Entendendo o processo de produção de matrizes, punções e lâminas para máquinas de punção e cisalhamento

Durante a curta jornada de uma ferramenta de puncionamento, ela atinge, penetra ou recua uma peça de chapa metálica e, em seguida, retrai para alinhar com a próxima batida. Todo o processo termina em menos de um segundo. Com matrizes, uma geometria de ferramenta mais complexa adiciona forma à zona de ataque. As funções da ferramenta Blade são bastante autoexplicativas. Um mecanismo de cisalhamento, duas lâminas articuladas no centro, cortam linhas retas através de chapas de metal.

Compreendendo as forças de ferramentas opostas

Nenhuma das opções acima é nova. As ferramentas de puncionamento, estampagem, modelagem e corte passam por uma sequência e, em seguida, retornam ao ponto um dessa sequência de vários pontos para que uma operação de ferramental possa se repetir. Como apontado em artigos anteriores, essa jornada não é livre de incidentes. Existem pelo menos duas forças em jogo que acionam os estressores da ferramenta assim que o contato é feito entre uma peça de trabalho e a borda de ataque de um punção, matriz ou lâmina de cisalhamento. O primeiro evento de disparo é causado pelo impacto, pelas energias compressivas que aumentam quando uma ferramenta faz contato. Após o furo e a fase de ejeção do slug, ou a modelagem do metal, a operação de corte é iniciada, há resistências à tração do material a serem superadas. Em outras palavras, essas ferramentas “raspam” os flancos da chapa metálica enquanto fazem seus golpes.

Ajuste dos cursos da máquina de punção e cisalhamento

Portanto, existem dois fatores de resistência ao golpe distintamente diferentes em jogo. Para resistência de contato, esse estressor compressivo inicial é neutralizado usando bordas afiadas. Essas extremidades que cortam, cortam e perfuram o material perfuram ou moldam, cortam ou combinam quaisquer dois desses processos de fabricação. Obviamente, para manter essa borda afiada e compressiva e superar a resistência da estrutura microcristalina de uma peça de chapa metálica, os fornecedores de ferramentas fornecem carbonetos superdensos, que são muito mais fortes do que os materiais para os quais foram projetados. Além disso, as ligas de carboneto de tungstênio podem diminuir as energias de atrito, causadas pela resistência à tração de uma peça de trabalho. A profundidade e a granulação do flanco da chapa podem gerar calor e atrito no flanco, mas a liga da ferramenta mantém-se firme durante todo o percurso e de volta à fase de retração.

Ao compreender essas forças conflitantes, os fabricantes de ferramentas obtêm uma visão dos vários fatores de estresse que afetam suas ferramentas. É assim que eles formulam soluções que maximizam o curso, como perfis de punção cônicos para trás e flancos de matriz sem atrito. Para equipamentos de corte, arestas limpas e retas são sempre desejáveis. Mas, como a ferramenta faz cortes longos, as duas forças mencionadas acima se tornam muito mais difíceis de compensar. Por um lado, a plasticidade do metal é um fator, com a zona de corte dobrando devido à tensão de cisalhamento. Realmente, se uma incisão de cisalhamento limpa é paralela a uma operação de punção ou modelagem de matriz de alta tolerância, os profissionais de fabricação devem entender as forças que se opõem aos golpes das ferramentas.