Quitar peso de una chapa metálica y al mismo tiempo agregar rigidez es la tarea perfecta para una matriz de hoyuelos, y en este artículo rápido le mostraremos cómo producimos el orificio y le damos forma a la brida de la matriz de hoyuelos.
En este artículo: ¿Qué es una matriz de hoyuelos? | Cómo usar una matriz de hoyuelos | Método de la sierra de corona | Herramienta de punzón y abocardado | Consejo profesional
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¿Qué es un troquel de hoyuelos?
Una matriz de hoyuelos consta de la mitad superior del punzón y la mitad inferior de la sección de la matriz, ambas mecanizadas en cromoly 4130, un material duradero y resistente al desgaste, y se puede adquirir individualmente o en kits completos. La sección abocinada de una matriz de hoyuelos está disponible en dos estilos; en la demostración, utilizaremos el estilo abocinado recto más tradicional (ver arriba), en lugar del estilo redondeado, también común en la industria.
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Este reborde en la matriz de hoyuelos permite conservar la resistencia y la rigidez, mientras que el ahorro de peso se debe al orificio que perforamos en el material. Sin embargo, independientemente del tipo de matriz de hoyuelos que utilice, el proceso es idéntico.
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Cómo usar un troquel de hoyuelos
Para usar una matriz de puntos en chapa metálica, primero debemos perforar un agujero en el centro donde queremos colocar la matriz. Esto se puede hacer de tres maneras, dependiendo del tamaño de la matriz. Para tamaños más pequeños, se puede usar una broca escalonada para lograr el tamaño de agujero requerido, pero para tamaños más grandes, se necesitará una sierra de corona o un punzón hidráulico.
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La sierra de corona puede lograr buenos resultados; sin embargo, suele haber cierto movimiento que afecta la precisión y el tamaño del orificio final. Esto tiende a aumentar a medida que aumenta el diámetro de la sierra y suele ser mucho peor en las sierras de corona de baja calidad. Otra opción que siempre produce un orificio perfecto es una perforadora hidráulica. Estas son muy similares a la herramienta de punzón y abocardado que veremos a continuación, pero solo producen el orificio sin el abocardado.
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Método de sierra de corona
En este artículo, explicaremos el proceso de usar una sierra de corona para crear el orificio de nuestra matriz de hoyuelos. Hemos elegido una matriz de hoyuelos de 20 mm, por lo que necesitamos una sierra de corona de 20 mm compatible.
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Antes de perforar el agujero, debemos marcar cuidadosamente la ubicación deseada y centrarlo para obtener una referencia precisa donde colocar la broca piloto de la sierra de corona. Podemos fijar la pieza en un tornillo de banco y usar el taladro de columna para perforar el agujero de 20 mm.
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Una vez completado el agujero, será necesario desbarbarlo y ya estamos listos para colocar las dos mitades de nuestra matriz de hoyuelos a través del agujero. Es evidente, pero es importante asegurarse de colocar la mitad correcta de la matriz en la parte inferior y superior de la pieza de trabajo para que el reborde se cree en la dirección correcta.
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Aunque se pueden adquirir kits de matrices de hoyuelos hidráulicas, el que usamos se acciona manualmente y podemos usar una prensa hidráulica para unir las dos mitades de la matriz. Si no se dispone de una prensa, se puede lograr el mismo resultado con un tornillo de banco, aunque requiere un poco más de cuidado para obtener buenos resultados. Sabrá que el proceso ha finalizado cuando la resistencia de la prensa o del tornillo de banco aumente significativamente.
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También notarás que a medida que comienza a formarse el ensanchamiento, la chapa metálica inicialmente se arqueará significativamente, sin embargo, a medida que avanzamos y la matriz de hoyuelos toca fondo en la pieza de trabajo, el material se volverá plano nuevamente.
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Es importante parar cuando llegues a este punto o puedes terminar marcando material más blando como el aluminio.
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Herramienta de punzón y abocardado
Tras nuestra primera demostración, analizaremos la alternativa a la matriz de puntos: la herramienta de punzón y abocardado, que corta el diámetro interior del agujero y realiza el abocardado en un solo proceso, garantizando un acabado preciso y repetible en cada ocasión. Sin embargo, estas herramientas aún no están completamente libres de taladros, ya que debemos comenzar perforando un agujero para el perno central. Esto es básicamente lo mismo que ya vimos, aunque en este caso el perno central requiere un agujero de 12 mm para su paso.
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Con la ubicación marcada y el centro perforado, podemos perforar un agujero piloto y luego ajustar el tamaño del agujero final. Una vez desbarbado, podemos ubicar las dos mitades de nuestro punzón y abocardador a cada lado de la pieza, anotando nuevamente la dirección del abocardado.
La herramienta que usamos está diseñada para ensamblarse apretando el perno roscado por el centro, lo cual funciona bien, especialmente en materiales más delgados o blandos como el aluminio. Sin embargo, hemos observado que, con las matrices de mayor diámetro en acero más grueso, la rosca puede dañarse con el tiempo. Por esta razón, usaremos nuestra prensa.
Esto requiere colocar un manguito entre la matriz y la prensa para comprimir la matriz sin que la prensa entre en contacto con el perno. Como alternativa, puede adquirir una versión hidráulica de la herramienta de punzonado y abocardado por un costo ligeramente mayor. Al igual que con la matriz de hoyuelos, sabemos que la tarea está completa cuando la pieza de trabajo se aplana y la resistencia en la prensa aumenta.
¡Consejo profesional!
Consejo profesional: ¡Planifique con anticipación! Si planea hacer una serie de agujeros con troqueles de hoyuelos, es importante calcular primero el espacio entre los centros para evitar que el espacio entre los rebordes se ensucie con los que se presionarán junto a ellos.
Este es sólo uno de los muchos temas cubiertos en el curso Fundamentos de fabricación.
