Las prensas plegadoras de metal son herramientas esenciales en la industria metalúrgica, utilizadas para modificar la forma, el tamaño o las propiedades de los materiales metálicos mediante la aplicación de presión. Se emplean ampliamente en diversos sectores, como la automoción, la aeroespacial, la construcción, la electrónica y los electrodomésticos. Con los avances tecnológicos, las prensas de metal han evolucionado para satisfacer diversas necesidades de procesamiento. Este artículo pretende ofrecer una descripción general de varios tipos comunes de prensas de metal, incluyendo las mecánicas. prensa hidráulica de freno de metal, plegadoras neumáticas, plegadoras CNC y prensas compuestas, analizando sus definiciones, características y escenarios de aplicación.
Hoy nos centraremos en la prensa plegadora de metales hidráulica, que también es uno de los equipos de doblado más comunes y ampliamente utilizados.
Prensa hidráulica de frenos de metal
¿Qué es?
Una prensa hidráulica de metal es un equipo que utiliza líquido como medio de trabajo, aprovechando su incompresibilidad y los principios de la transmisión hidráulica para lograr la conversión de energía y el funcionamiento mecánico. La bomba hidráulica convierte eficientemente la energía de presión del fluido hidráulico en energía mecánica, lo que permite diversos tratamientos de procesamiento de materiales metálicos, como el moldeado, el prensado, el doblado y la tracción.
Caracteristicas
(1) Las prensas hidráulicas para metal ofrecen alta presión y una carrera ajustable, lo que las hace ideales para procesar piezas grandes o pesadas. La posibilidad de ajustar la longitud de la carrera proporciona versatilidad para diferentes requisitos de procesamiento, ideal para aplicaciones de alta resistencia donde se requiere una fuerza considerable. Estas prensas proporcionan mayor precisión, lo que permite procesar formas complejas con una exactitud excepcional. Mantienen una calidad constante en múltiples ciclos de producción, lo cual es crucial para tareas de precisión en industrias como la aeroespacial y la automotriz.
(2) Otra característica destacable es su bajo nivel de ruido y vibración. Las prensas hidráulicas de metal funcionan silenciosamente, lo que contribuye a un entorno de trabajo más cómodo y menos disruptivo. La minimización de las vibraciones reduce el desgaste de la máquina, prolonga su vida útil y mejora la seguridad y la ergonomía de los operadores, promoviendo mejores condiciones de trabajo.
(3) Las prensas hidráulicas de metal también son conocidas por su eficiencia energética. Optimizan el consumo de energía, reduciendo los costos operativos, y sus eficientes sistemas hidráulicos garantizan la máxima producción con un consumo mínimo de energía. Esto las hace respetuosas con el medio ambiente y promueven prácticas de fabricación sostenibles.
(4) Además, estas prensas son muy versátiles y pueden realizar una amplia gama de operaciones, como moldeo, prensado, plegado y tracción. Admiten diversos materiales y espesores metálicos, lo que las hace ideales para diversas industrias, desde la construcción hasta la electrónica.
(5) Por último, las prensas hidráulicas de metal suelen incorporar sistemas de control avanzados, como el CNC, para operaciones precisas y automatizadas. Estos modernos sistemas de control facilitan la programación y la supervisión de las tareas, mejorando la eficiencia y reduciendo los errores humanos. También facilitan la integración con otros sistemas de fabricación, optimizando los procesos de producción.
Solicitud
Este equipo se utiliza ampliamente en la industria de la forja gracias a su alta eficiencia, precisión y capacidad de procesamiento estable. Se puede utilizar no solo para la forja en matriz, sino también para la forja libre, y resulta práctico para la calibración y ecualización de placas.
Especialmente en entornos de producción con altos requisitos de tonelaje de presión y estrictos estándares de precisión de procesamiento, las prensas hidráulicas de metal han demostrado su excelente rendimiento y su papel insustituible. Ya sea en el sector aeronáutico, aeroespacial, automotriz, naval o en la fabricación de estructuras metálicas, son equipos esenciales para garantizar la calidad y la eficiencia del producto.
¿Cómo funciona el sistema hidráulico?
1. comienzo
Todos los electroimanes no deben estar energizados y el aceite de salida de la bomba principal se descarga a través de la posición neutra de las válvulas 6, 21.
2. El cilindro principal baja rápidamente.
Los electroimanes 1Y y 5Y están energizados, la válvula 6 está en la posición correcta y la válvula de retención de control hidráulico 9 se abre mediante el aceite de control a través de la válvula 8. Entrada de aceite: bomba 1 - posición derecha de la válvula 6 - válvula 13 - cavidad superior del cilindro maestro. Circuito de retorno de aceite: cavidad inferior del cilindro maestro - válvula 9 - posición derecha de la válvula 6 - posición central de la válvula 21 - depósito de aceite.
La corredera del cilindro maestro desciende rápidamente por su propio peso. Aunque la bomba 1 alcanza el caudal máximo, aún no puede satisfacer sus necesidades. Por lo tanto, la cavidad superior del cilindro maestro genera una presión negativa, y el aceite del depósito superior 15 entra en la cavidad superior del cilindro maestro a través de la válvula de llenado 14.
3. El cilindro principal se acerca lentamente a la pieza de trabajo y la presuriza.
Cuando la corredera del cilindro maestro desciende a una posición determinada y toca el interruptor de carrera 2S, 5Y se desactiva, la válvula 9 se cierra y el aceite en la cavidad inferior del cilindro maestro regresa al tanque a través de la válvula de contrapresión 10, la posición derecha de la válvula 6 y la posición media de la válvula 21. En este momento, la presión en la cámara superior del cilindro maestro aumenta, la válvula 14 se cierra y el cilindro maestro se acerca lentamente a la pieza de trabajo bajo la acción del aceite a presión suministrado por la bomba 1. Después de entrar en contacto con la pieza de trabajo, la resistencia aumenta bruscamente, la presión aumenta aún más y el flujo de salida de la bomba 1 disminuye automáticamente.
4. Mantener la presión
Cuando la presión en la cámara superior del cilindro maestro alcanza un valor predeterminado, el relé de presión 7 envía una señal para desactivar la válvula 1Y, la válvula 6 vuelve a la posición neutra y las cámaras superior e inferior del cilindro maestro se cierran. Las superficies cónicas de la válvula de retención 13 y la válvula de llenado 14 garantizan un buen sellado, manteniendo así la presión del cilindro maestro. El tiempo de mantenimiento de la presión se ajusta mediante el relé de tiempo. Durante este período, la bomba se descarga en el centro de las válvulas 6 y 21.
5. Alivio de presión
Al finalizar la carrera de retorno del cilindro maestro, el relé de tiempo envía una señal, se activa 2Y y la válvula 6 se encuentra en la posición izquierda. Debido a la alta presión en la cámara superior del cilindro maestro, la válvula de corredera hidráulica 12 se encuentra en la posición superior. El aceite a presión provoca la apertura de la válvula de secuencia de control externa 11, y el aceite de salida de la bomba 1 regresa al depósito de aceite a través de la válvula 11. La bomba 1 funciona a baja presión. Esta presión no es suficiente para abrir el carrete principal de la válvula de llenado 14. En su lugar, se abre primero el carrete de descarga de la válvula, de modo que el aceite de la cavidad superior del cilindro maestro se descarga de vuelta al depósito de aceite superior a través de esta abertura. La presión disminuye gradualmente.
Cuando la presión en la cámara superior del cilindro maestro alcanza un valor determinado, la válvula 12 regresa a la posición inferior, la válvula 11 se cierra, la presión de la bomba 1 aumenta, la válvula 14 se abre completamente y la ruta de entrada de aceite es: bomba 1 - válvula 6 posición izquierda - válvula 9 - cavidad inferior principal del cilindro. Circuito de retorno de aceite: cavidad superior del cilindro maestro - válvula 14 - depósito de aceite superior 15. Se realiza el retorno rápido del cilindro maestro.
6. El cilindro maestro se detiene en su lugar.
Cuando la corredera del cilindro maestro sube hasta tocar el interruptor de carrera 1S, 2Y pierde potencia, la válvula 6 se pone en punto muerto, la válvula de retención hidráulica 9 cierra la cavidad inferior del cilindro maestro, y este se detiene en su posición original. El aceite de salida de la bomba 1 se descarga en el punto muerto de las válvulas 6 y 21.
7. El cilindro inferior es expulsado y devuelto.
El motor 3Y está activado y la válvula 21 está en la posición izquierda. Entrada de aceite: bomba 1 - posición central de la válvula 6 - posición izquierda de la válvula 21 - cavidad inferior del cilindro inferior. Retorno de aceite: cavidad superior del cilindro inferior - posición izquierda de la válvula 21 - depósito de aceite. El pistón del cilindro inferior asciende y expulsa.
3Y se desenergiza, 4Y se energiza, la válvula 21 está en la posición correcta y el pistón del cilindro inferior desciende y se retrae.
8. Soporte flotante para piezas en blanco
Una vez que el pistón de la prensa plegadora hidráulica del cilindro inferior asciende a una posición determinada, la válvula 21 se encuentra en posición neutra. Al presionar la corredera del cilindro maestro, el pistón del cilindro inferior desciende con ella. El aceite de la cavidad inferior del cilindro regresa al depósito de aceite a través del acelerador 19 y la válvula de contrapresión 20. Para mantener la presión necesaria del portapiezas en la cámara inferior del cilindro, se puede modificar la presión del portapiezas flotante ajustando la válvula 20. La cavidad superior del cilindro inferior se llena con aceite del depósito a través del centro de la válvula 21. La válvula de alivio 18 es una válvula de seguridad ubicada en la cámara inferior del cilindro inferior.
Proceso hidráulico de doblado y conformado de metales
El plegado y conformado hidráulico de chapa metálica es una tecnología clave en el proceso de trabajo de metales, que implica principalmente el plegado y la deformación de chapa metálica para cumplir con los requisitos de diseño de diversos componentes y estructuras industriales.
Este proceso se divide generalmente en dos categorías principales: plegado libre y plegado a fondo. El plegado libre implica controlar con precisión el movimiento de la matriz superior de la plegadora para doblar la chapa metálica a lo largo de una línea prediseñada, logrando el ángulo y el radio especificados en el plano. Este método requiere un posicionamiento y ajuste precisos de la matriz para garantizar la precisión y repetibilidad del plegado.
El doblado a fondo, por otro lado, es un método más tradicional y sencillo. En este proceso, la matriz superior de la plegadora se presiona hasta su posición más baja, donde la presión combinada entre las matrices superior e inferior actúa sobre la chapa metálica para crear el doblez deseado. Este método se utiliza habitualmente para placas más gruesas y pesadas, ya que proporciona una distribución más uniforme de la tensión y una mayor estabilidad de doblado. Tanto el doblado libre como el doblado a fondo buscan el conformado preciso de piezas de chapa metálica, garantizando que cumplan con los requisitos del diseño de ingeniería, manteniendo la eficiencia y la rentabilidad.
Defectos típicos y sus causas
Flexión elástica
Durante el proceso de doblado y conformado, la capa neutra de la chapa metálica se ve afectada por la deformación elástica, lo que provoca que el tamaño y la forma del producto final se desvíen de los requisitos de diseño. Las principales razones son las propiedades elásticas de la capa neutra y un procesamiento inadecuado del material.
Cómo resolver
(1) Durante la deformación por flexión, la deformación elástica de la placa aumenta el rebote. Por lo tanto, es necesario recocer la placa antes del doblado, especialmente en materiales endurecidos por deformación en frío, para mejorar la distribución interna de la tensión y reducir eficazmente el rebote durante el procesamiento.
(2) Tras el proceso de doblado de chapa metálica, las piezas dobladas se recuperan debido a la deformación elástica de la placa, lo que resulta en un diámetro interior y un ángulo de doblado ligeramente mayores que el valor teórico. Para minimizar el efecto de este rebote, se puede aumentar adecuadamente la magnitud de la deformación durante el proceso de doblado, de modo que el producto final cumpla con los requisitos de diseño.
(3) Al utilizar un diámetro interior pequeño del molde superior para el doblado de múltiples puntos, a través de la deformación por doblado múltiple se puede reducir o eliminar eficazmente el fenómeno de rebote y mejorar la precisión y la estabilidad del doblado y el conformado.
Grietas por flexión
Durante el proceso de doblado y conformado, la capa neutra de la chapa metálica sufre una deformación elástica, lo que puede provocar que el tamaño y la forma del producto final se desvíen de las especificaciones de diseño. Las principales causas de las grietas por flexión incluyen las propiedades elásticas de la capa neutra y un procesamiento inadecuado del material.
Cómo resolver
(1) Ajuste la holgura de la matriz, así como la uniformidad, de modo que se pueda mejorar la calidad de la sección de punzonado y cizallamiento para garantizar que la sección sea lisa y recta, y evitar la aparición de defectos como rebabas y grietas.
(2) Tome como base la dirección de laminado de la materia prima y utilice el software de anidamiento para realizar una programación razonable. Si la dirección de doblado coincide con la dirección de la fibra de la materia prima, el valor mínimo del radio de doblado debe aumentarse según corresponda; si la dirección de doblado es perpendicular a la dirección de la fibra de la materia prima, el valor mínimo del radio de doblado debe reducirse según corresponda. Asegúrese de que el ángulo entre la dirección de la fibra de la materia prima y la línea de doblado sea generalmente de aproximadamente 60°, con un mínimo superior a 30°.
(3) En la intersección de varios bordes de doblado, se deben disponer orificios de tope de grieta según las condiciones admisibles. El tamaño del orificio de tope de grieta debe ser mayor o igual al espesor de la materia prima más el diámetro interior del doblez. Cuando la línea de doblado sea perpendicular, el ancho de la ranura de tope de grieta debe ser mayor que el doble del espesor de la materia prima más el diámetro interior del doblez.
(4) El equipo de proceso de doblado de acuerdo con los requisitos de lubricación y mantenimiento del nodo de tiempo, reduce la resistencia al flujo, para garantizar el funcionamiento estable del equipo y el uso de continuidad a largo plazo.
Prensa plegadora hidráulica vs. prensa plegadora mecánica: ¿cuál es la adecuada para usted?
A lo largo de la larga historia de la industria del mecanizado de chapa, los ingenieros han diseñado y adaptado numerosos tipos de prensas plegadoras para doblar chapa metálica. Los diferentes tipos de prensas plegadoras emplean diversos métodos para lograr este propósito universal.
Históricamente, la prensa plegadora mecánica era la máquina de plegado principal. Operada por un mecanismo de manivela, la prensa plegadora mecánica está limitada por su sistema de transmisión y control mecánico, que no cumple con los requisitos modernos de precisión y flexibilidad en el procesamiento de chapa metálica.
La prensa plegadora hidráulica, cuyos orígenes se remontan a unos 100 años, representa una evolución significativa. La principal diferencia entre una prensa plegadora mecánica y una hidráulica reside en sus componentes de transmisión. Una prensa plegadora hidráulica utiliza una bomba hidráulica para su funcionamiento. La presión generada por la bomba hidráulica acciona cilindros hidráulicos sincronizados, que aplican fuerza al material, doblándolo al ángulo deseado.
El uso de la hidráulica permite un funcionamiento más suave y un mayor control. Esto se traduce en longitudes de plegado más precisas, incluso para piezas más grandes y complejas. Las prensas hidráulicas son más seguras y fáciles de controlar que las mecánicas y suelen permitir múltiples ajustes de velocidad. También permiten un plegado más preciso, proporcionando un mayor control durante el proceso.
En las últimas décadas, las prensas plegadoras hidráulicas se han mejorado continuamente y han reemplazado gradualmente a los dispositivos mecánicos, convirtiéndose en la opción principal en la industria.
Mantenimiento y cuidado de la prensa plegadora hidráulica de metal
Mantenimiento de la prensa plegadora: preparación de la prensa plegadora
Antes de comenzar cualquier limpieza o mantenimiento de una prensa plegadora, es fundamental prepararla adecuadamente para garantizar su seguridad y la de sus compañeros. Siga estos pasos recomendados:
Inspección inicial:Al comenzar el turno de trabajo, inspeccione la máquina para asegurarse de que el área de la mesa y la matriz estén libres de residuos del turno anterior.
Delimitación de Área: Delimitar el área de mantenimiento con barreras y señales para advertir a los demás.
Posicionamiento de herramientas:Baje la viga móvil hasta que la punta de la herramienta superior toque la herramienta inferior, manteniendo las herramientas cerradas hasta que se complete todo el trabajo de mantenimiento.
Corriente cortada: Desconecte la fuente de alimentación y bloquee con candado el interruptor seccionador principal en la puerta del armario eléctrico.
Interruptor de red:Gire el interruptor principal a la posición 0.
Cinco precauciones a tomar durante el mantenimiento de la prensa plegadora
Garantizar la longevidad y la eficiencia de su prensa plegadora implica no solo un mantenimiento regular, sino también el cumplimiento de las precauciones de seguridad esenciales. Un mantenimiento adecuado, combinado con un uso correcto, mejora significativamente el rendimiento de la máquina. Siga siempre las instrucciones específicas del manual de mantenimiento de su prensa plegadora. A continuación, se presentan cinco precauciones cruciales que debe observar:
Evite disolventes y materiales inflamables:
Es fundamental evitar el uso de disolventes y materiales inflamables durante el mantenimiento de una prensa plegadora. Los disolventes pueden dañar las juntas y otros componentes, mientras que los materiales inflamables suponen un riesgo considerable de incendio. En su lugar, utilice los agentes de limpieza y lubricantes recomendados por el fabricante que sean seguros para su modelo de prensa plegadora.
Cuidado del medio ambiente:
Durante el mantenimiento, tenga cuidado de evitar la dispersión de lubricantes refrigerantes y otros contaminantes al medio ambiente. Utilice sistemas de contención y kits para derrames para gestionar posibles fugas o derrames. Se deben seguir métodos adecuados de eliminación de todos los residuos para garantizar el cumplimiento de la normativa ambiental y proteger el lugar de trabajo y las áreas circundantes.
Equipo adecuado:
Para acceder a las partes superiores de la prensa plegadora, utilice equipos adecuados, como escaleras, andamios o elevadores hidráulicos. Asegúrese de que estos equipos sean estables y estén diseñados para la tarea en cuestión. Usar las herramientas adecuadas no solo mejora la seguridad, sino que también permite un mantenimiento más exhaustivo y eficiente.
Prohibido escalar:
Nunca se suba a las piezas de la prensa plegadora, ya que no están diseñadas para soportar el peso de una persona. Subirse a la máquina puede provocar accidentes y dañar el equipo. Utilice siempre los puntos de acceso y el equipo designados para llegar a zonas elevadas de forma segura.
Dispositivos de seguridad:
Tras completar las tareas de mantenimiento, es fundamental reinstalar y asegurar todos los dispositivos de seguridad y protecciones que se retiraron, abrieron o desactivaron. Los dispositivos de seguridad, como los enclavamientos, las cortinas de luz y las barreras, están diseñados para proteger a los operadores de los peligros asociados con la operación de la prensa plegadora. Asegurarse de que estén instalados y funcionando correctamente ayuda a prevenir accidentes y garantiza la seguridad de la máquina.
Al seguir estas precauciones, no solo mantendrá la eficiencia y la longevidad de su prensa plegadora, sino que también garantizará un entorno de trabajo seguro para todos los operadores y el personal de mantenimiento.
Conclusión: ¿Por qué utilizar prensas plegadoras hidráulicas?
Las prensas plegadoras son esenciales para doblar con precisión chapas y placas metálicas en ángulos y longitudes precisos. Su versatilidad y precisión las hacen indispensables en diversas aplicaciones metalúrgicas.
Estas máquinas desempeñan un papel vital en la producción de piezas especializadas en numerosas industrias, como la automotriz, la aeronáutica, la agrícola, la energética, la del transporte y la militar. El tipo de prensa plegadora necesaria para un conformado eficaz depende de los requisitos específicos de producción y de los materiales utilizados. Sin embargo, un centro de servicio de metales de confianza puede ayudarle a determinar el equipo más adecuado para el trabajo, ofreciendo soluciones adaptadas a las diversas necesidades de plegado.
Para cualquier operación o fabricante de metal, la presencia de un sólido prensa hidráulica de freno de metal es crucial para el éxito.
