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Cizallado de metales en conformado: tipos clave, máquinas y consejos de diseño

Cizallamiento en máquinas de conformado de metales y mejores prácticas de diseño

El cizallamiento es un método fundamental de corte de metales utilizado en el procesamiento de chapa metálica. Permite a los fabricantes cortar materiales sin virutas, quemaduras ni derretimientos. En esta guía, exploraremos varios... operaciones de esquila, el máquinas y herramientas involucrado, y directrices prácticas de diseño para ayudarle a lograr cortes limpios y eficientes en la fabricación industrial.

1.0¿Qué es el cizallamiento en la metalurgia? Definición y proceso

Cizallamiento Es un proceso de corte mecánico que separa el material a lo largo de una trayectoria recta o curva mediante un punzón y una matriz. A diferencia del serrado o el corte con soplete, no produce virutas ni genera calor.

Las operaciones de esquila se realizan a menudo en chapas metálicas o stock de bobinas, utilizando máquinas como:

Estas herramientas son ideales para cortar acero, aluminio y otros materiales en línea recta o en procesamiento de bobinas.

Operaciones de corte comunes: corte, perforación, recorte y más

Existen varios tipos de operaciones de cizallamiento dependiendo de la geometría del material y del producto previsto:

  • Supresión– Produce una pieza cortándola de la chapa.
  • Perforación– Perfora un agujero en la hoja; el trozo sobrante se descarta.
  • Muescas– Corta secciones a lo largo del borde de la hoja.
  • Guarnición– Elimina el exceso de metal después del formado.
  • Corte longitudinal– Cortes longitudinales en bobinas para obtener tiras estrechas.

2.0Cómo funciona el cizallamiento: mecánica del proceso

El proceso de esquila se inicia fractura en el punto más débil del material y progresa hasta completar la separación.

Para garantizar bordes cortados limpios:

  • Mantener alineación precisa de herramientas
  • Control espacio libre entre punzón y matriz
  • Utilice alta calidad geometría de herramientas

Si se ejecuta correctamente, esto minimiza las rebabas y reduce la necesidad de un acabado secundario.

Troquelado simple con un punzón y una matriz
Troquelado simple con punzón y matriz
Método para obtener un borde liso al cizallar, utilizando una placa de presión con forma para poner el metal en compresión localizada y un punzón y un punzón opuesto que descienden al unísono.
Método para obtener un borde liso al cizallar utilizando una placa de presión conformada para poner el metal en compresión localizada y un punzón y un punzón opuesto que descienden al unísono.

3.0Métodos y equipos básicos de corte

Corte en línea recta (corte simple)

Corta metal a lo largo de una línea recta utilizando:

Cizallas de guillotina hidráulicas

Tijeras mecánicas de potencia

Corte longitudinal

Este proceso corta las bobinas en tiras más estrechas a lo largo de su longitud utilizando:

  • Máquinas de línea de corte longitudinal
  • Máquinas cortadoras rotativas

Común en líneas de procesamiento de bobinas antes del estampado o el conformado de rollos.

método de corte suave de una varilla poniéndola en compresión durante el corte
Método de corte suave de una varilla poniéndola en compresión durante el corte.
cizalla hidráulica
cizalla hidráulica

4.0Punzonado vs. perforación: Diferencias clave en el punzonado de metales

Ambos utilizan un sistema de punzón y matriz. La principal diferencia radica en la pieza de trabajo:

  • Supresión:Se utiliza la parte recortada.
  • Perforación:El agujero se utiliza y el trozo perforado es de desecho.
Esquema que muestra la diferencia entre perforación y corte.
Esquema que muestra la diferencia entre perforación y corte

5.0Técnicas avanzadas de corte: lancetas, entalladuras, mordisqueos y más

Algunos métodos de corte especializados incluyen:

Proceso Descripción
Punción Corte parcial sin retirar material
Perforador Perforando muchos agujeros pequeños
Muescas Quitar material de los bordes o esquinas
Mordisqueando Creación de contornos complejos con punzones superpuestos
Afeitado Suavizado de los bordes cortados después del troquelado
Cierre Separación de piezas de una tira
Bebiendo Se utiliza para materiales blandos como goma o tela.
el proceso de beber
El proceso de beber

6.0Sistemas de herramientas de punzonado y matriz para operaciones de cizallamiento

Un juego de matrices de perforación típico incluye:

Estos se montan en máquinas como:

Los componentes básicos de las matrices de perforación y troquelado
Los componentes básicos de las matrices de perforación y troquelado
El corte con un punzón cuadrado a la izquierda y un punzón de corte angular a la derecha muestra una diferencia en la fuerza máxima y la longitud de la carrera. Ambos métodos requieren la misma energía total.
El troquelado con un punzón cuadrado (izquierda) y un punzón de cizallamiento angular (derecha) muestra una diferencia en la fuerza máxima y la longitud de carrera. Ambos métodos requieren la misma energía total.

7.0Sistemas de troqueles automatizados: troqueles progresivos, de transferencia y compuestos

Para una mayor productividad, las prensas avanzadas utilizan:

Matrices progresivas

Varias estaciones

Cada trazo mueve la pieza a la siguiente operación.

Matrices de transferencia

Las piezas individuales se mueven entre estaciones mediante un mecanismo de transferencia.

Matrices compuestas

Realizar múltiples operaciones (corte + perforación) en un solo golpe

Matriz de perforación y troquelado progresivo para hacer una arandela cuadrada. Tenga en cuenta que los punzones tienen diferentes longitudes.
Matriz de perforación y troquelado progresivo para fabricar una arandela cuadrada. Tenga en cuenta que los punzones tienen diferentes longitudes.

8.0Reglas de diseño de corte para prensas CNC e hidráulicas

Al diseñar para un corte eficiente, siga estos principios:

  • Diámetro del orificio ≥ espesor del material
  • Distancia mínima al borde ≥ espesor del material
  • Ancho de ranura o banda ≥ espesor del material
  • Utilice tolerancias generosas
  • Organizar las piezas para reducir los desechos

Estas reglas se aplican independientemente de si se utiliza Prensas de torreta CNCMáquinas de corte fino, o Prensas hidráulicas.

método para hacer una arandela simple en una matriz compuesta de perforación y troquelado. La pieza se troquela a y posteriormente se perfora b en la misma carrera. El punzón de troquelado contiene la matriz para perforar.
Método para fabricar una arandela simple en una matriz compuesta de perforación y troquelado. La pieza se troquela (a) y posteriormente se perfora (b) en la misma carrera. El punzón de troquelado contiene la matriz para la perforación.

9.0Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es el objetivo principal del cizallamiento en el conformado de metales?
A: Para cortar chapa metálica de forma limpia sin producir virutas ni calor, lo que lo hace ideal para fabricación a alta velocidad y con pocos residuos.

P2: ¿Qué máquinas se utilizan en las operaciones de cizallamiento?
A: Cizallas guillotina hidráulicas, cizallas mecánicas, cortadoras rotativas, punzonadoras CNC y prensas de matriz progresiva.

P3: ¿Cuál es la diferencia entre blanking y piercing?
A: El troquelado crea una pieza utilizable a partir del recorte, mientras que la perforación deja la hoja principal intacta y elimina un trozo como desecho.

P4: ¿Cómo puedo reducir las rebabas en el proceso de corte?
A: Asegúrese de que haya una distancia adecuada entre el punzón y la matriz, mantenga el filo de las herramientas y utilice materiales apropiados.

10.0Conclusión: Selección de la máquina y estrategia de diseño adecuadas

El cizallado sigue siendo un proceso rentable y versátil en la fabricación de metales. Al comprender la mecánica, las herramientas y los principios de diseño, y elegir el equipo adecuado, como Cizallas de guillotina hidráulicasPunzón CNC Prensas, o Máquinas de troqueles progresivos—puede lograr cortes limpios, reducir los desperdicios y aumentar la productividad general.

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