Procesos de formado mecánico

El formado de partes con la aplicación de fuerza mecánica, se considera uno de los procesos de formación más importantes, en términos del valor de la producción y del método de producción. El formado de partes se puede efectuar con el material frío (formado en frío) o con material caliente (formado en caliente). Las fuerzas utilizadas para formar las partes pueden ser de tipo de flexión, compresión o cizallado y tensión. Los procesos de formado se pueden clasificar sobre la base de la forma en que se aplica la fuerza.

El formado por doblado se efectúa al obligar a el material a doblarse a lo largo de un eje. Entre los procesos por doblado están el doblez, pelado, corrugado y rechazado en alta velocidad. El formado por cizallado (guillotinado) es en realidad, un proceso de separación de material en el cual se hace pasar a presión una o dos cuchillas a traves de una parte fija. 

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. Cuando las dos cuchillas son rectas, la operación se llama cizallado. Otras operaciones donde las cuchillas tienen forma curva de los bordes de punzones y matrices, reciben nombres diferentes, tales como troquelado, punzonado, ranurado, rasurado y desbarbado, pero básicamente todas son cizallado. 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 tension aplicada, excede la resistencia de la cizalladura y el metal se cizalla o rompe bruscamente a traves del espesor restante.

La calidad de los cantos de las piezas, resultado de la presión, muchas veces es deficiente pues el material tiende a romperse en los puntos más débiles. Para un mejor acabado puede sujetarse el plano contra la matriz, se reduce el minimo el juego entre el punzón y la matriz y se controla el movimiento dentro de la matriz (y por lo tanto el margen del juego de las particularidades se reduce) mediante la resistencia que oponga un émbolo que actúe a presión hacia arriba contra la pieza, tal como lo hacen los amortiguadores de caucho especiales para prensas de cortar. Conseguimos que la cizalladura se maneje uniformemente alrededor de todo el canto y no al azar en los puntos más débiles.

El cizallado también incluye procesos tales como punzado o perforación, estampado, punzado con matrices y refinado. El formado por compresión se efectúa al obligar al material, frío o caliente, a adecuarse a la configuración deseada con la ayuda de un dado, un rodillo o un buzo o punzón. El formado por compresión, incluye procesos tales como forja, extrusion, laminado y acuñado.

El formado por tensión se efectúa al estirar el material para que adopte la configuración deseada. Incluye procesos tales como estirado, formado por trefilado y abocinado.

Punzonado y troquelado: Son operaciones de cizallado en las que las cuchillas tienen la forma de líneas curvas cerradas que siguen los bordes de un punzón y una matriz. Básicamente, estas operaciones de corte son iguales y su diferencia es primordialmente una cuestión de definición.

En el troquelado, el trozo de material que recorta el punzón, que suele llamarse troquel, es la pieza a producir, por lo que las debabas mayores y demás detalles indeseables deben dejarse en la banda. En el punzonado, el trozo cortado es el desperdicio, mientras que el resto de la banda constituye la pieza a producir. Ambas operaciones suelen efectuarse en prensas mecánicas de un tipo u otro.

Componentes principales de las matrices de punzonar y troquelar.

Picado: Es una operación del punzonado que puede producir una ranura en el metal, o bien un agujero redondo. Su objetivo es permitir que el metal fluya con mayor facilidad en las operaciones siguientes.

Perforación: Consiste en punzonar un gran número de orificios muy cerca unos de otros.

Entallado: Es esencialmente lo mismo que el punzonado, pero con el borde de la chapa formando parte del perímetro del trozo de metal que se separa. Sirve para formar entallas de cualquier forma a lo largo del borde de la chapa.