud de las bielas de todos los modelos de prensas es regulable por medio de un tornillo robusto que

se apoya en la corredera. En las prensas pequeñas esta regulación se efectúa a mano, con ayuda de un

pasador, y mecánicamente, con ayuda de un tornillo sin fin o de piñones cónicos, en las prensas grandes.

Algunas prensas ofrecen la posibilidad de modificar la carrera de la corredera, a fin de poder ejecutar

trabajos diferentes con la misma prensa.

Modificación de la carrera

Variar el radio de la excéntrica por medio de un dispositivo de chaveta de muescas múlti-

ples, montado en el muñón del cigüeñal, que lleva igualmente varias muescas.

Montar en el cigüeñal un cojinete excéntrico formado por piezas.

Esta excéntrica se hace solidaria del cigüeñal, ya sea enchavetándola en tres o cuatro posiciones, que

proporcionan tres o cuatro carreras distintas, ya sea por apriete en una posición cualquiera; este procedi-

miento permite variar las carreras de forma contínua, sin escalonamientos desde el recorrido mínimo al

máximo.

Posición del cojinete que determina lacarrera mínima: 2 e.

Posición del cojinete que determina lacarrera máxima: 2 E.

Page 41: 10 Prensas.pdf

4141FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

REGULACIÓN DE LA CARRERA

La figura siguiente representa la sección de una prensa frontal en el detalle donde interesa la unión árbolexcéntrica-corredera.

Sección del árbol excéntrico y corredera de una prensa frontal.

El perno A, cuando está acoplado el árbol con el volante, gira alrededor del eje X. El extremo excéntrico dedicho perno A está introducido en el agujero del casquillo excéntrico C, el cual gira dentro del cojinete B fijoen la cabeza de la biela E. El casquillo C tiene una corona dentada que engrana con la del casquillo D elcual, mediante el agujero cuadrado, va unido al perno A. El casquillo C, al girar dentro del cojinete B,transmite un movimiento pendular a la biela E. Ésta, debido a su unión con la rótula G graduable y con elcasquillo H de dos piezas, imprime a la corredera F un movimiento alternativo de ida y vuelta. La variaciónde la carrera se obtiene aflojando las tuercas I, de forma que permita el retroceso a mano del casquillo D(para desencajarlo de frente); seguidamente se hace girar, siempre a mano, un cierto ángulo el casquillo C(para variar la excentricidad), se encaja de nuevo el casquillo D frontalmente, y por último, se aprietan yfijan las tuercas I. La variación de la longitud de la biela, que determina una mayor o menor altura entre elplano de la mesa y el extremo inferior del cursor, se obtiene, en el tipo a, manipulando el tornillo L, girandoen un sentido u otro de la rótula G y fijando nuevamente el tornillo L. En las prensas de mayor potencia,donde resultaría molesta la maniobra del tornillo G debido a su gran tamaño, es corriente emplear unmando de tornillo sin fin. El extremo esférico del tornillo G

1 está coronado por un borde octogonal formando

parte del mismo tornillo; la superficie exterior de cada cara es convexa para permitir las distintas oscilacio-nes. La rueda helicoidal M (de bronce fosforado) tiene el agujero central octogonal y ajusta con el tornillo;su corona exterior engrana con el tornillo sin fin N montado sobre el eje O. Éste está acoplado a unpequeño motor que, cuando es accionado, hace girar el tornillo G

1 para poner en funcionamiento el meca-

nismo explicado.

Page 42: 10 Prensas.pdf

4242FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Misión del reglaje

La misión principal del reglaje se puede resumir en los siguientes puntos:

1. Factor de corrección de la carrera en función de la altura del troquel cerrado.2. Valor adicional de la carrera para añadir o restar pequeñas o sensibles penetraciones del macho.3. Valor adicional para corregir la altura de trabajo en la puesta a punto del troquel.

Reglaje arribaEsta condición se cumple cuando todo el husillo se encuentra recogido en la biela.

Reglaje abajoEsta condición se cumple cuando todo el husillo –excepto una zona reservada a seguridad– se encuentrafuera de la biela.

Page 43: 10 Prensas.pdf

4343FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Carrera y reglaje

Reglaje como factor de corrección de la carrera en función de la altura del útil cerrado.

A) Útil montado en máquina, cigüeñal en p.m.s. y elección de la carrera más adecuada.

B) Cigüeñal en p.m.i. con la biela en el punto más bajo de la carrera elegida.

C) La diferencia de bajada del cabezal hasta el útil, se complementa con el reglaje.

Ejemplo esquematizado de la diferencia entre la carrera y el reglaje de una prensa.

Page 44: 10 Prensas.pdf

4444FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE DOBLE EFECTO

En operaciones de embutición efectuadas en prensas de simple efecto proveídas de cojín, el concepto delproyecto de troquel es: macho abajo y matriz arriba y control de fluencia del material hacia la matriz, conplaca pisador accionada o retenida directamente por el cojín embutidor.

La necesidad de un efecto autónomo para accionar la placa pisador, compatible con el primer efectoembutidor, da origen a las prensas de doble efecto, donde el concepto del proyecto del troquel cambia, esmacho arriba y matriz abajo y control de fluencia del material hacia la matriz, mediante un accionamientosuperior de placa pisador, con gran reserva de fuerza, reglaje y recorrido independiente, regulador defuerza, etc.

Características:

Dos cabezales, uno interno, denominado punzón, y otro externo, denominado «pisa-dor», con fuerza, reglaje y recorridos diferentes.Trabajos de ebullición de responsabilidad, gran recorrido y con mucha sujeción delmaterial. Posibilidades de reglaje por zonas de la presión del pisador.Anulación del fenómeno de fuerzas antagónicas, punzón/cojín inferior.Menor fuerza nominal para desarrollar la misma operación.Motor y volante más pequeños.Anulación del cojín y en caso de colocarlo, hace de elemento expulsor únicamente, y aveces para obtener planicidad en el fondo de las piezas.Sin cojín la expulsión se realiza con extractores auxiliares, que son elementos más

simples.

Page 45: 10 Prensas.pdf

4545FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Funcionamiento de las prensas mecánicas de doble efecto

La corredera portapunzones se desplaza en el interior de otra corredera que lleva el pisachapas y que sirve

de guía a aquella. Al igual que en las prensas de simple efecto, es accionada por un sistema de biela y

cugüeñal.

La corredera portapisachapas es accionada por levas o por palancas acodadas.

Esquema de una prensa mecánica de levas, de doble efecto.

Page 46: 10 Prensas.pdf

4646FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Prensa monobloque de doble efecto.

Page 47: 10 Prensas.pdf

4747FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

VARIACIÓN DE LAS FUERZAS EN LAS PRENSAS DE EXCÉNTRICA

Generalidades

Una prensa de excéntrica que sea capaz de desarrollar en el momento oportuno una fuerza suficiente paravencer las resistencias opuestas por el material durante el corte o el embutido, debe elegirse según criterioacertado. Recordemos que las prensas de excéntrica ofrecen en general la posibilidad de regular la excen-tricidad sobre el perno y variar la longitud de la biela, con lo cual es posible obtener una carrera mínima yuna máxima de la corredera, así como una altura mínima y una máxima del plano inferior de la correderarespecto al plano de la mesa. Para las operaciones de corte se emplean las carreras mínimas y laslongitudes máximas de la biela; las operaciones de embutición, al tener por objeto producir piezas decapacidad (cajas, recipientes, cazoletas, etc.) requieren una carrera mayor, por cuyo motivo es necesarioemplear la máxima excentricidad, o sea, la máxima carrera, y la mínima longitud de la biela (para tener lamáxima luz entre el plano de la mesa y el plano inferior de la corredera).

La presión indicada por los constructores de prensas es la máxima que se desarrolla casi al final de lacarrera del carro; por consiguiente, debido a los motivos acabados de exponer, el valor resultante delcálculo de la fuerza necesaria para el corte de una pieza de chapa sirve para la elección directa de laprensa porque la embutición principia cuando el botón de la excéntrica se encuentra casi a 90º; másexactamente, en este punto, como veremos, la prensa ofrece la mínima presión, mientras que para elembutido de una chapa se opone, al iniciarse la fase, la máxima resistencia del material.

Page 48: 10 Prensas.pdf

4848FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Consideraciones sobre el mecanismo de excéntrica

Si unimos el punto C del eje del volante con el punto B del eje excéntrico, se obtiene un segmento delongitud e; el otro segmento BA, evidentemente, representa la longitud de la biela, mientras CA es unadistancia variable. En efecto, aun siendo un mando de excéntrica, también podemos considerarlo, parafines analíticos, como una mecanismo de biela-manivela. El eje B, de hecho, gira alrededor de C descri-biendo un círculo; el mismo eje, por este motivo, toma infinitas posiciones en su trayectoria circular. Elradio BC, girando con velocidad angular constante, describe un ángulo que, a partir del punto muertosuperior, varía de 180 a 90º y de 90 a 0º positivamente (carrera de ida de la corredera); sobrepasado elpunto muerto inferior se tiene una variación negativa de a de 0 a 90º y de 90 a 180º (carrera de vuelta de lacorredera).

Esquema de la unión volante - árbol - motor - biela - carro, en una prensa excéntrica.

Page 49: 10 Prensas.pdf

4949FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE SIMPLE EFECTO

Se denominan así las prensas que solamente tienen un efecto o movimiento principal y éste puede estar

en la parte superior o inferior.

Detalle del proyecto del troquel para embutir la misma pieza del caso anterior, pero en una prensa de un efecto arriba y unefecto abajo. 1) cabezal. 2) matriz. 3) placa pisador. 4) macho embutidor. 5) plato inferior. 6) cojín. 7) plato superior

Page 50: 10 Prensas.pdf

5050FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE DOBLE EFECTO

Se denomina así, dando lugar a confusión, a las prensas proveídas de dos efectos en la parte superior.

Estos son los movimientos del punzón (corredera interna) y el movimiento del pisador (corredera externa).

También se conocen como tal a aquellas prensas que tienen un efecto en la parte superior y otro en la parte

inferior.

Detalle del proyecto del troquel para embutir una pieza en prensa de dos efectos arriba. 1) punzón o corredera interna. 2)pisador o corredera externa. 3) placa pisador. 4) macho embutidor. 5) base inferior. 6) plato inferior. 7) suplemento de

alturas. 8) plato del pisador. 9) plato del punzón.

Page 51: 10 Prensas.pdf

5151FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS DE TRIPLE EFECTO

Se denomina así a las prensas proveídas de dos efectos en la parte superior y un cojín de embutir en la

parte inferior.

Secuencia de movimientos en una prensa de triple efecto(dos efectos arriba más un efecto abajo)

A) El pisador y el punzón baja, aquel, adelantado, pisa a la chapa. El cojín arriba con presión.B) El punzón baja y embute sobre el cojín mientras éste se mantiene.C) El punzón vence la resistencia del cojín y sigue bajando. El pisador sigue reteniendo a la

chapa.D) Final de la embutición, el punzón sube y el pisador se mantiene, reteniendo a la chapa. El

cojín queda abajo retardando su subida –particularidad opcional–E) La pieza es expulsada del interior de la matriz. En el punto B se materializa el concepto de

triple efecto, donde el cojín hace de matriz embutidora.

Page 52: 10 Prensas.pdf

5252FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

UN EFECTO ARRIBA

Es el movimiento principal de la prensa o fuente de origen de su esfuerzo nominal. Normalmente reúne las

siguientes características, según tipo de máquina:

carrera: regulable o fija según modelos

Prensa mecánica reglaje: debe tener

fuerza: fija y máxima cerca del punto muerto inferior (p.m.i.)

carrera: regulable

Prensa hidráulica reglaje: debe tener

fuerza: regulable y máxima en cualquier punto de la carrera

En este tipo de efecto, el órgano en movimiento recibe el nombre de cabezal, corredera, charriot, punzón,

mesa. En el caso de prensas don dos efectos arriba, se denomina también corredera interna.

{

{

Page 53: 10 Prensas.pdf

5353FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

UN EFECTO ABAJO

Cuando la prensa va provista de un cojín en la parte inferior, se puede considerar un efecto siempre que

posea la fuerza necesaria para hacer trabajos de contra embutición, antes de que llegue al final de carrera.

El resto de particularidades que poseen estos cojines, así como otras –que no todos los cojines se utilizan

para un efecto concreto– pueden verse en el apartado de cojines.

Secuencia de movimientos en una prensa provista de un efecto arriba y un efecto abajo.

A) Punzón y cojín arriba.B) Punzón y cojín con presión reteniendo a la chapa.C) Punzón abajo y cojín reteniendo a la chapa.D) Punzón arriba y cojín abajo parado.E) Cojín expulsor retardado –particularmente opcional–

Page 54: 10 Prensas.pdf

5454FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

DOS EFECTOS ARRIBA

Es el segundo efecto superior. Este concepto se considera cuando además del movimiento principal, se

posee otro concéntrico y curcunscrito a aquel. Reúne las siguientes particularidades, según el tipo de

máquina:

carrera: normalmente fija

reglaje: debe tener

Prensa mecánica fuerza: independiente fija o regulable, en las zonas de los puntos

de empuje según modelos

movimiento: independiente pero relacionado con el movimiento

principal

carrera: regulable

reglaje: debe tener

Prensa hidráulica fuerza: independiente y regulable en cada cilindro del pisador.

Puede sumarse a la fuerza del cilindro principal

movimiento: independiente

En este tipo de efecto el órgano en movimiento recibe el nombre de pisador, corredera externa, prensachapas,

«prensa», etc. y sirve para contener la fluencia de la chapa, sobre todo en los procesos de embutición.

{{

Secuencia de movimientos en una prensa provista de dos efectos arriba.

A) Pisador abajo con presión.B) Bajo el punzón, el pisador sigue reteniendo a la chapa, la pieza es conformada.C) Sube el punzón, el pisador sigue reteniendo.D) El pisador sube y el expulsor extrae la pieza de la matriz.E) La pieza es evacuada del troquel.

Page 55: 10 Prensas.pdf

5555FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PUNTOS DE EMPUJE

Como ya se ha enunciado anteriormente, otra manera de clasificar las prensas es por los puntos de

impulso, que son la cantidad de bielas (en el caso de prensas mecánicas) o de cilindros (en el caso de

prensas hidráulicas) que dan impulso o movimiento a las correderas (cabezal o pisador).

En la siguiente explicación se resumen las particularidades y aplicaciones de cada variante de disposición

de puntos de impulso.

Un punto de empuje:

Prensas de cuello de cisne.

Prensas de doble montante.

Prensas de pequeño y mediano tonaje.

Prensas mecánicas e hidráulicas.

El troquel se ha de proyectar y montar con las cargas centradas en el eje

de la prensa para evitar que el cabezal trabaje mal.

Las guías del cabezal trabajan excesivamente.

Page 56: 10 Prensas.pdf

5656FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Dos puntos de empuje:

Prensas de doble montante.

Prensas de medio y notable tonaje.

Prensas mecánicas e hidráulicas.

Casi no se notan las cargas descentradas en el troquel y la prensa.

Tres puntos de empuje:

Prensas de doble montante.

Prensas de medio y notable tonaje.

Prensas mecánicas e hidráulicas.

Casi no se notan las cargas descentradas en el troquel y la prensa.

Page 57: 10 Prensas.pdf

5757FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Cuatro puntos de empuje:

Prensas de doble montante.

Prensas de cuatro montante.

Prensas de gran tonelaje.

Tienen gran rigidez en frente de cargas descentradas en el troquel y el de

la prensa.

Page 58: 10 Prensas.pdf

5858FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

1/4 puntos de empuje (1 punto en el punzón y 4 en el pisador):

Prensas de dos efectos ascendentes.

Un punto de impulso sobre el punzón.

Cuatro puntos de impulso sobre el pisador.

2/4 puntos de impulso:

Prensas de dos efectos ascendente, medio tonaje.

Dos puntos de impulso sobre el punzón.

Cuatro puntos de impulso sobre el pisador.

Page 59: 10 Prensas.pdf

5959FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

MOTORES, VOLANTES, EMBRAGUES Y FRENOS

Al exponer los diferentes tipos de prensas mecánicas hemos visto que están dotadas de partes funciona-les, como los motores, volantes, embragues y frenos, todas ellas vinculadas estrechamente entre sí.Estas partes, dado que transmiten el movimiento al árbol principal, a la excéntrica y, por consiguiente, alcarro, pertenecen al grupo de la transmisión. En efecto, el motor transmite el movimiento giratorio continuoal volante el cual, cuando se acopla el embrague (una vez liberado el freno) hace girar el árbol principal deexcéntrica que desplaza a la biela y, por tanto, hace deslizar el carro en su carrera de avance o deretroceso. Para cada ciclo, o sea cada vez que el carro se encuentra al final de la carrera superior, se dejalibre el embrague y actúa el freno, mientras el volante sigue en su movimiento giratorio.

Motores

En la mayoría de las prensas mecáncas se emplean los motores de corriente alterna, de una sola veloci-dad.

El motor de la prensa tiene la misión de reintegrar la energía que el volante cede cada vez que se acopla elembrague para accionar el árbol con la excéntrica y, por tanto, el carro. La elección del motor de la prensase hace generalmente basándose en el número de carreras del carro por minuto, satisfaciendo naturalmen-te la potencia requerida.

Page 60: 10 Prensas.pdf

6060FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Volantes

En las prensas mecáncias el trabajo absorbido varía desde cero, cuando el ciclo no ha empezado, a unmáximo, cuando la excéntrica ha terminado de transmitir, en una carrera, la fuerza para la estampación dela chapa. Debido a que el motor desarrolla en cambio un trabajo constante, resulta evidente la necesidadde intercalar, entre el motor y el carro, un órgano mecánico capaz de satisfacer las mayores demandas deenergía cuando el carro debe ejercer fuerza y acumularlas, por otro lado, cuando el carro queda libre.Actualmente sabemos que el órgano en condiciones de almacenar energía y suministrarla en el momentooportuno es el volante. Este órgano reduce notablemente la potencia necesaria del motor eléctrico (en unaoperación de embutición media, por ejemplo, la potencia del motor puede ser del 40 al 60% menos de laque se necesitaría si no existiese el volante).

La cantidad de energía que debe acumular el volante está basada sobre algunos factores:

A) Presión máxima necesaria para la estampación.B) Longitud de la carrera durante la cual se gasta la energía cinética acumulada.C) Velocidad máxima de giro del volante.D) Grado de irregularidad del volante.E) Peso del volante.

Page 61: 10 Prensas.pdf

6161FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Es evidente que para una prensa de simple efecto, de carrera corta, la demanda de energía sea relativa-mente modesta; éste es el caso de las prensas adecuadas para el corte y embutición poco profunda. Lasprensas de doble efecto, al ser adecuadas para el embutido profundo, el volante debe suministrar unaenergía mayor.

Detalle del volante de fricción para prensas de gran tamaño.

Page 62: 10 Prensas.pdf

6262FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

EMBRAGUES Y FRENOS

La necesidad de reducir los costes de producción ha inducido a los fabricantes de prensas a aumentar elnúmero de carreras por minuto del carro portapunzones. Por otra parte, se debe tener encuenta que ellímite de velocidad de deslizamiento del metal a deformar no puede ser superado por la velocidad del carro,sin comprometer la calidad de las piezas obtenidas y la duración de las estampas. Al aumentar el númerode carreras por minuto del carro de la prensa se debe tener en cuenta dicho límite, jugando sobre elaumento de la velocidad de aproximación y de retroceso, de modo de mantener los límites de la velocidadde estampación.

Los grupos embrague-freno, junto con los volantes, están sujetos a altas frecuencias de acoplamientos,desacoplamientos y frenados, sometiendo el conjunto a elevadas solicitaciones dinámicas y choques quetienden a poner fuera de uso los órganos más interesantes de la transmisión del movimiento, los cuales,con justicia, pueden definirse como «el corazón de la prensa». Las prensas mecánicas modernas estándotadas de embragues de dos velocidades que permiten acelerar las fases pasivas (aproximación y retor-no), mediante la inserción o la exclusión de una reducción constituida por un sistema de engranajesplanetarios.

Debemos tomar en consideración dos tipos fundamentales de embrague:

1º. embrague-freno para prensas normales;2º. embrague-freno de dos velocidades, adecuado especialmente para prensas de doble efecto.

Primer plano de un grupo embrague y freno para una prensa de 80 Tn.

Page 63: 10 Prensas.pdf

6363FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS HIDRÁULICAS

Para que estas prensas puedan competir con las mecánicas, deben poseer las cualidades de uno y otrotipo; es decir, deben reunir las ventajas de las prensas mecánicas (alta velocidad de trabajo y autonomía),y las de las prensas hidráulicas (regulación de la carrera, de la presión y de la velocidad).

Las prensas hidráulicas modernas son autónomas y funcionan con aire comprimido por medio de unabomba, acoplada directamente y, por este motivo, absolutamente independientes. El grupo motor-bombase halla instalado en la parte superior de la misma máquina.

La bomba rotativa de émbolos, de alimentación variable, presenta la característica de conferir a la correde-ra de la prensa la velocidad máxima cuando la presión es mínima (o nula) y la velocidad mínima cuando lapresión es máxima. En otros términos; el plato de la prensa desciende rápidamente en vacío sin ejercerninguna presión; seguidamente, inicándose el estampado de la chapa previamente puesta sobre la estam-pa, la velocidad disminuye mientras se desarrolla la presión máxima (que es requerida, al principio delembutido); a medida que va disminuyendo la presión requerida, aumenta proporcionalmente la velocidad detrabajo.

Terminada la fase útil del estampado, el plato de la prensa retorna hacia la parte superior con una velocidadsuperior, puesto que sólo necesita la presión para vencer el peso de la estampa y el de la corredera. Esevidente, por este motivo, que la bomba ofrece los medios capaces de conferir a la corredera de la prensavarias velocidades que están en función de la presión requerida. Las prensas hidráulicas pueden ser desimple efecto, de doble efecto y de triple efecto.

Page 64: 10 Prensas.pdf

6464FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Prensas hidráulicas de simple efecto.

Page 65: 10 Prensas.pdf

6565FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSAS HIDRÁULICAS DE DOBLE EFECTO

Se emplean corrientemente para la embutición con prensa-chapa o sujetador.

Una prensa oleodinámica de cuello de cisne, de doble efecto, se representa en la figura siguiente.

En la mesa va aplicado un extractor hidráulico combinado con el cojín prensa-chapa y con el extractormecánico superior del plato móvil. Tanto la presión del prensa-chapa como la del punzón de embutir seregulan independientemente mediante un volante. También el émbolo es regulable en su carrera con el finde variar la altura útil.

Page 66: 10 Prensas.pdf

6666FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

PRENSA HIDRÁULICA DE DOS MONTANTES, DE DOBLE EFECTO

Está construida según el esquema de la figura siguiente.

Esquema de una prensa oleodinámica, de dos montantes, de doble efecto para el embutido profundo.

Page 67: 10 Prensas.pdf

6767FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Puede verse el émbolo central que se desliza dentro del cilindro, que manda el punzón de embutición. Losémbolos que ejercen su acción sobre el sujetador son cuatro; sin embargo, éstos no actúan directamentesino por reacción al movimiento del carro. La presión ejercida por ellos no es sustraída completamente delpunzón de embutir, sino que una buena parte es soportada por el bastidor a través de los cuatro cilindrosequilibradores situados en la cabeza. El funcionamiento se desarrolla del siguiente modo: al descender elcarro se produce primero la sujeción de la chapa en el borde de la matriz con el sujetador; a continuaciónse realiza la embutición con el punzón central que penetra en la cámara de la matriz. En la carrera deretorno del carro interviene también el émbolo, situado debajo de la mesa, que extrae la pieza embutida através de cuatro barras.

La prensa hidráulica de triple efecto se prefiere en el caso de que se tengan que efectuar embuticiones máscomplicadas de fondo curvado, con forma con contraestampado, o donde sea necesario dar forma antes deembutir.

El esquema de funcionamiento de la prensa de triple efecto está basado sobre el mismo princpio que el dela prensa de doble efecto, a excepción de la añadidura de las siguientes prestaciones:

A) Posibilidad de hacer actuar la viga prensa-chapa no sólo por reacción contra el carro, sinocon efecto positivo independiente.

B) Posibilidad de mantener independiente la acción del émbolo central de la de los émboloslaterales; o bien de unirla y actuar con acción total.

C) Cojín contenido dentro de la bancada lo más amplio posible.

Una prensa construida bajo estas características satisface a todos los tipos de estampas y es muyadecuada para la embutición muy profunda, en la que se emplea el sujetador superior, así como para lasgrandes embuticiones en las que se emplea el sujetador inferior. Para las operaciones de estampado quereuieren la presión máxima, se puede utilizar la posibilidad indicada más atras (letra b), o sea, la de hacerintervenir simultáneamente todos los émbolos superior; mientras que para las operaciones de estampadoque requieren una presión más pequeña, se hace intervenir sólo los émbolos laterales con el beneficion deaumentar la velocidad de trabajo.

Page 68: 10 Prensas.pdf

6868FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

EXTRACTORES Y SUJETADORES APLICADOS A LAS PRENSAS

Extractores mecánicos

Los extractores mecánicos aplicados a las prensas ofrecen mejores garantías de funcionamiento respectoa los aplicados a las matrices y accionados por muelles o por almohadillas de goma. Se entiende que noserá factible su aplicación en todos los casos. Como fuere, podemos afirmar que el extractor aplicado a laprensa ofrece ventajas de carácter económico porque el mecanismo se construye de una vez para unadeterminada máquina.

La figura representa un sistema muy sencillo de extractor aplicado a la prensa y unido a la matriz pormedio de un puntal.

Extractor de balancín montado en una prensa de excéntrica.

Page 69: 10 Prensas.pdf

6969FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Sobre el plato A, acoplado al árbol acodado, viene fijado un botón regulable radialmente que actúa comomanivela. En dicho botón se acopla la barra o brazo B en cuyo extremo inferior de horquilla es acoplado elbalancín C que a su vez encaja en D. Las dos horquillas vienen roscadas a la barra, siendo las dos roscasde diferente sentido, o sea una derecha y otra izquierda, a fin de facilitar el acoplamiento. El extremo delbalancín C se ha forjado a guisa de patín ligeramente convexo; sobre éste se asienta el puntal E.

El funcionamiento es muy sencillo: con la rotación del plano A se genera el movimiento alternativo de labarra B (como en el juego biela-manivela) y, a su vez, la oscilación del balancín C alrededor del perno D; deeste modo, es posible levantar el puntal E en la fase deseada, para bajarlo al empezar un nuevo ciclo. Losreferidos órganos sirven para realizar la extracción de la pieza de la matriz verticalmente, de abajo haciaarriba.

En el caso de extracción de la pieza, del macho o punzón, como se requiere en las operaciones de cortey embutido, se emplea otro dispositivo. Éste consiste en un puntal D fijado a la barra E que pasa a travésde una abertura practicada en el carro de la máquina.

Está visto que durante la última fase de subida del carro, al quedar retenida la barra bajo los tornillos,expulsa la pieza por medio del puntal D. La unión de la barra con la máquina no es rígida sino elásticamediante los muelles F; los dos tornillos de retención montados en los dos correspondientes soporteslaterales son regulables para facilitar la puesta a punto del extractor.

Page 70: 10 Prensas.pdf

7070FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

EXPULSOR POSITIVO

Misión

En el momento de extraer, y con la máxima garantía, la pieza adherida a la parte superior del útil se recurre

a la percusión de la traviesa móvil (tranca) contra la barra de extracción que atravesando longitudinalmente

la espiga de amarre, transmite el movimiento de expulsión a la pieza directamente o por medio de otro

elemento intermedio. En las figuras que siguen pueden verse diferentes sistemas de accionamiento de

este elemento expulsor.

Page 71: 10 Prensas.pdf

7171FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Conjunto mecánico de expulsor positivo con recuperación por resorte, montado en una prensa excéntrica,de cuello de cisne. 1) tranca. 2) tornillo de choque. 3) muelle a tracción. 4) tornillo de bloqueo de la espiga

de amarre. 5) pieza de apriete. 6) espárrago, dos unidades, fijación y guía de la pieza de apriete.

Conjunto mecánico de expulsor positivo montado en una prensa pequeña de pórtico. La propia tranca essuspendida por los cilindros neumáticos y solamente se extrae en una fila de agujeros del cabezal.

Page 72: 10 Prensas.pdf

7272FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Mecanismo de expusión positiva en dos elementos, para centrador.

Page 73: 10 Prensas.pdf

7373FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Expulsión por presión. Sistema de expulsión positivaaccionados por la prensa

SISTEMAS DE EXTRACCIÓN AUXILIAR ENTRE EL TRAVESERO DE LA PRENSA Y LA AGUJA

PERCUTORA DE LA MATRIZ

Sistema de expulsión positivaaccionados por la prensa

Page 74: 10 Prensas.pdf

7474FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Sistema de cremallera montado por algunos constructores sobre prensas de cortado.La figura muestra la posición del rodillo antes de empezar la expulsión.

MECANISMO DE EXPULSIÓN POSITIVA ACCIONADO POR LEVA

Page 75: 10 Prensas.pdf

7575FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Posición de los mecanismos de expulsión positiva antes delfin de carrera superior del cabezal.

PRENSA DE SIMPLE EFECTO, PROVISTA DE UN EXPULSOR POSITIVO

EN EL CABEZAL Y DE UN EXPULSOR POR BARRA

Page 76: 10 Prensas.pdf

7676FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

MECANISMO DE EXTRACCIÓN POR BARRA, INCORPORADO SOBRE UNA HERRAMIENTA DE

CALIBRADO Y ACUÑADO DE UNA PIEZA EMBUTIDA

Page 77: 10 Prensas.pdf

7777FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Mec

anis

mo

de c

ontr

apre

sión

con

reso

rtes

cen

trad

osM

ecan

ism

o de

con

trap

resi

ónco

n re

sort

es m

últip

les

Mec

anis

mo

de c

ontr

apre

sión

con

reso

rtes

de

gom

a du

ra

Page 78: 10 Prensas.pdf

7878FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Page 79: 10 Prensas.pdf

7979FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Page 80: 10 Prensas.pdf

8080FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

CANDELAS

NORMAS DE PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN

Directrices generales

Para las matrices en que se utilice el cojín neumático de las prensas, se establece en 105 mm la altura

que sobrepasa la candela de la mesa prensa cuando el cojín está en posición Matriz Abierta, siendo la

carrera máxima de trabajo útil de 95 mm.

Esta norma afecta a las matrices montadas en las prensas de simple efecto siguientes:

BLANCH 250 Tm RIBA 450 Tm MECFOND 900 Tm

USI 250 Tm BLANCH 450 Tm CLEARING 900 Tm

B.CLEARING 400 Tm USI 450 Tm USI 900 Tm

INNOCENTI 400 Tm CLEARING 450 Tm ARRASATE 900 Tm

MECFOND 400 Tm

Page 81: 10 Prensas.pdf

8181FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Cojines y agujeros de candelas

Page 82: 10 Prensas.pdf

8282FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Page 83: 10 Prensas.pdf

8383FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Page 84: 10 Prensas.pdf

8484FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

ZONAS HÁBILES DE TRABAJO

Zonas hábiles de trabajo en diferentes tipos de prensas.

Page 85: 10 Prensas.pdf

8585FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Page 86: 10 Prensas.pdf

8686FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

GUIADO DEL TROQUEL

A partir de una calidad media de ejecución del troquel, es conveniente proveerle de un sistema de guiado

(normalmente de columnas o de torretas) de cara a cubrir parte o el total de los siguientes puntos:

Respecto a la prensa

Anular en lo posible, flexiones en la bancada.

Anular holgura de las guías del cabezal.

Respecto al troquel

Elemento de reacción ante cargas descentradas.

Condicionamientos de precisión en trabajos del propio troquel.

Facilitar el ajuste del macho en la matriz, durante el proceso de construcción.

Facilitar la correspondencia de la parte superior respecto a la inferior durante el montaje

en la máquina.

Respecto al montaje y transporte

Seguridad del operario, al no poder resbalarse la parte superior de la inferior en el proce-

so de montaje en la máquina, durante el transporte y en la estantería.

Page 87: 10 Prensas.pdf

8787FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

DISPOSICIÓN DEL SISTEMA DE GUIADO

En la figura siguiente se ofrecen diversas disposiciones de montje del sistema de guiado por columnas en

el propio troquel, con las siguientes particularidades:

1) diversas disposiciones de montaje del sistema de guiado del troquel por columnas.2) diversas disposiciones de montaje del sistema de guiado del troquel por torretas.

Disposición AAmplia zona de libre acceso longitudinal y transversalGuiado desequilibrado sobre el eje longitudinal

Disposición BZona de libre acceso transversalGuiado desequilibrado sobre el eje longitudinal; puede cabecear el charriot y no se con-trarresta

Disposición CAmplia zona de libre acceso longitudinal y transversalGuiado muy equilibrado sobre cualquiera de los dos ejes

Disposición DAmplia zona de libre acceso longitudinal y transversalGuiado equilibrado sobre los dos ejes

Disposición EZonas de libre acceso longitudinal y transversalPropio para medianos y grandes troqueles donde los esfuerzos son notables, consiguién-dose un perfecto equilibrio sobre los dos ejes.

En la misma figura se ofrecen también disposiciones de montaje de torretas de guiado (columnas prismá-ticas) donde la seguridad en la calidad del guiado es mejor que la obtenida con las columnas cilíndricas,dada su mayor sección de contacto con tres caras de ajuste por cada torreta. En general, las praticularidades

de cada disposición guardan cierta similitud con las anteriormente citadas columnas cilíndricas.

Page 88: 10 Prensas.pdf

8888FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

CONSIDERACIONES AL PROYECTO Y MONTAJE DE LOS TROQUELESEN LAS PRENSAS

En las figuras siguiente se presentan algunas de las formas de montaje de los troqueles en prensas de

pórtico, cuyas características son:

Forma A

montaje asimétrico respecto al eje longitudinal

desequilibrio de los cilindros compensadores

flexiones transversales del cabezal

daños en las regletas de guiado del cabezal y en el sistema de guiado del troquel

bielas desequilibradas

Forma B

montaje asimétrico respecto al eje longitudinal

desequilibrio de los cilindros compensadores

flexiones transversales del cabezal

daños en las regletas de guiado del cabezal y en el sistema de guiado del troquel

bielas desequilibradas

Page 89: 10 Prensas.pdf

8989FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Forma C

montaje asimétrico respecto al eje transversal

esfuerzo asimétrico de los cilindros compensadores

flexiones longitudinales del cabezal

daños en las regletas de guiado del cabezal y en el sistema de guiado del troquel

bielas desequilibradas

Forma D

montaje asimétrico respecto al eje transversal

esfuerzo asimétrico de los cilindros compensadores

flexiones longitudinales del cabezal

daños en las regletas de guiado del cabezal y en sistema de guiado del troquel

bielas desequilibradas

Page 90: 10 Prensas.pdf

9090FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Forma E

troquel desproporcionadamente pequeño respecto a las dimensiones de la prensa

flexiones longitudinales y transversales del cabezal (flexión cóncava)

daños en las regletas de guiado del cabezal y en el sistema de guiado del troquel

Forma F

proyecto y montaje correctos.

Page 91: 10 Prensas.pdf

9191FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

EMBRIDAJE DE TROQUELES

Al dimensionar el ancho (H) de la placa inferior de las matrices, debe evitarse siempre la posible interferen-

cia de las ranuras de fijación con los agujeros para las candelas de la prensa, tal como se representa en la

figura.

Page 92: 10 Prensas.pdf

9292FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Grupo Dimensiones unificadasTipo de Prensas A B C D R R1 r

Grandes 40 40 70 100 50 60 20D.E. y S.E. (*)Medianas 30 30 50 80 40 50 15y AutomáticasPequeñas 25 25 30 - - 35 125< 150 Tn.

(*) para las matrices dotadas de C.R. ver normas específicas.

+1 +1 -0,5

Page 93: 10 Prensas.pdf

9393FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

VERIFICACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PRENSAS

Tanto en la recepción de máquinas nuevas, como en la reparación de las existentes, antes de entregarlas

al taller de fabricación para comenzar los trabajos de producción, es necesario hacer una breve pero eficaz

comprobación de las más elementales tolerancias geométricas relacionadas con los planos de trabajo del

cabezal, la tabla y el recorrido.

Las prensas son máquinas ordinarias, pero que realizan trabajos de precisión y esto se consigue con la

precisión del troquel y su correcto guiado.

Es por esto que se realizan comprobaciones preventivas y periódicas de las tolerancias geométricas de la

prensa para preservar el buen funcionamiento del troquel de averías prematuras y de conocer el ajustado de

la prensa previo a la reparación mecánica.

Tipos de medición en la inspección de prensas.

A) paralelismo entre las superficies del cabezal y plato, comprobado sobre cuatro puntos diametralmente opuestos. B)paralelismo del agujero del cabezal respecto al movimiento de éste, comprobado sobre todo el recorrido en la carreramayor. C) perpendicularidad del movimiento del cabezal respecto a la superficie del plato, comprobado sobre todo elrecorrido en la carrera mayor. D) concentricidad del agujero del cabezal respecto al de la mesa o del plato para el pasode la candela central, comprobado, sobre todo el perímetro del agujero (Según DIN 810). Tabla de errores -valores-admisibles, ver la figura siguiente.

Page 94: 10 Prensas.pdf

9494FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Tolerancias geométricas en prensas con bastidor en cuello de cisne. Planicidad de la superficie del cabezal. Planicidadde la superficie del plato. Perpendicularidad del agujero porta-espiga, respecto a la superficie del cabezal.Perpendicualidad del movimiento del cabezal, respecto a la superficie del plato. Paralelismo de la superficie del cabezalrespecto a la del plato, considerando tres tamaños de prensas; pequeñas, medianas y de gran tonelaje. (Según UNE 15021a 15028 y en concurrencia con EPPMP - European Power Press Manufactures Panel).

TIPO MEDIDA DEL TMMEDICIÓN CABEZAL ≤≤≤≤≤ 50 ≤≤≤≤≤ 250 > 250

≤ 500 0,04 0,05 0,08500 ÷ 750 0,06 0,08 0,1

A 750 ÷ 1000 0,08 0,1 0,121000 ÷ 1500 0,1 0,12 0,14

> 2000 0,15 0,17 0,2CARRERA DEL

CABEZAL≤ 100 0,03 0,05 0,07

B ≤ 150 0,04 0,06 0,08> 150 0,05 0,07 0,1

CARRERA DELCABEZAL

≤ 100 0,04 0,06 0,09C ≤ 150 0,05 0,08 0,11

> 150 0,06 0,1 0,14D 0,06 0,08 0,1

Valor de los errores máximos admisibles en la comprobación de prensas de pórtico para efectuar trabajos finos, segúnlos tipos de medición de la figura anterior y DIN 810.

Page 95: 10 Prensas.pdf

9595FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

FICHA DE ENGRASADO

Toda máquina ha de tener en el archivo del taller de mantenimiento una ficha indicando el procedimiento de

engrasado, periodicidad, tipo de lubricante, así como cualquier observación que pueda completar esta

información.

Las prensas, al igual que otras máquinas comunes o específicas aplicadas a trabajos universales o de

serie, tienen elementos mecánicos en continuo roce, que han de ser engrasado sistemáticamente para la

conservación de una película lubricante capaz de disminuir el coeficiente de roce y evitar además

agarrotamientos y gripajes.

Sistema de engrase típico en una prensa mecánica con cigüeñal y bancada en cuello de cisne. 1) bomba manual conengrase centralizado, a los siguientes puntos: cojín, regletas de guía, cigüeñal, biela y cilindro compensador. 2) engrasemanual al rodamiento del volante. 3) idem a la rótula del husillo. 4) idem al motor. 5) depósito lubricador del aire delcircuito neumático.

Page 96: 10 Prensas.pdf

9696FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

FIJACIÓN DE MATRICES PARA REDUCIR TIEMPOS DE CAMBIO

La elección de un buen sistema de fijación es decisiva para reducir el tempo de cambio de las matrices en

las prensas. La frecuencia de cambio, así como el diseño de las características de la máquina, son

criterios importantes para una correcta selección. De la misma manera, es indispensable la estandarización

de la profundidad y altura del borde de la fijación para obtener unos buenos resultados en este proceso.

El aumento de frecuencias de cambio en el campo de las máquinas de deformación responde a la pregunta

de si este proceso continúa siendo utilizado eficientemente y en corcondancia con la perfección. Un

reciente análisis sobre los tiempos de cambio de los moldes ha revelado que, muy a menudo, los procesos

de fijación y separación de matrices son los que requieren una dedicación mayor.

Una comparación de diferentes elementos de abrazadera llevó a descubrir seis ventajas que ofrecieron

diferentes resultados, dependiendo de si se utilizaban sistemas eléctricos, hidráulicos o de fijación de

matrices.

Eficiencia: periodos de tiempo cortos de instalación y puesta en marcha, incluso con lotes peque-

ños. Además, si una matriz se estropea, es sustituido rápidamente, lo cual supone una reducción

considerable del tiempo.

Automatización: los elementos de fijación funcionan con electricidad. Es posible el uso de ele-

mentos monitorizados, especialmente para presión hidráulica y para posición de acoplamiento de

abrazadera, incluso, en condiciones ambientales desfavorables, tales como altas temperaturas,

etc. Los ciclos cortos de fijación y separación se deben al circuito automático de funciones. La

integración en el proceso de monitorización y control garantiza una seguridad absoluta.

Sencillez en las operaciones: es posible realizar fijaciones, incluso en zonas inaccesibles. Per-

mite la repetibilidad del procedimiento de fijación. Se puede utilizar incluso en condiciones ambien-

tales adversas (temperatura, sprays). Además, este sistema permite que trabajadores con escasa

cualificación realicen el cambio de matrices.

Aumento de la productividad: se alcanza una capacidad de presión más alta gracias a los cortos

periodos de puesta en marcha, que se llevan a cabo en un tiempo inferior.

Mejora de la calidad: fijación uniforme y de baja distorsión, siempre con las mismas posiciones

de fijación.

Page 97: 10 Prensas.pdf

9797FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Menor desgaste de la herramienta: aumenta la vida del utillaje y se mantiene la fuerza de fijación

incluso en caso de expansión o contracción, debido a variaciones de temperatura, lo cual garantiza

una mayor repetibilidad de posicionamiento. Además, asegura una óptima selección de posiciones

de fijación según las condiciones de la máquina y el sistema de alimentación.

Page 98: 10 Prensas.pdf

9898FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Rápida amortización

La decisión de sustituir un sistema de fijación convencional por un sistema semiautomático o totalmente

automático, plantea la pregunta de cuándo estará pagado el sistema totalmente. Para responder a esta

pregunta es necesario realizar un análisis de costes y beneficios.

Los costes incluyen los gastos de adquisición de los elementos de fijación y la unidad de energía con

control eléctrico y de su integración en el sistema de control de la máquina. También comprenden los

gastos de instalación, y algunas modificaciones esenciales en la máquina y en los moldes.

Por su parte, los beneficios incluyen la reducción del tiempo de cambio y, por lo tanto, un menor desgaste

de las matrices, aumento de la calidad de la producción, niveles de inversión más bajos y, consecuente-

mente, una menor inmovilización del capital, así como una mejora de las condiciones laborales. La si-

guiente fórmula permite una estimación de la relación coste-beneficio.

A: K/N: (Ks + KM + KW) / (NSXMXW), donde A es la amortización, K el constante, N el beneficio, Ks el

coste de los elementos de fijación, Km el coste de modificación de la máquina, Kw el coste de modifica-

ción de la matriz, Ns la reducción del tiempo de fijación y separación, M la estimación horaria, y W la

frecuencia de cambio.

La fuerza de sujeción máxima que se puede obtener por medio de los tornillos de fijación socila entre 70 y

80 Kn. Una fuerza de sujeción mayor requiere un gran esfuerzo. La fijación de un tornillo en la bancada de

la máquina generalmente requiere entre 20 y 40 seg. y en el lateral de la máquina un 50 por ciento más.

Además, si se ponen en funcionamiento los brazos de fijación, el tiempo se incrementa otro 50 por ciento,

y si la tuerca no está posicionada a la altura correcta, se tardará un tiempo mayor en realizar el ajuste.

Elevador de tijera para situación de matriz en prensa.

Page 99: 10 Prensas.pdf

9999FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Estandarización de matrices

Al considerar los puntos recién mencionados, es importante tener en cuenta que no es posible reducir los

tiempos de amarre y desbloqueo sin unas matrices estandarizadas, para lo cual es indispensable la

estandarización de la profundida y altura del borde de la fijación.

No obstante, para evitar modificaciones costosas de todas las matrices, se puede tomar como modelo

estándar el borde de fijación más alto. En casos de este tipo, todas las matrices con un borde de fijación

más bajo se pueden equipar con una plancha espaciadora en el área donde se realiza la fijación, ya que al

igual que con las dimensiones de la matriz lateral se puede lograr la estandarización, al requerirse única-

mente pegar la plancha.

Duración de unos quince segundos en la posición de fijación

Si se utilizan rodillos automáticos para colocar las matrices en la prensa es difícil utilizar elementos de

fijación hidráulicos o eléctricos. En este caso, se recomienda utilizar tuercas y tornillso de fijación de alta

presión. Si las matrices están provistas de una muesca de sujeción, las tuercas de fijación con tornillos en

T son la solución más apropiada. Tras el posicionamiento y centrado de la matriz, la tuerca de fijación se

mueve a través de la muesca en T en el soporte. Es suficiente una llave inglesa pequeña para conseguir

una fuerza de sujeción. El tiempo de fijación y separación alcanza los quince segundos.

Carro de aproximación de utillajes.

Page 100: 10 Prensas.pdf

100100FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Los fijadores de borde fijo: una solución muy sencilla

Cuando todas las matrices tienen el mismo tamaño, la solución más sencilla es instalar mordazas de

borde fijo.

Las mordazas de contorno, también utilizadas como guías laterales, están montadas sobre la base de la

prensa y la parte lateral. En la base se pueden utilizar como topes espacioadores de canto o tornillos

fijadores.

Al poner en funcionamiento la máquina, se enciende el interruptor, se refuerza la presión hidráulica y se

afianza la matriz. En este caso, el tiempo de amarre y de separación por cada lado es de un segundo

aproximadamente. Las prensas de sujeción del borde, con una longitud de 270 mm, permiten una fuerza

máxima de apriete de 116 kN.

Las matrices, provistas de una placa base, se pueden fijar por medio de prensas de sujeción corredizas

que se mueven en las muescas en T, bien manualmente, bien mecánicamente.

Dependiendo de su tamaño, se puede alcanzar una fuerza máxima de apriete de 100 kN. Cuando se

utilizan cuatro cabecera corredizas en la parte lateral, el tiempo de fijación y separación es de unos dos

segundos.

Por su parte, los cilindros de pistón profundos se utilizan para las matrices con ranuras de fijación, por

ejemplo, en prensas de carrocería, etc. Los tornillos en T se utilizan para ajustar estos elementos de

fijación según las dimensiones del borde de fijación. Mientras tanto, los cilindros de pistón profundos y las

abrazaderas corredizas pueden moverse manualmente o automáticamente en las muescas para las

fijaciones.

Mediante un motor para posicionamiento automático se pueden impulsar un tornillo delantero, una cadena

articulada o un cinturón dentado.

Page 101: 10 Prensas.pdf

101101FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2

Poza prensa de doble excéntrica con consola de montaje de matriz.

Page 102: 10 Prensas.pdf

102102FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

PRENSAS

MA PRE N2 V2

P R E N S A S N i v e l 2P R E N S A S N i v e l 2