Diseño de una matriz progresiva para realizar una pieza de chapa

Abstract

En el siguiente proyecto se presenta el diseño de una matriz progresiva para realizar una pieza de chapa en acero por deformaciones en frío de un producto que se ha solicitado la realización de un restyling. El restyling realizado tiene como finalidad crear un producto nuevo rediseñando de la pieza inicial que se desea fabricar mejorando aspectos como simplificación del proceso productivo, reducción de costes al reutilizar elementos del producto anterior y crear una nueva imagen. El producto a fabricar mediante la matriz progresiva es una pieza de un conjunto de tres elementos cuya finalidad es la de fijar las hojas de los archivadores. La pieza a fabricar es la base donde se fijaran los mismos elementos que en la pieza inicial. La matricería es una rama de la mecánica que estudia y desarrolla la técnica de fabricación de utillajes adecuados para obtener piezas en serie, generalmente de chapa metálica, sin arranque de viruta. Permite realizar operaciones de corte o deformación de la chapa mediante un utillaje llamado matriz o troquel. La matriz progresiva es el juego de bloques de acero, macho y hembra, que se montan en una prensa y permite realizar una serie de operaciones sucesivas para transformar en frío una chapa plana en una pieza con una forma geométrica propia con un mínimo de dos fases o pasos. Se ha realizado el estudio del proceso productivo de la pieza a rediseñar para optimizar el proceso y como interaccionan entre ellos funcionalmente cada uno de los elementos que forman el conjunto. Los materiales empleados en el diseño para fabricar dichas piezas, así como los tratamientos térmicos y acabados son aspectos muy importantes a tener en cuenta que deben tratarse con atención si de verdad queremos obtener los mejores rendimientos a lo largo de la vida del utillaje. En el caso de fabricación mediante matriz progresiva, la pieza siempre deberá permanecer unida a la tira de chapa hasta que ésta llega a la última estación o paso donde necesariamente deberá quedar cortada. Trabajando de ésta forma, permite que cada vez que baje la prensa, la matriz realice una nueva deformación en la pieza y cada vez que sube, la tira avance un nuevo paso a la espera de la siguiente transformación. El dimensionado de los elementos que forman parte de la matriz progresiva en base a los esfuerzos que deben realizar en cada una de las estaciones o fases de trabajo. El diseño de los punzones viene definido por la operación que debe realizar, la forma geométrica de la operación y el esfuerzo necesario para realizar. En el proyecto se ha utilizado el programa informático SolidWorks que permite el diseño de la matriz progresiva y el estudio de cada uno de los componentes mediante FEM con un paquete informático adicional denominado Cosmos Xpress.