1. Matriz de punzonado Como se muestra en la figura 1, la matriz utilizada en el experimento de punzonado tiene una carrera del molde superior de 45 mm. Cuando se completa el proceso de punzonado, la distancia entre la parte inferior del molde superior y la superficie superior del molde inferior es de 0,3 mm, como se muestra en la Figura 2. Esta disposición [...]
Como se muestra en la figura 1, la matriz utilizada en el experimento de punzonado tiene una carrera de molde superior de 45 mm.
Una vez finalizado el proceso de punzonado, la distancia entre la parte inferior del molde superior y la superficie superior del molde inferior es de 0,3 mm, como se muestra en la figura 2.
Esta disposición se realiza para evitar que la cuchilla penetre demasiado en el molde inferior, evitando así un desgaste excesivo del molde superior.
El material utilizado en este experimento es una aleación de cobre (véase la figura 3), con un grosor de 0,23 mm.
Este experimento utilizó cuatro holguras de punzonado diferentes de 0 mm, 0,01 mm, 0,02 mm y 0,03 mm, a dos velocidades de punzonado de 30 mm/s y 80 mm/s, lo que hace un total de ocho parámetros experimentales.
El experimento se realizó en un máquina de prensar diseñado específicamente para el punzonado y utilizó un microscopio digital Keyence para observar la forma de la pieza tras el punzonado.
En la figura 4 se comparan las rebabas de las piezas punzonadas cuando la velocidad de punzonado es de 30 mm/s y las holguras de punzonado son de 0 mm y 0,03 mm.
De la Figura 4 se desprende claramente que para una holgura de 0 mm, la superficie de la pieza punzonada es muy lisa, sin rebabas, mientras que con una holgura de 0,03 mm, quedan rebabas en la rotura, que miden aproximadamente 75μm de ancho.
Esto podría deberse a que el borde de la cuchilla de la matriz se redondea por el desgaste cuando la holgura es demasiado grande, reduciendo así la concentración de tensión en el borde de la cuchilla y haciendo que la grieta aparezca más lejos del borde de la cuchilla.
A medida que la velocidad de punzonado aumenta hasta 80 mm/s, los efectos de las diferentes holguras de punzonado en las piezas punzonadas son notablemente diferentes.
Para una holgura de 0 mm, la sección transversal de la pieza punzonada permanece sin rebabas, pero el borde de la pieza es mucho más completo que cuando la velocidad es de 30 mm/s (véase la figura 5a), casi sin pérdida de material por cizallamiento. Por tanto, su calidad superficial es mejor que cuando la velocidad es de 30 mm/s.
En cambio, con una holgura de 0,03 mm, las rebabas de la pieza punzonada son notablemente más grandes y anchas que cuando la velocidad es de 30 mm/s, como se muestra en la Figura 5b. Al igual que en el caso de una holgura de 0 mm, el borde de la pieza producido con una holgura de 0,03 mm también es bastante completo.
Las figuras 6 y 7 presentan las imágenes transversales de piezas punzonadas formadas bajo dos velocidades de punzonado diferentes y varias holguras de punzonado, ampliadas 500 veces.
La figura 6 ilustra que cuando la holgura de punzonado es de 0 mm, las zonas brillantes y fracturadas de la pieza punzonada son muy apreciables.
Además, la zona brillante es más ancha, mientras que la zona fracturada es más plana. Esto sugiere que cuando la velocidad de punzonado es de 30 mm/s y la holgura de punzonado es de 0 mm, el material punzonado sufre un proceso completo de deformación por cizallamiento plástico y fractura.
En el caso de una holgura de 0,03 mm, no aparecen zonas brillantes y fracturadas definidas, sino que se observan esquinas colapsadas y un proceso gradual de flujo plástico.
Esto revela que un aumento de la holgura es desfavorable para la fractura rápida del material. Una holgura de punzonado demasiado grande debilita la deformación por cizallamiento del material y aumenta el flujo plástico, lo que repercute significativamente en la precisión de la sección transversal de la pieza punzonada.
Por otra parte, cuando aumenta la velocidad de punzonado, como se observa en la figura 7a, la zona brillante disminuye y la zona fracturada se agranda con una separación de 0 mm. Esto indica que un aumento de la velocidad de punzonado acelera la deformación por cizallamiento y el proceso de fractura del material punzonado.
La figura 7b también demuestra que, incluso con un aumento de la holgura en condiciones de punzonado a alta velocidad, la deformación por cizallamiento y el proceso de fractura de la pieza punzonada siguen siendo claros y completos. Esto demuestra que un aumento de la velocidad de punzonado es beneficioso para garantizar la calidad y la precisión de la sección transversal de la pieza punzonada.
El impacto de la holgura y la velocidad de punzonado en la calidad de la sección transversal de la pieza punzonada es evidente.
En el caso de las piezas punzonadas de aleaciones de cobre más finas, la elección de una holgura menor repercute directamente en la supresión de la formación de rebabas: las holguras menores provocan una rápida deformación por cizallamiento y procesos de fractura, lo que se traduce en superficies lisas y un resultado sin rebabas.
Además, un aumento de la velocidad de punzonado puede acelerar la deformación elástica y plástica del material, controlando el flujo plástico y mejorando la calidad de la superficie.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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