Die Science: Os fundamentos do design de matrizes, Parte II

A seleção dos componentes corretos de orientação da matriz é essencial para o sucesso da estampagem, mas eles não podem compensar uma prensa mal conservada. Imagem: CEP Technologies

Na Parte I desta série de duas partes, discuti o processo de seleção de um tipo e espessura de conjunto de matrizes. Agora vamos discutir vários componentes de orientação de matriz disponíveis comercialmente e algumas diretrizes básicas para decidir qual tipo é mais adequado para sua operação.

Primeiro, deixe-me fazer esta declaração: A função dos pinos-guia é localizar as sapatas superiores e inferiores ou peças fundidas adequadamente, de modo que todos os componentes da matriz montados nas sapatas superior e inferior possam interagir uns com os outros com precisão. Eles guiam componentes e seções de corte e conformação para que a folga correta possa ser alcançada e mantida de forma eficaz. Os pinos-guia não se destinam a ajudar a guiar o aríete de uma prensa mal conservada ou descuidada!

A prensa deve ser guiada de forma independente com precisão.

Um cavalheiro me disse uma vez: "Moldes fazem peças, prensas não." Minha resposta foi: "Com todo o respeito, senhor, tanto a matriz quanto a prensa fazem parte de um sistema. Cada uma deve funcionar como o engenheiro pretendia que funcionasse." Desnecessário dizer que ele estava tendo muitos problemas de estampagem relacionados à impressão.

Uma das afirmações que faço em todas as sessões de treinamento que conduzo é: "Você pode construir e projetar uma ferramenta preciosa, mas se colocá-la em um compactador de lixo de 200 toneladas, você terá problemas." Não tente compensar uma prensa mal conservada ou desleixada escolhendo pinos-guia superdimensionados ou consideravelmente maiores em um conjunto de moldes.

Os pinos-guia, às vezes chamados de postes ou pilares-guia, funcionam em conjunto com as buchas-guia para alinhar com precisão as sapatas da matriz superior e inferior. Eles são pinos cilíndricos feitos de aço endurecido para ferramentas, retificados com precisão, muitas vezes dentro de 0,0001 pol. Os dois tipos básicos de pinos-guia são pinos de fricção (geralmente chamados de pinos de mancal liso) e pinos de rolamento de esferas (também chamados de pinos-guia de ultraprecisão). Os pinos se encaixam precisamente em uma luva retificada com precisão chamada bucha. Como os pinos-guia, as buchas geralmente são retificadas em 0,0001 pol.

Os pinos de fricção (consulte a Figura 1) são ligeiramente menores (geralmente cerca de 0,0005 pol. menores) do que o diâmetro interno da bucha guia. Os pinos de fricção e a bucha geralmente custam menos do que os pinos do tipo rolamento de esferas e são usados ​​comumente quando se espera uma grande quantidade de empuxo lateral na matriz. Por gerarem grande atrito, não são desejáveis ​​para operações de estampagem de alta velocidade. Para minimizar o atrito, as buchas geralmente são revestidas com um material resistente ao desgaste chamado bronze-alumínio que pode conter tampões de grafite para reduzir ainda mais o atrito. Além disso, os pinos de fricção geralmente são lubrificados com graxa de alta pressão.

Um problema comum associado ao uso de pinos de fricção é que muitas vezes torna o processo de separação da matriz bastante difícil, especialmente matrizes maiores. Deve-se tomar cuidado para que a matriz seja separada de forma que as sapatas superior e inferior da matriz permaneçam paralelas durante o processo de separação. Armar a matriz pode resultar em entortar um pino-guia. Para matrizes maiores, uma máquina hidráulica especial chamada separador de matrizes é frequentemente utilizada para auxiliar na separação das matrizes.

Os pinos de rolamento de esferas (veja a Figura 2) são de longe a escolha mais popular. Ao contrário dos pinos de fricção, esses pinos são montados em uma série de rolamentos de esferas contidos em uma gaiola de esferas de alumínio especial que permite que os rolamentos girem sem cair. Esses pinos têm várias vantagens. Primeiro, o atrito é reduzido, de modo que a matriz pode operar em velocidades mais rápidas sem gerar atrito e calor excessivos. Isso os torna ideais para operações de alta velocidade. Em segundo lugar, eles permitem que os fabricantes de matrizes e os técnicos de manutenção de matrizes separem facilmente as sapatas superiores e inferiores da matriz. E terceiro, porque eles usam rolamentos de esferas, eles podem ser fabricados com maior precisão do que os pinos de fricção. Na verdade, a maioria das pessoas não percebe que o conjunto pino e rolamento é cerca de 0,0002 pol. maior que o diâmetro interno da bucha. Isso explica por que muitos fabricantes se referem a eles como pinos-guia de "inclinação negativa". Ao contrário dos pinos de fricção, os pinos-guia de rolamento de esferas nunca devem ser lubrificados; lubrifique-os apenas com óleo leve.