Maquinas y procesos

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI
TRABAJO DE INVESTIGACION – TROQUELADORA
INTEGRANTES:
Briano Alvarado Samuel
Bravo Bravo Hugo
Cruz Antonia Gerardo Gibran
Rocha Medina Jorge Alejandro
DOCENTE:
Juana Laura Grimaldo Balderas
MATERIA:
Maquinas y Procesos de Fabricación
San Luis Potosí a 23 de marzo del 2023

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INDICE
Contenido
INDICE .........................................................2
Principio de Funcionamiento del Troquel
....................................................................3
Placa pisadora.........................................3
Partes de una troqueladora .....................6
Usos de la troqueladora.........................10
Capacidades............................................11
Ventajas y desventajas del troquelado.11
Tema de actualización............................12

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Principio de Funcionamiento del Troquel
El troquel está formado por tres placas que formarán la estructura principal del
mismo sobre las cuales irán montados el resto de los elementos que la configuran.
La función de las placas es la siguiente:
Placa inferior. Esta placa se fija a la mesa de la prensa. En ella, se fija la matriz y
las columnas guía. Otro aspecto a considerar al diseñar esta placa es que los
recortes sobrantes, en este caso las pepitas del punzonado han de pasar a través
de ella hacia el foso de la prensa.
Placa superior. Esta placa se ancla en la parte superior de la prensa. Sobre ella
se sitúan las herramientas que actuarán sobre la pieza y los pistones. Se ha de
tener en cuenta que las columnas guía han de pasar a través de la placa y deben
librar la prensa en su posición más desfavorable.
Placa pisadora.
Esta placa está situada entre las anteriores y su función es fijar la pieza a la matriz
antes de que baje totalmente la prensa y actúen las herramientas de corte, doblado
u otras, que pasan a través de ella y lo hagan de forma precisa. En el proceso de
ascenso de la prensa, tiene la importante función de evitar que la pieza sea
arrastrada por las herramientas que han actuado sobre ella. Para ello se colocan
unos pistones que mantienen la placa pisadora sobre la pieza durante un tramo del
ascenso.
Figura 1.1 Silueta de las placas que conforman la troqueladora en vista frontal
y superior.

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A continuación, se enumeran el resto de elementos principales del troquel
agrupados por conjuntos:
1. Conjunto Matriz.
Es un elemento básico del troquel, en la que se coloca la pieza para el punzonado.
Este situado sobre la placa inferior. Tiene la forma negativa de la pieza y se apoya
sobre la placa inferior, intercalándose una sufridera. Se disponen huecos interiores,
que permiten la evacuación de las pepitas y residuos de corte.
2. Conjunto porta punzones.
En él están situados los punzones que hacen los agujeros horizontales de la pieza,
determinando la correcta posición de los punzones y aportándoles rigidez. Está
anclado en la placa superior. El conjunto está formado por los punzones, la placa
porta punzones y una placa sufridera.
Figura 1.2 Se observa la colocación de las piezas,
de forma simétrica, siendo estas colocadas
manualmente por el operario.
Figura 1.3 Se muestra el conjunto porta punzones junto con la
placa analizando su estructura.

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3. Conjunto cuña.
El elemento más característico de este troquel es el conjunto cuña que sirve para la
realización de los punzonados laterales de la pieza. Estos agujeros se realizan una
vez ya se ha producido el doblado para de esta forma conseguir las tolerancias
requeridas.
Mediante este conjunto se transforma el movimiento vertical de la prensa en uno
horizontal. Sus principales elementos son: cuña horizontal, cuña vertical fijada a la
placa superior, punzones, pisador lateral, reacciones fijadas a la placa inferior cuya
misión es soportar la reacción de la cuña horizontal sobre la superior.
Figura 1.4 Partes de la troqueladora en sus uniones e forma final ya en conjunto
entre si.

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Partes de una troqueladora
La troqueladora consta de un troquel y una prensa hidráulica que lo aloja. Las partes
del troquel se muestran en la y se describen a continuación:
• Punzón o macho: Ejerce presión sobre la lámina a troquelar, cortándolo
gracias al juego existente entre éste y la matriz.
• Base inferior del troquel: Parte tenaz que contiene a la placa sufridera.
• Base superior del troquel: Parte tenaz que aloja al macho y contiene una
placa sufridera.
• Pin centrador: permite alinear el centro de la prensa con el centro de fuerza
del troquel. Está ubicado en la superficie superior de la base superior del
troquel.
• Resortes de espira redonda: Presionan la placa guía contra el fleje a
troquelar, evitando que se deforme durante el corte.
• Placa pisadora o guía de punzones: Impide el movimiento de la lámina antes
de realizar el troquelado y garantiza su correcta ubicación con respecto a la
hembra y el macho.
• Matriz o hembra: Parte templado, ubicada en el inferior de la troqueladora.
La superficie de la matriz determina la vida del troquel, debido a que posee
una porción recta que se va desgastando con el uso y debe ser rectificada
para conservar una buena calidad de los productos. La parte inferior de la
matriz sirve como estructura y tiene una cavidad cónica que permite la salida
de los blancos.
• Placa sufridera: Parte templada y revenida que impide las posibles
deformaciones producidas por los continuos golpes o impactos que suceden
durante la troquelada.
• Guías de Fleje (lámina): Orientan la lámina haciendo que ésta se mantenga
alineada según el trabajo requerido.
Figura 1.5 Representación frontal de las piezas que
conforman la troqueladora

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Los procesos que pueden realizarse con un troquel son los siguientes:
Procesos de corte
1. Cizallado:
Operación de corte de láminas que consiste en disminuir la lámina a un menor
tamaño. Para hacerlo el metal es sometido a dos bordes rectos cortantes. Trata del
corte mecánico de metales en forma de chapa o plancha sin producción de viruta
(proceso sin residuo), ni empleo de soplete u otro método de fusión.
El proceso consiste en un punzón (cuchilla superior) desciende sobre el metal, éste
se deforma plásticamente sobre la matriz (cuchilla inferior). El punzón penetra en el
metal y consiguientemente, la cara opuesta de éste se comba levemente y se corre
hacia la matriz. Cuando la ductilidad y resistencia del material llega a su límite por
la tensión aplicada, excede la resistencia de la cizalladora y el metal se rompe
bruscamente a través del espesor restante.
2. Punzonado
El punzonado es una operación mecánica con la cual mediante herramientas
especiales aptas para el corte se consigue separar una parte metálica de otra
obteniéndose una figura determinada. El punzonado implica el corte de una de
lámina de metal a lo largo de una línea cerrada en un solo paso para separar la
pieza del material circundante. La parte que se corta es el producto deseado en la
operación.
El perforado es muy similar al punzonado, excepto que la pieza que se corta se
desecha y se llama pedacería. El material remanente es la parte deseada. La
siguiente imagen muestra la diferencia entre ambos procesos:
Figura 1.6 Proceso de cizallado en sus 4 etapas
de formación.

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3. Embutido
El embutido se realiza para la fabricación de elementos huecos a partir de planchas
de acero u otros metales. El proceso se desarrolla a partir de un disco de material
previamente seleccionado, el cual es empujado dentro de una matriz hueca por un
punzón, aunque el proceso inverso suele ser también realizado con frecuencia.
El proceso se inicia a partir de un disco, el cual es fijado convenientemente a la
matriz mediante un anillo, centrando de esta manera el disco y evitando la formación
de pliegues. El punzón desciende estirando y haciendo fluir el metal por las paredes
del agujero de la matriz, se procura por este método que las paredes del elemento
formado no disminuyan significativamente con respecto al espesor de la placa
original.
Procesos de formados
Doblado
El doblado de metales es la deformación de láminas alrededor de un determinado
ángulo. Los ángulos pueden ser clasificados como abiertos (si son mayores a 90
grados), cerrados (menores a 90°) o rectos.
Durante la operación, las fibras externas del material están en tensión, mientras que
las interiores están en compresión. El doblado no produce cambios significativos en
Figura 1.7 División del proceso de punzonado en
los tipos de ejecución.
Figura 1.8 Desarrollo de las etapas en el proceso
de embutido para troqueladora.

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el espesor de la lámina metálica. Existen diferentes formas de doblado, las más
comunes son: doblado entre dos formas y doblado deslizante.
1. Doblado entre formas:
En este tipo de doblado, la lámina metálica es deformada entre un punzón en
forma de V u otra forma y un dado. Se pueden doblar con este punzón desde
ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza
generalmente para operaciones de bajo volumen de producción.
2. Doblado Deslizante:
En el doblado deslizante, una placa presiona la lámina metálica a la matriz o dado
mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado.
Este tipo de doblado está limitado para ángulos de 90°.
Figura 1.9 Vistas y partes del proceso de doblado entre formas con la
ejecución del mismo.
Figura 1.10 Funcionamiento analítico del doblado
deslizante hacia la dirección aplicada.

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Usos de la troqueladora
Las troqueladoras son utilizadas en el proceso de producción en masa denominado
troquelado, creando componentes y productos finales correspondientes a una
amplia variedad de industrias. Inicialmente las troqueladoras eran mayormente
utilizadas en la producción de calzado, sin embargo con la constante evolución
tecnológica su uso se ha extrapolado hacia otras aplicaciones.
La producción a partir de troqueladoras se emplea en industrias tales como:
 Automotriz
 Textil
 Adhesivos
 Electrónica
 Espumas
 Farmacéutica
 Plástica
 Ropa
 Cuero
 Fieltro
Los productos que pueden manufacturer las máquinas troqueladoras son:
 Plástico / plásticos semirrígidos
 Caucho
 Hojas de aluminio
 Papel
 Tela
 Espuma
 Tuberías
 Componentes metálicos
 Alimentos
 Cartón / cartón ondulado / cartón compacto grueso
 Laminados
Figura 1.11 Ejemplos de algunos de los productos
que se generan mediante el uso de la
troqueladora en la industria.

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Capacidades
• Cortadora por cizalla, con motor de ¾ HP y 70 golpe/minuto.
• Resorteras, capacidad de 1Tonelada, 3000 golpes/ minuto.
• Taladro con capacidad de 2 Toneladas, velocidad de 1400 RPM, ¾ HP.
• Prensa con capacidad de 2 Toneladas., 250 golpes por minuto, (para marcar,
planchar, remachar, etc).
• Machueladora con capacidad de 2 Toneladas.
• Presa con capacidad 9.5 Toneladas, 200 golpes/ minuto
• Prensa con capacidad de 15 Toneladas, 110 golpes/minuto
• Prensa con capacidad de 25 toneladas, 80 golpes/minuto (para planchar-
remachar)
• Prensas con capacidad de 40 Toneladas, 100 golpes/minuto.
• Prensa con capacidad de 40 toneladas, 70 golpes/minuto
• Prensa con capacidad de 60 Toneladas, 110 golpes/ minuto
• (Prensas con capacidad de 70 Toneladas, 90 golpes/ minuto.
• Prensa con capacidad de 70 toneladas, 50 golpes/minuto
• Prensa con capacidad de 70 toneladas, 100 golpes/minuto.
Ventajas y desventajas del troquelado
Ventajas Desventajas
Reduce tiempos de fabricación
Mejora la aplicación de las cintas
adhesivas en los procesos
Favorece la automatización
Facilita el control de costes
Repetitividad sin perjuicio de la calidad
El costo de inversión inicial es alto y el
precio es más caro.
El costo de las herramientas abrasivas
también es relativamente alto.
Existen errores al realizar productos de
alta precisión
Tabla 1.1 Cuadro comparativo sobre ventajas y desventajas del troquelado

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Tema de actualización
Troqueladoras manuales: Las troqueladoras más antiguas eran operadas
manualmente y se utilizaban principalmente en la industria del cuero y la piel.
Troqueladoras mecánicas: Con la llegada de la revolución industrial, las
troqueladoras comenzaron a utilizar sistemas mecánicos para aumentar su
eficiencia. Estas máquinas eran impulsadas por motores y se podían utilizar para
cortar y dar forma a materiales más gruesos.
Troqueladoras hidráulicas: A principios del siglo XX, se introdujeron las
troqueladoras hidráulicas, que utilizaban la fuerza del agua para aumentar la
potencia y la eficiencia de corte. Estas máquinas eran más rápidas y precisas
que las troqueladoras mecánicas.