Prensa plegadora

Una prensa plegadora es un tipo de máquina de doblar chapas y placas metálicas. ^{[ 1 ]} Forma pliegues predeterminados sujetando la pieza de trabajo entre una herramienta superior y una matriz inferior. ^{[ 2 ]}

Normalmente, la prensa plegadora consta de dos bastidores en forma de C que forman los laterales, conectados a una mesa en la parte inferior y a una viga móvil en la parte superior. La herramienta inferior está montada sobre la mesa, mientras que la herramienta superior está montada sobre la viga superior.

Un freno se puede describir mediante parámetros básicos, como la fuerza o el tonelaje y la longitud de trabajo. ^{[ 1 ]} Otros parámetros incluyen la longitud de carrera, la distancia entre los montantes o las carcasas laterales del bastidor, la distancia al tope trasero y la altura de trabajo. La viga superior suele funcionar a una velocidad que oscila entre 1 y 15  mm/s (en modo de trabajo) y hasta 200 mm/s (dependiendo del tipo) en modo de reposo (aproximación y retorno).

Existen varios tipos de prensas plegadoras, entre ellas las hidráulicas con tope de tuerca, las hidráulicas sincronizadas, las eléctricas y las híbridas.

Las prensas hidráulicas funcionan mediante dos cilindros hidráulicos sincronizados en los bastidores en C que mueven la viga superior. ^{[ 3 ]} Los frenos servoeléctricos utilizan un servomotor para accionar un husillo de bolas o una transmisión por correa para ejercer tonelaje sobre el pistón.

Históricamente, una prensa mecánica implicaba el uso de energía que se añadía a un volante mediante un motor eléctrico . Un embrague acoplaba el volante para accionar un mecanismo de manivela que movía el pistón verticalmente. La precisión y la velocidad son dos ventajas de la prensa mecánica. ^{[ 3 ]}

Hasta la década de 1950, los frenos mecánicos dominaban el mercado mundial. La llegada de mejores sistemas hidráulicos y controles computarizados ha hecho que las máquinas hidráulicas sean las más populares.

Las prensas plegadoras pueden controlarse manualmente o automatizarse mediante control numérico. Originalmente, estas eran de control numérico (NC ) mediante una cinta perforada , pero hoy en día el control numérico computarizado ( CNC ) es prácticamente universal.

Las máquinas neumáticas y servoeléctricas se utilizan normalmente en aplicaciones de menor tonelaje. Los frenos hidráulicos producen productos precisos y de alta calidad; son fiables; consumen poca energía; y son más seguros porque, a diferencia de las prensas accionadas por volante, el movimiento del pistón se puede detener fácilmente en cualquier momento en respuesta a un dispositivo de seguridad, por ejemplo, una barrera fotoeléctrica u otro dispositivo de detección de presencia .

Las mejoras recientes se centran principalmente en el control y en un dispositivo llamado tope trasero . Este dispositivo permite posicionar con precisión una pieza de metal para que la plegadora realice el pliegue en el lugar correcto. Además, el tope trasero se puede programar para que se mueva entre pliegues y así fabricar piezas complejas de forma repetida. La animación de la derecha muestra el funcionamiento del tope trasero, ajustando la distancia desde el borde del material o del pliegue anterior hasta el centro de la matriz.

Las prensas plegadoras suelen incluir topes traseros multieje controlados por ordenador. Estos permiten a los operarios posicionar el material correctamente y secuenciar los pliegues paso a paso hasta completarlos. Los sensores ópticos permiten a los operarios realizar ajustes durante el proceso de plegado. Dichos sensores envían datos en tiempo real sobre el ángulo de plegado en el ciclo de plegado a los controles de la máquina, que ajustan los parámetros del proceso.

Las prensas plegadoras se pueden utilizar para muchos trabajos de conformado diferentes con el diseño de matriz adecuado. Los tipos de matrices incluyen: ^{[ 3 ]}

• Troqueles en V: el tipo de troquel más común. Los troqueles inferiores pueden fabricarse con aberturas de diferentes tamaños para adaptarse a diversos materiales y ángulos de plegado.
• Doblado al aire: Las matrices en V se pueden fabricar con diversos ángulos para adaptarse al ángulo de doblado de la chapa metálica requerido, pero con mayor frecuencia se utilizan matrices con un ángulo en V menor al necesario. El ángulo de doblado real de la chapa metálica viene determinado por la proximidad entre las matrices superior e inferior. En la animación anterior, se utilizan matrices de aproximadamente 30 grados para producir dobleces de 90 grados. El espacio de aire que queda entre la matriz inferior y la chapa metálica una vez finalizado el doblado es la razón del término "doblado al aire".
• Las matrices de doblado rotativas —de forma cilíndrica con una muesca en V de 88 grados a lo largo de su eje— se asientan en la base del punzón. La matriz actúa como un yunque sobre el cual el balancín dobla la lámina.
• Matrices de 90 grados: se utilizan principalmente para operaciones de relleno . La dimensión de la abertura de la matriz depende del espesor del material.
• Matrices de ángulo agudo (para doblado al aire): utilizadas en el doblado al aire, estas matrices pueden utilizarse para producir ángulos agudos, de 90 grados y obtusos variando la profundidad a la que el punzón entra en la matriz mediante el ajuste del pistón.
• Troqueles de cuello de cisne (para bridas de retorno): el punzón está diseñado para permitir el paso de bridas ya formadas.
• Troqueles de desplazamiento: un juego combinado de punzón y troquel que dobla dos ángulos en una sola pasada para producir una forma de Z.
• Troqueles de dobladillo: troqueles de dos etapas que combinan un troquel de ángulo agudo con una herramienta de aplanamiento.
• Matrices de sellado: existen diversas maneras de construir matrices para producir costuras en láminas y tubos.
• Matrices de radio: Se puede producir una curvatura redondeada mediante un punzón redondeado. La matriz inferior puede ser una matriz en V o puede incluir una almohadilla elástica o de goma para formar la base de la matriz.
• Troqueles para rebordear: Un reborde o nervadura reforzada puede rigidizar la pieza resultante. El punzón tiene una cabeza redondeada con hombros planos a cada lado del reborde. El troquel inferior es el inverso del punzón.
• Troqueles de rizado: El troquel forma un borde rizado o enrollado en la hoja.
• Matrices para la formación de tubos y tuberías: una primera operación dobla los bordes de la lámina para que la pieza se enrolle. Luego, una matriz similar a una matriz de rizado da forma al tubo. Los tubos más grandes se forman sobre un mandril .
• Bloques de troqueles de cuatro vías: un solo bloque de troqueles puede tener una V mecanizada en cada uno de sus cuatro lados para facilitar el cambio de piezas en trabajos pequeños.
• Troqueles formadores de canales: Se puede presionar un punzón contra un troquel para formar dos ángulos en la parte inferior de la lámina, creando así un canal angular.
• Troqueles en U: similares a los troqueles para formar canales, pero con fondo redondeado. El efecto de recuperación elástica puede ser un problema, por lo que podría ser necesario implementar un método para contrarrestarlo.
• Troqueles para formar cajas: Si bien una caja puede formarse mediante simples dobleces angulares en cada lado, las diferentes longitudes de los lados de una caja rectangular deben compensarse construyendo el punzón en secciones. El punzón también debe tener la altura suficiente para acomodar la altura de los lados de la caja resultante.
• Troqueles para ondulación: Estos troqueles tienen una superficie ondulada y pueden incluir elementos perforadores accionados por resorte.
• Troqueles de plegado múltiple: un juego de troqueles puede fabricarse con la forma del perfil deseado y formar varios pliegues en una sola pasada de la prensa.
• Matrices de tipo balancín: un inserto balancín en el punzón puede permitir cierto movimiento lateral, además del movimiento vertical de la prensa.

• Máquina dobladora
• Doblado
• Doblado de tubos
• Compensación de recuperación elástica

• Benson, Steve D. Tecnología de prensas plegadoras: Guía para el doblado de precisión de chapa metálica. Society of Manufacturing Engineers, 1997. ISBN 978-0-87263-483-1