DISPOSITIVOS DE PRESIÓN PARA MATRICES

En general, la atención que se presta a los dispositivos de presión está muy por debajo de la importancia real que estos tienen en las matrices.

En muchas ocasiones, la producción se ve notablemente mermada debido a las muchas incidencias que se dan con estos dispositivos.
Cada sistema de presión tiene sus propias características de funcionamiento, que deben estar acorde con las recomendaciones del fabricante.

En el caso de las Arandelas cónicas, Resortes de Acero, Resortes de Poliuretano y/o Cilindros de gas, su correcta aplicación depende de las condiciones de trabajo y de los factores que enumeramos a continuación:

La elección del dispositivo mas adecuado viene determinado por:
1) Las particularidades del utillaje y la transformación.
2) La producción a realizar.
3) La carrera de trabajo.
4) La fuerza de trabajo.

Arandelas Cónicas DIN 2093:

Los distintos tipos de montajes de las Arandelas cónicas DIN 2093, proporcionan una serie de ventajas y/o inconvenientes en su funcionamiento que deben tenerse en cuenta para su funcionamiento.

Montaje en serie Montaje en paraleo Montaje en serie/paralelo

El montaje en serie proporciona una mayor carrera que el paralelo pero también requiere mayor altura de apilamiento. El montaje en paralelo proporciona más fuerza que el anterior pero su carrera de trabajo es inferior. El montaje en serie/paralelo sería una opción intermedia que tiene las ventajes del paralelo sin los inconvenientes del montaje en serie.

Resortes helicoidales DIN10243:
Los muelles helicoidales de Acero DIN10243, engloban cuatro tipos diferentes de fuerzas de trabajo, aunque se caracterizan por su variedad de longitudes en cada uno de los 4 tipos existentes. Los colores distintivos son: Verde, Azul, Rojo y Amarillo que a su vez proporcionan cargas de trabajo de tipo Ligera, Media, Fuerte y Extra fuerte respectivamente.

Cabe destacar que dentro de la familia de muelles helicoidales existe un tipo con alambre de sección rectangular denominado “Superfuerte” que conservando las dimensiones de las series anteriores, ofrece valores de carga

cuatro veces superiores a los del tipo “Extra fuerte”.

Dentro de la familia de muelles para matricería, también existe otro grupo fabricado con alambre de sección ovalada que ofrecen cargas y fuerzas de trabajo diferentes a los anteriores.


Selección de los Resortes:
La elección del resorte depende básicamente de 4 factores que deben ser respetados para poder prolongar su vida de trabajo:
1) Elegir siempre que sea posible los resortes de mayor longitud y de serie inferior.
2) No superar las deflexiones recomendadas en el catálogo (precarga + carga de trabajo).
3) Realizar siempre una precarga de equivalente a un 5% de su longitud (mínimo 2mm.).
4) Guiar siempre los resortes en un 15% aprox. de su longitud (interior y/o exteriormente).


Durabilidad de los resortes:
La durabilidad de los resortes depende básicamente de su correcta elección y montaje de acuerdo a sus condiciones de trabajo. Una deflexión adecuada (relación entre longitud en reposo y comprimido), así como no sobrepasar los valores recomendados, son fundamentales para su durabilidad.

Resortes de Poliuretano:
Los resortes de elastómero de Poliuretano son capaces de absorber y amortiguar fuerzas, tanto de impacto como continuas. A un determinado desplazamiento de compresión le corresponde una fuerza elástica para alcanzar dicho desplazamiento. En general, son usados en substitución de muelles de Acero helicoidales y su principal característica es su alta durabilidad.

Montaje de los resortes de Poliuretano:
Para obtener un mayor rendimiento y durabilidad de estos dispositivos, se recomienda seguir los siguientes pasos:

1)Cortar las barras al torno a una velocidad de aprox. 40m/minuto, refrigerando la herramienta para evitar la adherencia de partículas.
2) No utilizar muelles cuya longitud supere 2 veces su diámetro (diám. 40 - Long. 80mm.).
3) Para obtener mayor fuerza, montar varios muelles en paralelo.
4) Para obtener mayores carreras se recomienda montar un máximo de 3 muelles en vertical separados por arandelas metálicas.
5) Una vez el muelle entre en servicio, sufrirá un asentamiento de sus fibras acortándose su longitud entre un 5 y un 7% aprox. Seguidamente, durante las primeras 8 o 10 horas de trabajo volverá a recuperarlas progresivamente.

Ejemplos de Montaje:

Cilindros de Gas:
Los resortes o cilindros de Gas (Nitrógeno), están pre-cargados a una determinada presión para conseguir que el vástago haga la función de muelle. Poseen ventajas de durabilidad respecto a los muelles helicoidales de Acero ya que pueden ser recargados en caso pérdida de sus condiciones de fuerza.

Existen un amplio rango de tipos y tamaños que van desde los 40 Kg. hasta los 16.000 Kg., y con carreras de 10mm. hasta mas de 200mm.


Recomendaciones de uso:
Los cilindros de gas no tienen prácticamente limitación en cuanto al nº de golpes por minuto que pueden dar, sin embargo, es recomendable consultar con el proveedor cuando tengan que tranbajar a más de 100 g.p.m.

En todas las ocasiones hay que tratar de:

1) Evitar que la recuperación del vástago se haga de forma libre, ya que podría dañar los componentes internos.
2) Un exceso de temperatura (+80º C) puede reducir la elasticidad de los elementos de estanqueidad o llegar a dañarlos.
3) Es recomendable no utilizar toda la carrera nominal del cilindro, reservando un 10% de la misma o bien uos 5mm. aprox.
4) Es muy recomendable que los cilindros no reciban golpes con objetos, proyecciones de soldadura, o cualquier otro tipo de impacto superficial.

5) El montaje y la fijación de los resortes en la matriz, debe hacerse de acuerdo a las indicaciones del proveedor.


Recomendaciones de montaje:
Siempre que sea posible hay que seguir los siguientes pasos:

1) Sujetar los cilindros mediante los agujeros roscados dispuestos en el fondo del cilindro.
2) El agujero roscado en el vástago del émbolo no debe usarse para la sujeción del cilindro. Dicho orificio está destinado a operaciones de mantenimiento.
3) Montar siempre el cilindro en sentido paralelo al de la fuerza aplicada.
4) La superficie de contacto para accionar el vástago del émbolo deberá estar siempre en ángulo recto respecto a la carrera del cilindro.
5) Procurar un contacto total de la superficie del émbolo con la placa de trabajo.
6) Deben evitarse cualquier fuerza lateral que actúe sobre el cilindro.
7) Proteger el vástago del émbolo contra golpes o líquidos corrosivos.
8) La presión máxima de llenado (150 bar. a 20º C.) nunca debe sobrepasarse.

RECOMENDACIONES FINALES:

Arandelas cónicas:

Aplicación en troqueles pequeños y medianos.

Carreras pequeñas o muy pequeñas, con cargas bajas o medias.

Mantenimiento elevado.

No recomendado para alta producción.

Resortes de Acero:
Aplicación en todo tipo de troqueles, especialmente pequeños y medianos.
Cargas de trabajo de tipo pequeñas y medianas.
Buen comportamiento en troqueles de alta velocidad.
Se recomienda trabajar a la deflexión mínima aconsejada por el fabricante.

Resortes de Poliuretano:
Aplicables en todo tipo de troqueles, especialmente medianos y grandes.
Cargas de trabajo de tipos medianas y grandes.
Buen comportamiento en troqueles de embutición.
Se recomienda trabajar a la deflexión mínima aconsejada por el fabricante.

Cilindros de Nitrógeno:
Aplicables en todo tipo de troqueles, especialmente medianos, grandes y muy grandes.
Cargas de trabajo de tipos pequeñas, medianas y grandes.
Buen comportamiento en troqueles de embutición como sustitución del cojín de la prensa.
Es aconsejable seguir las instrucciones del fabricante en el montaje, uso y mantenimiento.

Fundación Ascamm

Centro Tecnológico

Enero 2008