Proceso de corte de chapa

Procesamiento de corte de chapa


Los procesos de corte de chapa metálica son aquellos en los que una pieza de chapa metálica se separa aplicando una fuerza lo suficientemente grande como para cortar el material. Los procesos de corte más comunes se realizan aplicando una fuerza cortante, y por lo tanto, a veces se los denomina procesos de cizallamiento. Cuando se aplica una fuerza de cizallamiento suficientemente grande, la tensión de cizallamiento en el material excederá la resistencia máxima a la cizalladura y el material fallará y se separará en la ubicación del corte. Esta fuerza de corte se aplica mediante dos herramientas, una arriba y otra debajo de la hoja. Ya sea que estas herramientas sean un punzón y mueran o cuchillas superiores e inferiores, la herramienta que está encima de la lámina da un golpe rápido hacia abajo sobre la chapa que descansa sobre la herramienta inferior. Hay una pequeña holgura entre los bordes de las herramientas superior e inferior, lo que facilita la fractura del material. El tamaño de esta holgura es típicamente 2-10% del espesor del material y depende de varios factores, como el proceso de corte específico, el material y el espesor de la lámina.


Los efectos del corte de metal en el material cambian a medida que progresa el corte y son visibles en el borde del material cortado. Cuando el punzón o las cuchillas de metal impactan sobre la lámina, la holgura entre las herramientas permite que la lámina se deforme y se "desplace" sobre el borde. A medida que la herramienta penetra aún más en la hoja, el corte produce una zona de material bruñido vertical. Finalmente, el esfuerzo cortante del metal es demasiado grande y el material se fractura en ángulo con una pequeña rebaba formada en el borde. La altura de cada una de estas partes del corte depende de varios factores, incluida la nitidez de las herramientas y la separación entre las herramientas.

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Existe una variedad de procesos de corte que utilizan fuerzas de cizallamiento para separar o eliminar material de una hoja de papel de diferentes maneras. Cada proceso es capaz de formar un tipo específico de corte, algunos con un camino abierto para separar una parte del material y otros con un camino cerrado para recortar y eliminar ese material. Al utilizar juntos muchos de estos procesos, las piezas de chapa pueden fabricarse con recortes y perfiles de cualquier geometría 2D. Tales procesos de corte incluyen lo siguiente:


  • Cizallamiento - Separación de material en dos partes

  • Blanking - Eliminación de material para usar en partes

  • Blanking convencional

  • Blanqueo fino

  • Punzonado - Extracción de material como desecho

  • Perforación

  • Slotting

  • Perforador

  • Haciendo muescas

  • Mordisqueando

  • Lancing

  • Corte longitudinal

  • De despedida

  • Cortar

  • Guarnición

  • Afeitado

  • Dinking

Cizalla de chapa

Como se mencionó anteriormente, existen varios procesos de corte que utilizan la fuerza de corte para cortar chapa metálica. Sin embargo, el término "corte" por sí mismo se refiere a un proceso de corte específico que produce cortes en línea recta para separar una pieza de chapa metálica. Más comúnmente, el corte se usa para cortar una hoja paralela a un borde existente que se mantiene en escuadra, pero también se pueden hacer cortes en ángulo. Por esta razón, el corte se usa principalmente para cortar hojas en tamaños más pequeños en preparación para otros procesos. Shearing tiene las siguientes capacidades:

  • Espesor de la hoja: 0.005-0.25 pulgadas

  • Tolerancia : ± 0.1 pulgadas (± 0.005 pulgadas factible)

  • Acabado de la superficie : 250-1000 μin (125-2000 μin factible)

El proceso de cizallamiento de corte de chapa se realiza en una máquina de cizalla, a menudo llamada cizalla de cuadratura o cizalla eléctrica, que puede operarse manualmente (a mano o con los pies) o por potencia hidráulica, neumática o eléctrica. Una máquina de corte típica incluye una mesa con brazos de soporte para sostener la hoja, topes o guías para asegurar la hoja, hojas de borde recto superior e inferior, y un dispositivo de medición para posicionar con precisión la hoja. La hoja se coloca entre las cuchillas superior e inferior, que luego se fuerzan juntas contra la lámina, cortando el material. En la mayoría de los dispositivos, la cuchilla inferior permanece estacionaria mientras que la cuchilla superior se fuerza hacia abajo. La cuchilla superior está ligeramente desplazada de la cuchilla inferior, aproximadamente del 5 al 10% del grosor de la lámina. Además, la cuchilla superior generalmente está en ángulo de modo que el corte progresa de un extremo al otro, reduciendo así la fuerza requerida. Las cuchillas utilizadas en estas máquinas suelen tener un borde cuadrado en lugar de un filo de cuchillo y están disponibles en diferentes materiales, como acero de baja aleación y acero con alto contenido de carbono.

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Blanqueo de chapa

El blanking es un proceso de corte en el que se saca una pieza de chapa de una pieza más grande aplicando una fuerza de corte lo suficientemente grande . En este proceso, la pieza eliminada, llamada pieza en blanco , no es chatarra, sino más bien la parte deseada. La supresión se puede usar para recortar piezas en casi cualquier forma 2D, pero se usa más comúnmente para cortar piezas con geometrías simples que se formarán más en los procesos posteriores. A menudo, las hojas múltiples se borran en una sola operación. Las partes finales que se producen con supresión incluyen engranajes, joyas y componentes de reloj o reloj. Las piezas sucias generalmente requieren un acabado secundario para suavizar las rebabas a lo largo del borde inferior.
El proceso de blanking requiere una prensa ciega, material de chapa metálica, punzón y matriz de blanking. El material de chapa se coloca sobre la matriz en la prensa de impresión. El troquel, en lugar de tener una cavidad, tiene un corte en la forma de la parte deseada y debe ser hecho a medida a menos que se forme una forma estándar. Sobre la hoja, reside el punzón, que es una herramienta en forma de la pieza deseada. Tanto la matriz como el punzón están hechos típicamente de acero para herramientas o metal duro. La prensa hidráulica impulsa el golpe hacia abajo a alta velocidad en la hoja. Una pequeña holgura, típicamente 10-20% del espesor del material, existe entre el punzón y el troquel. Cuando el punzón impacta la hoja, el metal en este espacio se dobla rápidamente y luego se fractura. El espacio en blanco que se ha cortado desde la culata cae ahora libremente en la ranura del troquel. Este proceso es extremadamente rápido, con algunas prensas de supresión capaces de realizar más de 1000 golpes por minuto.

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Punzonado de chapa

El punzonado es un proceso de corte en el cual el material se elimina de una pieza de chapa aplicando una fuerza de corte lo suficientemente grande . El punzonado es muy similar al borrado, excepto que el material eliminado, llamado babosa, es chatarra y deja atrás la característica interna deseada en la hoja, como un orificio o una ranura. El punzonado puede usarse para producir agujeros y recortes de varias formas y tamaños. Los agujeros perforados más comunes son formas geométricas simples (círculo, cuadrado, rectángulo, etc.) o combinaciones de los mismos. Los bordes de estas funciones perforadas tendrán algunas rebabas si se cortan pero son de bastante buena calidad. Las operaciones de acabado secundarias generalmente se realizan para obtener bordes más suaves.

El proceso de punzonado requiere una punzonadora, material de chapa , punzón y matriz. El material de chapa metálica se coloca entre el punzón y se muere dentro de la prensa de perforación. El troquel, ubicado debajo de la hoja, tiene un corte en la forma de la característica deseada. Sobre la hoja, la prensa sostiene el punzón, que es una herramienta en forma de la función deseada. Normalmente se utilizan punzones y matrices de formas estándar, pero se pueden hacer herramientas personalizadas para perforar formas complejas. Esta herramienta, ya sea estándar o personalizada, generalmente está hecha de acero para herramientas o metal duro. La perforadora empuja el punzón hacia abajo a gran velocidad a través de la hoja y dentro del troquel inferior. Hay una pequeña holgura entre el borde del punzón y el troquel, lo que hace que el material se doble y fracture rápidamente. La bala que se perfora de la hoja cae libremente a través de la abertura cónica en el dado. Este proceso puede realizarse en una perforadora manual, pero hoy en día las prensas de punzón controladas numéricamente por computadora (CNC) son las más comunes. Una punzonadora CNC puede ser accionada hidráulica, neumática o eléctricamente y entregar alrededor de 600 golpes por minuto. Además, muchas prensas punzonadoras CNC utilizan una torreta que puede contener hasta 100 punzones diferentes que se rotan en su posición cuando sea necesario.

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Una típica operación de punzonado de chapa metálica es aquella en la que una herramienta perforadora cilíndrica perfora la chapa, formando un único orificio. Sin embargo, una variedad de operaciones es posible para formar diferentes características. Estas operaciones incluyen lo siguiente: