¿Qué es un troquel de estampación?

La mayoría de las matrices de estampación son herramientas de alta precisión. Están fabricadas con acero afilado para garantizar su durabilidad y precisión. Existe una amplia variedad de matrices de estampación que pueden utilizarse para diversos procesos de estampación de chapa metálica. Las matrices de estampación se utilizan en la mayoría de los sectores, como la automoción, la aeronáutica, la electrónica, los bienes de consumo y la fabricación de electrodomésticos.

En este artículo, describiremos qué es un troquel de estampación: cómo funciona, sus tipos y sus usos.

¿Qué es un troquel de estampación?

Al trabajar con metal o fabricar artículos, las matrices de estampación son herramientas especializadas que se utilizan para cortar, dar forma o moldear láminas metálicas u otros materiales en formas simples o complejas. Son importantes en el proceso de estampación, que implica el uso de una herramienta de dos piezas para aplicar presión a una lámina, mecanizar la forma deseada y, finalmente, extraerla.

Existen muchos tipos de herramientas de estampación, cada una diseñada para un trabajo específico. Un ejemplo es el proceso de troquelado, que corta la chapa metálica en piezas planas llamadas "piezas brutas". La forma deseada se conserva, mientras que los restos alrededor de la pieza bruta se desechan. Una matriz de perforación, por otro lado, perfora agujeros o espacios en el material. Las matrices de doblado, por otro lado, doblan el material en líneas rectas o curvas, creando ángulos, pliegues o dobleces.

¿Cómo funciona el proceso de utilización de un troquel de estampación?

La fabricación de un juego de herramientas de estampación es el primer paso del proceso. Estas herramientas cuentan con una matriz (o punzón) y una matriz (o molde) independientes. El punzón se ubica en la parte superior y la matriz en la inferior. La lámina plana o bobina que se va a prensar se coloca en el alimentador de la prensa. Es necesario perforar el material para realizar agujeros o eliminar ciertas formas.

Cuando el punzón entra en la matriz, corta la forma deseada. El resto del material se deja intacto (se perfora) o se perfora. A continuación, se reinicia el proceso de organización del material. Doble o moldee el material en la forma deseada, creando dobleces, ángulos o contornos complejos (si la pieza tiene algún tipo de contorno tridimensional).

Si la pieza tiene una forma tridimensional más profunda, se utiliza un molde de estiramiento. Esto suele ocurrir al fabricar piezas cilíndricas o con forma de copa. Una vez finalizado el proceso de prensado, el producto terminado se expulsa del molde mediante un dedal o un chorro de aire.

Si la pieza requiere más de una etapa de moldeo y estampado, estos pasos pueden combinarse en una sola herramienta con múltiples estaciones. Al pasar por cada etapa, la pieza se desplaza a lo largo de los pasadores de posicionamiento. Las piezas estampadas pueden someterse a controles de calidad para garantizar que cumplan con los estándares de calidad y las medidas especificadas.

¿Cuáles son los materiales utilizados para las matrices de estampación?

Las matrices de estampación son una herramienta muy básica en la metalurgia. Generalmente se fabrican con acero para herramientas mediante fresado, temple y calentamiento. Cada vez más, estas herramientas se fabrican con acero endurecido y se cortan mediante electroerosión por hilo (EDM). Esto significa que, tras el mecanizado principal, cualquier distorsión que pueda producirse durante el temple puede corregirse sin necesidad de rectificado. Además de estos dos materiales, existen otros que se utilizan para fabricar matrices:

acero para herramientas

El acero para herramientas es reconocido por su dureza y longevidad. Soporta alta presión y movimientos repetitivos, y no se desgasta fácilmente. Por lo tanto, es ideal para la producción en serie, donde la precisión y la durabilidad son cruciales.

Carburo

El carburo, al igual que el diamante en bruto, es más fuerte y resistente al desgaste que el acero para herramientas. También es especialmente adecuado para aplicaciones que requieren precisión extrema o resistencia al desgaste. Sin embargo, esta dureza es más costosa y frágil. Por lo tanto, es un material ideal para aplicaciones profesionales exigentes.

Acero de alta velocidad

El acero de alta velocidad es el material líder para matrices. Este material soporta las altas temperaturas y presiones de las operaciones de estampación rápida, manteniendo su filo. Por ello, es más duradero y resistente al calor que el acero para herramientas estándar, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alta velocidad.

Metal en polvo

Los alquimistas utilizan metal en polvo para crear sus brebajes. Estos materiales se obtienen mezclando metal en polvo y calentándolo hasta formar un sólido. Este proceso permite desarrollar materiales con propiedades específicas para satisfacer requisitos específicos de estampación. Por ejemplo, para mejorar la tenacidad o la resistencia al desgaste.

Acero resistente a los impactos

El acero resistente a impactos actúa como un amortiguador en el mundo de los moldes. Soporta impactos y vibraciones rápidas, por lo que es ideal para tareas que requieren resistencia a la gravedad y a momentos repentinos. Este material reduce el desgaste del molde y, por lo tanto, prolonga su vida útil.

Acero con alto contenido de carbono y cromo

El acero con alto contenido de carbono y cromo es el material más resistente para moldes. Presenta buena resistencia al desgaste y mantiene una alta precisión durante un largo periodo. Este material es ideal para trabajos de precisión que requieren un alto grado de precisión.

¿Para qué se utilizan las matrices de estampación?

Las matrices de estampación son herramientas muy importantes en la industria manufacturera. Se utilizan de diversas maneras para fabricar láminas metálicas y otros materiales en formas y piezas específicas. Muchas piezas de automóviles, como paneles de carrocería, soportes y piezas de chasis, se fabrican con matrices de estampación.

Las matrices de estampación también se utilizan para fabricar piezas como revestimientos, componentes estructurales de aeronaves y soportes. Además, se utilizan para fabricar piezas utilitarias y decorativas para electrodomésticos como hornos, refrigeradores y lavadoras.

Las matrices de estampación también se utilizan para fabricar numerosos productos de consumo, como carcasas metálicas para teléfonos inteligentes, portátiles y otros dispositivos electrónicos, así como piezas metálicas decorativas o utilitarias para muebles y lámparas.

¿Qué tipos de matrices de estampación están disponibles?

Como matriz de uso común en el proceso de estampación de metal de precisión, viene en muchos tipos diferentes.

Troqueles simples

Las matrices simples solo pueden realizar una acción, como cortar o conformar. Por lo tanto, son adecuadas para tareas sencillas que requieren una sola acción. Son eficientes y fáciles de mantener, lo que las hace ideales para la producción en masa de piezas básicas. Su simplicidad las convierte en una ventaja, por lo que son esenciales en cualquier taller de estampación metálica.

Matrices compuestas

Pueden realizar varias tareas a la vez, como cortar y perforar simultáneamente. Estas matrices son ideales para piezas que requieren múltiples operaciones precisas, pero que no requieren un procesamiento por etapas. Al no necesitar mover piezas entre operaciones, ahorran tiempo y mantienen la alineación y la precisión.

Matrices progresivas

Las matrices progresivas constan de una serie de estaciones. A medida que el metal pasa por la matriz, cada estación realiza una operación diferente. Cada estación aprovecha el trabajo de la anterior para formar piezas más complejas. Las matrices progresivas son la forma más eficiente de fabricar piezas complejas, especialmente en producciones de gran volumen. Están cuidadosamente diseñadas para producir un producto final excepcional.

Matrices de transferencia

Las matrices de transferencia funcionan de forma diferente a otras matrices. Mueven la pieza de trabajo de una estación a la siguiente. Las matrices progresivas, en cambio, sujetan la pieza en su lugar sobre una tira metálica. Por lo tanto, las matrices de transferencia son ideales para piezas grandes y complejas que requieren múltiples operaciones. Admiten componentes de mayor tamaño y ofrecen una versatilidad inigualable.

Múltiples matrices

Las matrices múltiples ofrecen el máximo nivel de personalización y productividad. Estas matrices son una colección de diferentes conjuntos de matrices. Cada conjunto está diseñado para una operación específica y se coloca en secuencia. Pueden ser matrices simples, matrices compuestas o incluso matrices progresivas. Juntas, estas matrices producen diversas piezas o diferentes características de la misma pieza. Por lo tanto, esta disposición es ideal para ensamblajes complejos o la producción simultánea de grandes cantidades de piezas.

¿Cuáles son las dos operaciones básicas de una matriz de estampación?

Formando

Cuando se utiliza una herramienta de estampado para conformar, una lámina plana de metal u otro material se transforma en la forma o contorno tridimensional deseado. Algunas de las operaciones que se pueden realizar son: engarzado, rebordeado, plegado, estirado, torsión y doblado.

Al doblar con una matriz de estampación, el material debe doblarse. Para formas más complejas, el doblado puede realizarse en varios pasos. La embutición superficial o profunda es un método para crear una forma tridimensional, ya sea superficial o profunda, a partir de una pieza plana de material mediante estiramiento y moldeo. Un diseño, patrón o designación que se realza o se deprime en la superficie de un material se denomina gofrado.

Un juego de troqueles de relieve consta de un troquel macho y uno hembra con el diseño deseado, y el material se prensa entre ambos. El relieve es un método muy preciso para moldear materiales con límites muy ajustados, superficies lisas y bordes afilados.

En el proceso de rebordeado, se forma un borde continuo, ya sea elevado o rebajado, alrededor del borde de la pieza. El plegado tuerce y dobla los bordes de una pieza para hacerla más rígida o estéticamente más atractiva. Al igual que el trazado superficial, el estiramiento consiste en presionar el material para crear crestas que lo endurecen. El engarzado es un método para doblar o rizar los bordes de una pieza. Este método se utiliza en la fabricación de artículos como frascos, pipas y barriles.

Se necesita un juego de moldes diferente para cada tipo de trabajo artesanal. También se requiere un control preciso del espesor del material, la holgura del punzón y la matriz, y la lubricación para obtener los resultados deseados.

Corte

Al cortar con una matriz de estampación, se eliminan ciertas formas o partes de la lámina. Estos pasos son fundamentales para fabricar piezas de precisión con bordes lisos. Algunos de los procesos de corte incluyen el troquelado, el punzonado, el ranurado, el recorte, el cizallado, el corte longitudinal y la perforación.

El punzonado es el proceso de cortar una pieza plana de chapa o pieza bruta a partir de una placa. Una matriz consta de un punzón plano y una matriz. El uso del punzón y la matriz para perforar agujeros o crear huecos en el material se denomina perforación. El punzón suele tener una superficie biselada, de modo que la muesca se realiza desde un punto hasta un punto ligeramente más alejado.

Al hacer una muesca, se realiza un pequeño corte en forma de V o U en el material. Esto se realiza con un punzón angular y se suele utilizar para crear pestañas o agujeros que facilitan el montaje. El recorte consiste en cortar el exceso de material de los bordes de una pieza para darle la forma final deseada. Al cizallar, los cortes se realizan en línea recta para reducir el tamaño de la pieza.

El corte es el proceso de realizar cortes o perforaciones localizados en el material. Esto se realiza para crear pestañas o bisagras para piezas como tapas o tapones. El corte longitudinal es el proceso de realizar cortes largos y rectos en el material para crear tiras o bandas más delgadas. Generalmente se utilizan cizallas laminadoras eléctricas, pero también se puede emplear el método de cuchilla lineal circular. Las operaciones de perforación crean patrones de pequeños agujeros o perforaciones en el material y representan subvariantes de las perforaciones.

¿Cómo elijo un servicio de troquelado?

Elegir un servicio de troquelado es una decisión muy importante que puede tener un impacto significativo en la calidad y la eficiencia del proceso de producción. Puede estar seguro de haber tomado la decisión correcta si cumple con los altos estándares en la mayoría o en todas las siguientes áreas: experiencia, conocimiento de los materiales, control de calidad, tecnología e instalaciones, precio y comunicación.

Busque una empresa de servicios con años de experiencia en el diseño y la fabricación de matrices de estampación. Para obtener el mejor servicio para sus necesidades, averigüe si el proveedor tiene experiencia en su sector. Averigüe cómo la empresa de servicios verifica la calidad de su trabajo.

Asegúrese de que cumplan con los requisitos de un sistema de gestión de calidad reconocido y adecuado para su organización. Verifique la tecnología y las habilidades del proveedor de servicios para garantizar que pueda satisfacer sus necesidades. Si los productos que desea utilizar son difíciles o poco comunes, asegúrese de que el proveedor de servicios sepa cómo utilizarlos.

Considere cuántos productos puede producir el proveedor de servicios y cuál es el plazo de entrega. Solicite presupuestos detallados e información a varias empresas de servicios para asegurarse de obtener el mejor precio. Solicite testimonios y reseñas de clientes habituales o conocidos del sector.

Es importante comunicarse con claridad durante todo el proceso de fabricación de moldes. Las primeras señales de falta de comunicación pueden provocar problemas adicionales. Si sus necesidades de producción cambian con el tiempo, es fundamental asegurarse de que su proveedor de servicios pueda evolucionar y crecer.

¿Cuándo utilizar troqueles de estampación?

Se utilizan distintos tipos de matrices de estampación para distintos propósitos, y cuándo y cómo se utilizan depende de lo siguiente:

• Cuando se requiere fabricar una gran cantidad de piezas o componentes, el precio inicial del troquel solo es importante si el volumen de producción es pequeño.
• Cuando la precisión y la consistencia son importantes.
• Son versátiles y se pueden utilizar para fabricar piezas con una variedad de características, como formas y patrones complejos.
• Las matrices de estampación son adecuadas para metales, acero y latónTodos con espesores de medios a gruesos. Con las matrices de estampación, se pueden cortar, doblar y moldear con precisión materiales más gruesos, pero el espesor máximo depende de la resistencia de la prensa de estampación y de las características del material.
• Cuando necesita producir piezas de forma rápida, económica y rentable.
• Cuando se requiere trabajo adicional, como doblar, roscar o soldar, se puede agregar el procesamiento de matriz de estampación a un proceso de fabricación de varios pasos.

¿Cuáles son las aplicaciones del mecanizado de matrices de estampación?

El mecanizado de metales de precisión se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, por lo que las herramientas de estampación se pueden utilizar en muchas áreas diferentes.

• En la industria automotriz, se utiliza para fabricar paneles de carrocería, piezas de chasis, clips, soportes y otras piezas.
• En la industria aeronáutica, las herramientas de estampación se utilizan para fabricar piezas estructurales, piezas de motor, revestimientos/superficies de control y piezas interiores.
• Se utiliza para fabricar piezas eléctricas como placas de interruptores, conectores y terminales.
• Muchas piezas estampadas, como paneles, soportes y bisagras, se pueden encontrar en electrodomésticos como lavadoras, congeladores y hornos.
• Las piezas estampadas también se utilizan en la fabricación de aparatos y dispositivos médicos como instrumentos quirúrgicos, implantes y herramientas de diagnóstico.
• Las matrices de estampación se utilizan para fabricar piezas pequeñas, sujetadores, clips y componentes estructurales para la industria de la construcción.

¿Cuáles son las ventajas de las matrices de estampación?

El uso de matrices de estampación ofrece numerosas ventajas importantes, siempre que la forma y el diseño de la pieza cumplan con los requisitos del proceso. Las siguientes ventajas se asocian a este tipo de procesos:

• Alta precisión y consistencia
• Altas velocidades de producción
• Se pueden producir grandes cantidades de piezas a bajo coste
• Alta eficiencia del material
• Versatilidad
• Geometrías complejas
• Alta resistencia y larga vida útil de las piezas.
• Capacidad de crecimiento
• Facilidad de operaciones secundarias
• Facilidad para comprobar la calidad del producto

¿Cuáles son las desventajas de las matrices de estampación?

La estampación en matriz tiene muchas ventajas, pero existen algunos problemas y limitaciones que debes conocer:

• El alto coste inicial de fabricación del molde
• Largo plazo de entrega de los moldes
• Espesor de material limitado
• Limitaciones en la selección de materiales.
• La complejidad lleva las restricciones del diseño al límite
• Tiempo de instalación
• Mantenimiento y desgaste
• Limitaciones del tamaño de las piezas

¿Cuál es la diferencia entre las matrices de estampación y la estampación con matriz progresiva?

En la estampación, las herramientas utilizadas son matrices. Sin embargo, la estampación progresiva es un método que se utiliza para fabricar piezas más complejas. Es un proceso de varios pasos. Una matriz es una herramienta sencilla que corta, moldea o forma una pieza o elemento a la vez.

El método de estampación con matriz progresiva es más avanzado y automatizado que las operaciones de estampación con matriz. Se utiliza una matriz multiestación y se pueden completar múltiples procesos en una sola estampación. Cada punto de la matriz realiza una función específica, como cortar, formar o perforar.

En la estampación progresiva, el material se coloca en la matriz y, a medida que avanza, cada estación completa su trabajo en el orden correcto. Esto permite estampar múltiples características o piezas a la vez. Mediante la estampación progresiva se pueden producir piezas con formas complejas y numerosas características.

Conclusión

Este artículo ofrece una visión general de los conceptos básicos, los principios de funcionamiento y los distintos tipos de matrices de estampación. También analiza sus importantes aplicaciones en la fabricación. Se destaca la importancia de las matrices de estampación para la fabricación de piezas metálicas de alta precisión.

Como un proveedor profesional de piezas metálicas, Yonglihao Machinery ha proporcionado muchos soluciones de estampación de alta calidad Gracias a su tecnología avanzada y amplia experiencia, hemos obtenido el reconocimiento unánime de nuestros clientes. Si tiene alguna pregunta sobre moldes de estampación, no dude en contactar con nuestros ingenieros.