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Las operaciones de corte y perforación pueden crear un chasquido inverso a través del tonelaje que dañará la prensa y el herramental. Con aplicaciones de esta naturaleza, se pueden agregar amortiguadores de perforación hidráulicos para reducir el tonelaje de rotura inversa. Como regla general, si el tonelaje inverso supera el 10% de la capacidad de la prensa, agregue amortiguadores.

En este tema de varias partes sobre tonelaje inverso, también denominado "Snap-Through", examinaremos la causa raíz de este problema y sus efectos adversos tanto en su prensa como en sus herramientas . Los efectos del tonelaje inverso pueden ser devastadores. Si no se aborda adecuadamente con el tiempo, el tonelaje inverso literalmente reducirá la vida útil de sus herramientas y destruirá el tren de transmisión de su prensa. Los resultados de ignorar el tonelaje inverso pueden significar una reconstrucción completa de su prensa, lo que puede ser enormemente costoso. Sin embargo, en la actualidad, el tonelaje inverso es un efecto secundario bien conocido de realizar " blanking " en una prensa y sus efectos nocivos pueden controlarse.

Snap-Through

Snap Through - ¿Qué es? En algún momento durante el ciclo de rotación de su prensa antes de llegar al punto muerto inferior, su herramienta se acopla a la superficie de su material. A medida que avanza el ciclo de rotación en el transcurso de microsegundos, se acumula una inmensa cantidad de energía en el tren de transmisión de su prensa y en el propio herramental. Esto se debe a la resistencia del material a ser perforado por su herramienta. La energía almacenada se acumula hasta alcanzar un punto suficiente para vencer la resistencia del material. Aquí radica el problema. En un instante, toda esa energía almacenada se libera cuando el herramental perfora o “atraviesa” su material. Esta liberación de energía instantánea e incontrolada envía una onda de choque a toda la prensa. También tenga en cuenta que cuanto mayor sea el área a perforar o cuanto más grueso o resistente sea su material, mayor cantidad de energía se almacena y se libera.

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Tonelaje inverso

Tonelaje inverso: ¿a qué afecta y por qué? El tren de transmisión de su prensa está diseñado para entregar la energía de trabajo desde el motor a las herramientas en una dirección: hacia adelante. El tren de transmisión consta de varios componentes: engranajes , un eje de transmisión ( eje del cigüeñal ), bujes , barra (s) de acoplamiento y asiento (s) de bola. Para que funcionen correctamente, todos estos componentes deben tener espacios libres prediseñados. Esta pequeña cantidad de espacio entre los componentes permite que las diferentes superficies metálicas de cada componente se deslicen entre sí.

Durante el "Snap Through", las holguras entre los componentes individuales se moverán abruptamente y con gran fuerza de un lado de su conexión al otro. Por ejemplo, la (s) barra (s) de acoplamiento están conectadas al eje (s) del cigüeñal con un buje (s) de bronce. El buje de bronce es perfectamente redondo y su diámetro interior es ligeramente mayor que el diámetro exterior del cigüeñal. Durante el ciclo de carrera descendente, cuando la energía de trabajo se envía a las herramientas, el lado inferior del eje del cigüeñal y el buje de bronce entran en contacto directo entre sí. Todo el espacio libre se conduce a la parte superior de la conexión.

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Este es el ciclo de trabajo adecuado del tren de transmisión. Sin embargo, durante el "Snap-Through", la liberación repentina de la energía acumulada discutida anteriormente hace que la (s) barra (s) de unión con el buje de bronce se muevan hacia abajo. Cuando las barras de acoplamiento se tambalean hacia abajo, el buje de bronce choca contra la parte superior del (los) eje (s) del cigüeñal. El espacio libre en el punto de conexión se invierte desde la parte superior de la conexión hacia la parte inferior. De ahí el término "tonelaje inverso". Esta misma inversión de holgura ocurre en todo el tren de transmisión. Esta liberación de energía repentina e incontrolada envía una onda de choque a través de su prensa y herramientas. El tren de transmisión de su prensa debe absorber la fuerza bruta de esta onda de choque con cada golpe. Con el tiempo, esta liberación incontrolada de energía hará que el buje de bronce redondo se convierta en "forma de huevo". Además, el resto del tren de transmisión también tendrá un desgaste y daños excesivos que requerirán en algunos casos una reconstrucción completa de la prensa.

En la Parte 2 de esta serie, examinaremos formas de controlar el tonelaje inverso y sus efectos en su equipo.

En la última sección, examinamos las causas y los efectos de la ruptura y el tonelaje inverso. Si bien el tonelaje inverso es una realidad hoy en día, se comprende bien y sus efectos adversos pueden controlarse. En este número examinaremos cuánto tonelaje inverso es aceptable. Cómo se puede medir el tonelaje inverso y las opciones disponibles para abordar los efectos del tonelaje inverso.

Tonelaje inverso: ¿cuánto es aceptable?

Todos sabemos que el tonelaje inverso es una realidad con la que todos debemos lidiar en el conformado de metales. Sin embargo, los diseños de prensas modernas de hoy tienen esto en cuenta. Los diseños de prensas modernas de hoy en día generalmente pueden tolerar hasta un 10% de su tonelaje total en tonelaje / capacidad inversa sin efectos adversos. Por ejemplo, si tiene una prensa de 100 toneladas , debería poder tolerar 10 toneladas de tonelaje inverso sin efectos nocivos en la prensa. Esta cantidad de tonelaje inverso debería ser tolerable durante la vida útil de la prensa. Es cuando una prensa encuentra habitualmente un tonelaje inverso por encima de este margen del 10% que comienzan los problemas.

¿Cómo mido el tonelaje inverso?

Hoy en día hay sistemas de control avanzados disponibles que pueden medir el tonelaje inverso para usted y mostrarlo en una pantalla. Estos sistemas avanzados utilizan medidores de tensión conectados al marco de la prensa en varias áreas dependiendo del diseño de la prensa. Estas mediciones son muy precisas y el sistema de control puede proporcionarle una lectura del tonelaje inverso con cada golpe de la prensa en tiempo real. Algunos de los sistemas de control más avanzados también pueden mostrar la cantidad de tonelaje de trabajo encontrado por diferentes áreas en la prensa.  Por ejemplo, la pantalla que se muestra aquí de I-PRESS® es para una prensa lateral recta mecánica. La pantalla muestra el tonelaje inverso, así como la cantidad de tonelaje ejercido en las cuatro esquinas de la prensa. Los sistemas de control más avanzados monitorearán constantemente la cantidad de tonelaje inverso que encuentra la prensa, así como controlarán la cantidad de tonelaje de trabajo ejercido en las cuatro esquinas de la prensa.

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Con estos sistemas altamente avanzados, puede establecer una configuración de tonelaje alto y bajo para cada esquina de la prensa. Estos sistemas de control luego monitorean el tonelaje y detienen la prensa si el tonelaje medido cae fuera de sus parámetros preestablecidos. Por ejemplo, es posible que se acumulen babosas en sus herramientas, por lo que excederá el ajuste alto o tal vez se haya roto un punzón en sus herramientas y el nivel bajo excederá su ajuste de bajo tonelaje. Este tipo de monitoreo constante y preciso puede detectar muchos problemas tan pronto como comienzan. A su vez, le permite evitar cualquier problema adicional que pueda causar y abordar el problema en cuestión rápidamente para reducir el tiempo de inactividad.

Así que ahora sabemos qué es el tonelaje inverso. Conocemos su causa y sus efectos nocivos. Sabemos cuánto es aceptable y cómo se puede medir. Entonces, ¿qué soluciones hay disponibles para controlar el tonelaje inverso?

Presione Tamaño

Podría considerar sobredimensionar su prensa en función de los trabajos que procesa. Por ejemplo, si tuviera trabajos de procesamiento de una prensa de 200 toneladas que normalmente se procesan en una prensa de 100 toneladas, su margen del 10% sería de 20 toneladas en lugar de 10 toneladas. Esto se debe a que cuanto más grande sea su prensa, más masa tendrá que puede absorber el tonelaje inverso. Si bien esta es una opción, no tiene mucho sentido económico y su costo sería prohibitivo. Hay otras formas más económicas de abordar el tonelaje inverso.

Herramientas

Su primera línea de defensa contra el tonelaje inverso son sus herramientas. Como se mencionó en nuestro último número, tiene el efecto instantáneo de Snap Through y Reverse Tonnage. Sin embargo, con la debida previsión y el diseño de sus herramientas, se puede minimizar el Tonelaje Inverso y el Avance Rápido. Considere si todos los punzones de sus herramientas tienen la misma altura. Los punzones son los elementos de las herramientas que atraviesan completamente su material. Cuando todos los punzones tengan la misma altura, todos atravesarán el material en el mismo instante. Este diseño de herramientas coloca la mayor cantidad de tonelaje inverso en su prensa como es posible con el trabajo en cuestión. Por eso siempre es importante evaluar el diseño de sus herramientas. En la medida de lo posible, escalone la altura de los punzones en sus herramientas.

Al escalonar la altura de los golpes, completan sus tareas en sucesión y no todo el material Snap Through en el mismo instante. Esto minimiza el tonelaje inverso porque, a medida que un juego de punzones atraviesa el material, otro juego de punzones está comenzando a ingresar al material allí compensando el tonelaje inverso. Este es un método simple y muy eficaz para abordar el tonelaje inverso. Sin embargo, muchas veces se pasa por alto. Si escalonar la altura de los punzones mantiene su tonelaje inverso por debajo del margen del 10% mencionado anteriormente, problema resuelto.

Amortiguadores de choque hidráulico

Cuando se utilizan herramientas grandes y complejas o, a veces, debido al trabajo en cuestión, es posible que no siempre sea posible reducir el tonelaje inverso por debajo del margen del 10% mencionado anteriormente. En estas situaciones, su próxima línea de defensa son los amortiguadores hidráulicos . Estos son dispositivos hidráulicos independientes que funcionan de manera muy similar a los amortiguadores de su automóvil. Los Amortiguadores de Choque Hidráulicos generalmente se pueden instalar en prensas nuevas y usadas. Los amortiguadores de choque hidráulico siempre se utilizan en un juego de 2, 4 o más, dependiendo del tamaño de su prensa. Cuando se usan dos, se colocan en el lado derecho e izquierdo de su prensa y se centran de adelante hacia atrás en el cabezal. Cuando se utilizan cuatro, se colocan en las cuatro esquinas del travesaño.

Siempre debe usar amortiguadores de choque hidráulico en juegos de dos para asegurarse de que la carga esté centrada en su prensa. La altura de los amortiguadores es ajustable, por lo que se puede configurar para que entre en contacto con el deslizamiento de las prensas en el mismo momento en que la herramienta se encaja a través del material. Los Amortiguadores de Choque Hidráulico están diseñados para proporcionar fuerza de contrapeso contra el deslizamiento para absorber la energía de Tonelaje Inverso en el momento en que la herramienta se engancha a través del material al reducir en gran medida el Tonelaje Inverso a niveles muy tolerables.

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Con estos resultados tan deseables, ¿por qué no utilizaría siempre amortiguadores hidráulicos? El único inconveniente potencial es que ocupan un terreno valioso en su área de refuerzo. A veces, debido al tamaño de sus herramientas, no queda suficiente espacio en su cabezal para usar amortiguadores hidráulicos. Sin embargo, algunos fabricantes de prensas pueden ofrecer diseños de prensas innovadores en los que los amortiguadores hidráulicos se incorporan en los bastidores laterales de la prensa. Este diseño innovador elimina permanentemente la necesidad de colocar los amortiguadores de choque hidráulico en el cabezal. El enfoque de diseño novedoso permite todos los beneficios de los Amortiguadores de Choque Hidráulicos sin renunciar a ningún valioso espacio de refuerzo.

Al final, el tonelaje inverso es una realidad con la que todos tenemos que lidiar todos los días. Sin embargo, se conocen bien sus efectos nocivos en su prensa y herramientas. Como hemos visto, existen diferentes formas de gestionar y controlar el tonelaje inverso en función de sus circunstancias. Qué método es mejor es realmente un esfuerzo de equipo entre usted, su fabricante de herramientas y su proveedor de prensas. Solo asegúrese de abordar siempre el tonelaje inverso para no golpear a su prensa hasta la muerte.

Su prensa de muchas formas es absolutamente vital para el éxito de su negocio. El golpe, golpe, golpe de su prensa de estampado es el latido del corazón de su empresa. Con cada golpe se hace otra pieza y su negocio prospera. Para mantener fuertes los latidos del corazón, sus operadores deben asegurarse de realizar las configuraciones y los ajustes adecuados en su prensa de estampado según sea necesario para cada trabajo. El Air Counter Balance es uno de los ajustes más fáciles de realizar en su prensa. Sin embargo, este ajuste muy importante del sistema se pasa por alto muchas veces en detrimento a largo plazo de su prensa mecánica. Si se pasa por alto durante demasiado tiempo, el daño acumulativo causado por no ajustar correctamente el contrapeso de aire (ACB) para cada trabajo puede ser tan severo que puede requerir una reconstrucción completa del tren de transmisión de su prensa de estampado. Esta es una reparación muy costosa que se evita fácilmente.

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Un sistema de contrapeso de aire típico incorporará un cilindro de aire, un regulador de aire, un manómetro, un secador de aire con filtro, una válvula de descompresión del sistema y un tanque de aire comprimido (depósito) con tapón de drenaje y una válvula de alivio de sobrepresurización. Dependiendo del tamaño de su prensa, el sistema de contrapeso de aire incorporará uno o dos cilindros de aire. Si hay dos cilindros, un cilindro se ubica a cada lado de la prensa a la izquierda y a la derecha. El aire comprimido para alimentar el sistema lo proporciona una fuente externa.

Cuando está en funcionamiento, comenzando en el centro muerto inferior del ciclo de rotación, el aire del depósito de aire se bombea hacia la parte inferior del cilindro de aire. El ariete (imagen a la derecha) del cilindro de aire está conectado a la corredera superior de la prensa que también sostiene las herramientas del troquel superior. Cuando está en funcionamiento y se ajusta correctamente, una cantidad medida de aire comprimido llena el cilindro de aire a una presión y velocidad específicas. Esto, a su vez, impulsa el pistón del cilindro hacia arriba a la misma velocidad que el ciclo de rotación de la prensa. El sistema de contrapeso de aire levantará el peso combinado de la corredera superior y las herramientas del troquel superior para el tren de transmisión de la prensa. Una vez que la prensa ha alcanzado el punto muerto superior, el aire comprimido se libera de los cilindros de aire a una velocidad medida que coincidirá con la velocidad de rotación de la prensa. Esto mantendrá la contrapresión contra la corredera superior y el tren de transmisión . Esto mantiene todas las conexiones en el tren de transmisión en un estado (comprimido).

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¿Por qué una prensa necesita un sistema de contrapeso de aire?

El ciclo de rotación de una prensa mecánica se puede dividir en dos mitades distintas: la carrera hacia abajo (pasado TDC acercándose al punto muerto inferior - Compresión) y una carrera hacia arriba (pasada BDC regresando al punto muerto superior - Tensión). Todas las conexiones en el tren de transmisión de su prensa de estampado están diseñadas con pequeños espacios para permitir que las superficies metálicas se deslicen entre sí. Durante la carrera descendente del ciclo de rotación, las conexiones del tren de transmisión se presionan entre sí en la misma dirección para mover la herramienta hacia adelante y completar su trabajo. Esto conduce todos los pequeños espacios libres a un lado de todas las conexiones a lo largo de todo el tren de transmisión. Piense en el tren de transmisión como si estuviera bajo compresión empujando hacia adelante para entregar la energía de trabajo a las herramientas . Sin embargo, una vez que la prensa ha alcanzado el BDC y comienza la carrera ascendente, la carga de trabajo ahora va en reversa (tensión).

Durante la carrera ascendente, el tren de transmisión debe levantar o tirar del deslizador superior junto con las herramientas del troquel superior hasta el PMS. La cantidad de peso que se debe levantar puede ser significativa. Ahora el tren de transmisión está bajo tensión. Todas las fuerzas en el tren de transmisión se invierten. En lugar de empujar hacia adelante (compresión) para entregar energía de trabajo a las herramientas, el tren de transmisión ahora está tirando (tensión) para levantar la corredera superior y las herramientas superiores. Sin un contrapeso de aire, esta inversión en la carga de trabajo hará que todas las pequeñas holguras en las conexiones del tren de transmisión se muevan instantáneamente al otro lado de la conexión.

Con el tiempo, sin que el contrapeso de aire se establezca correctamente, tendrá el mismo efecto devastador en el tren de transmisión que el tonelaje inverso. Al permitir la inversión constante y descontrolada de la carga de trabajo en las conexiones en el tren de transmisión con cada golpe de la prensa, se dañarán los puntos de conexión y con el tiempo requerirá una reconstrucción importante del tren de transmisión. En resumen, el contrapeso de aire evitará la inversión de la carga de trabajo manteniendo el tren de transmisión bajo compresión allí al evitar que las holguras diseñadas en el tren de transmisión se muevan hacia adelante y hacia atrás.

Ahora sabemos qué es un sistema de contrapeso de aire, qué hace el sistema y por qué es importante ajustar correctamente este sistema vital para cada trabajo procesado. En el próximo número de Press On y Forge Ahead examinaremos cómo configurar correctamente el Air Counter Balance y el mantenimiento adecuado de este sistema.