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• Andrés Felipe Romero

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TROQUEL PROGRESIVO PARA FABRICACIÓN EN SERIE DE PIEZAS EN CHAPA METÁLICA Grupo 4. Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica Ingeniería Mecánica

OBJETIVOS DEL PROYECTO Objetivo Principal: ●

Diseñar un troquel de matriz progresiva para la producción de entre 120000 a 125000 piezas de chapa metálica con las especificaciones de la pieza a troquelar

Objetivos Secundarios: ● ● ● ●

Elaborar los planos de fabricación y ensamble Aplicar los ajustes y tolerancias de fabricación adecuada para garantizar la ensamblabilidad del conjunto de piezas del troquel Determinar el tratamiento térmico de los diferentes componentes del troquel Especificar los acabados superficiales de las piezas del troquel

PARTES DEL TROQUEL

PIEZA A TROQUELAR ● Demanda: 120.000 a 125.000 Piezas/Mes ● Materia Prima: Acero AISI 1010 CR ● Lámina para trabajar de 2m x 1m x 2mm de espesor

ESPECIFICACIONES DE LA PIEZA TOLERANCIAS GENERALES 0.1 RESISTENCIA DE CORTE DEL MATERIAL: 40Kg/mm² DUREZA DEL MATERIAL: 105 HV / 106 HBN LÁMINA CON ACABADO BRILLANTE ESPESOR 2mm

SELECCIÓN DE LA TIRA MÁS ÓPTIMA Y CÁLCULOS PREVIOS PARA EL DISEÑO DEL TROQUEL

FUERZA DE CORTE DE LOS PUNZONES

Nota: Se debe utilizar una prensa de más de 17 Ton. Tener en cuenta las pérdidas de la máquina.

SELECCIÓN DE LA TIRA DE MATERIAL Teniendo en cuenta que se debe evitar tanto desperdicio de material, se analizarán cuatro alternativas en las cuales podría estar ubicada la pieza en la tira del material. ● ● ● ●

Alternativa 1: Lámina horizontal, pieza horizontal Alternativa 2: Lámina horizontal, pieza vertical Alternativa 3: Lámina vertical, pieza horizontal Alternativa 4: Lámina vertical, pieza vertical

Propuesta de la alternativa 1

Propuesta de la alternativa 2

Propuesta de la alternativa 3

Propuesta de la alternativa 4

Tira de material óptima

La alternativa 4 es la más óptima porque se aprovecha el material de la lámina al máximo y donde salen más piezas por lámina, esto hace que se necesite menos materia prima, con 115 láminas “2x1” se pueden troquelar 120750 soportes, esto hace que el costo de producción unitario sea más bajo, en resumen se deben sacar 35 tiras por cada lámina con unas dimensiones de 1000 mm de largo por 56 mm de ancho, de cada tira se obtiene por troquelado 30 soportes.

Longitud máxima del punzón perforador

Longitud máxima del punzón recortador

TOLERANCIA DEL PUNZÓN PERFORADOR

TOLERANCIA DEL PUNZÓN RECORTADOR

COORDENADAS DEL CENTRO DE GRAVEDAD

La ubicación del centroide está representado por el punto negro el cual se encuentra en la coordenadas NOTA: Las dimensiones se tomaron de acuerdo a la placa matriz. Ver diapositiva 23-24

UBICACIÓN DEL ESPIGO ●

●

LA UBICACIÓN DEL ESPIGO SE PROYECTÓ DESDE LA PLACA MATRIZ HASTA LA BASE SUPERIOR. ESTE SE DEBE UBICAR DONDE TODAS LAS FUERZAS SE ANULEN. LAS COORDENADAS DONDE SE UBICA EL ESPIGO SON (124.7,97.4)

SUFRIDERA

SELECCIÓN DEL BASTIDOR PARA EL BASTIDOR EXISTEN DIFERENTES TIPOS CONSTRUCTIVOS A EMPLEAR. ENTRE ELLOS SE TIENE: ● ●

SERIE I : TIPO A-C (CON PLACA FLOTANTE) SERIE II : TIPO B-D

DE ACUERDO A LO SOLICITADO POR EL CLIENTE SE TRABAJARÁ CON LA SERIE II - TIPO B .

ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL TROQUEL ●

De acuerdo a las especificaciones del cliente para la fabricación de la pieza antes descrita, se diseñarán los siguientes elementos mecánicos (activos pasivos) los cuales conformarán el troquel. 1. Placa matriz 9. Espigo 2. Punzón perforador 10. Columna 3. Punzón recortador 11. Casquillo 4. Placa de choque 12. Tope manual 5. Placa guía de punzones 6. Placa porta punzones 7. Base superior 8. Base inferior

PLANOS DE FABRICACIÓN

1.PLACA MATRIZ

2. PUNZÓN PERFORADOR

3. PUNZÓN RECORTADOR

4. PLACA DE CHOQUE

5. PLACA GUÍA DE PUNZONES

5. PLACA GUÍA DE PUNZONES

5. PLACA PORTA PUNZONES

6. PLACA PORTA PUNZONES

6. PLACA PORTA PUNZONES

7. BASE SUPERIOR

8. PLACA PORTA PUNZONES

9. BASE SUPERIOR

10. BASE INFERIOR

11. ESPIGO

12. COLUMNA

13. CASQUILLO

Resultado Final Después de llevadas a cabo todas las actividades del curso se llegó a un diseño final del troquel, en el que se decidió sustituir el tope automático por otro manual. No fue posible por el limitado tiempo reconstruir el troquel dentro de un modelo real, pero se ha modelado en CAD con los componentes necesarios para su ensamble.

En la imagen se aprecia el ensamble del troquel progresivo con la primera etapa (de perforado de los orificios) finalizada