Cómo un punzón de cuello de ganso para freno de presión resuelve la interferencia en las herramientas en la curvatura en forma de U
Por autor: Mark Hanks
Los punzones de cuello de ganso para frenos de presión son una parte importante de las soluciones de herramientas para frenos de presión aplicadas para eliminar interferencias durante curvas profundas en forma de U. A diferencia de los punzones rectos estándar, un punzón de cuello de ganso proporciona espacio adicional para bridas de retorno largas, evitando que los fabricantes doblen piezas complejas de chapa metálica y colisionen entre la pieza y las piezas del freno de presión.
Este artículo demuestra la funcionalidad de un punzón de cuello de ganso para freno de presión y la resolución del problema de interferencia en la creación de secciones en forma de U mediante el uso de un estudio de caso para los componentes de un armario de seguridad.
1. Por qué las herramientas normales de freno de presión causan interferencias en forma de U en las piezas en forma de U
Los modelos simplificados del forro interior y la carcasa exterior del armario de seguridad se muestran en las Figuras 1 y 2.
Los componentes de placas de acero laminado en frío de 3 mm se forman mediante un freno de presión. Cuando se simuló la acción de flexión del revestimiento interior, se detectó un problema de interferencia en la pared lateral del revestimiento interior y en la pared delantera del freno de presión.
Se determinó que las relaciones de longitud de la pared lateral de la pieza y del freno de presión eran aproximadamente 1,54 y 1,52, respectivamente. Ambos son superiores al rango estándar de conformado 1:1 para configuraciones de herramientas simétricas.
Debido a las paredes laterales largas, una sección en forma de U con una relación longitud-ancho cercana a 1 (o superior) formada con herramientas estándar de freno de presión puede provocar colisiones durante la operación de plegado. Como se muestra en la Figura 3, el espacio limitado entre la pieza y la estructura de la máquina puede evitar una flexión suave sin modificaciones de la herramienta.
Figura 3: Press-brake-gooseneck-punch-interference-solution.jpg
- Máquina de Controlar 2. Dado de Dominio (Superior) 3. Pieza 4. Dado de doblado (inferior)
| Parámetro | Valor |
| Material | Acero laminado en frío de 3 mm |
| Relación longitud-anchura (forro) | ~1,54 |
| Relación longitud-anchura (concha) | ~1,52 |
| Rango recomendado para herramientas estándar | Aproximadamente ≤1:1 |
Tabla 1
2. Por qué los puñetazos de cuello de gallina mejoran la situación de la holgura del freno de presión
Examinamos las herramientas del freno de presión. El panel frontal del freno de presión tiene una estructura grande y compleja y estacionaria de unos 80 mm de grosor. Durante el funcionamiento, este panel frontal no se mueve. La mesa de trabajo de un freno de presión se desplaza hacia abajo junto con el chip inferior durante la flexión. Por lo tanto, es poco razonable y casi imposible considerar modificar el freno de presión para la pieza.
Con las herramientas de freno de presión, las mejoras adecuadas en el diseño pueden producir resultados de flexión en forma de U de piezas. Esto requiere menos esfuerzo y no modifica la estructura del freno de presión.
Un troquel estándar de freno de presión es un dado simétrico izquierda-derecha con un ángulo de 45°, como se ilustra en la Figura 4. El movimiento del dado se realiza en la línea diagonal de una casilla. Con este diseño, la relación máxima longitud-ancho de una pieza en forma de U que puede formarse es de 1:1. Una vez superada esta relación, un lado de la pieza golpeará el freno de presión y la operación de flexión no podrá completarse.
Figura 4
3.Puñón estándar frente a punzón de cuello de ganso: diferencias clave
Cuando los operadores de freno de presión seleccionan una solución adecuada para el mecanismo de freno de presión, es importante entender la diferencia entre los punzones simétricos convencionales y los punzones de cuello de ganso. Los punzones estándar son adecuados para aplicaciones generales de flexión de chapa, pero su estructura simétrica genera muy poco espacio al formar piezas profundas en forma de U con bridas de retorno largas.
Un punzón de cuello de gallina utiliza un diseño especial para crear suficiente espacio de trabajo, permitiendo que las áreas previamente formadas pasen por la zona de flexión sin interferencias.
Tabla 3: Standard-vs-Gooseneck-Punch-Comparison-Table.jpg
| Característica | Herramientas simétricas estándar | Herramientas no simétricas / cuello de ganso |
| Estructura | Simétrico | Asimétrico |
| Capacidad de conformado | Formas de U | Mayor flexibilidad de espacio libre |
| Método de alineación | Puntas de contacto | Basado en la despeje |
| Idoneidad | Formas simples | Formas complejas con secciones profundas o estrechas |
| Complejidad de modificación | Baja adaptabilidad | Más adaptable |
4. Solución: Solución de interferencia para herramientas de freno de presión para piezas en forma de U
Este mecanismo especial de flexión de piezas en forma de U proporciona un espacio adicional en comparación con el mecanismo convencional de freno de prensa.
Según la evaluación del proceso, la interferencia fue causada principalmente por la excesiva relación longitud-anchura del componente en forma de U, que superaba la capacidad de las herramientas simétricas estándar.
Para resolver este problema, se desarrolló un diseño de herramientas de cuello de gallina no simétrico como alternativa a las herramientas simétricas convencionales izquierda-derecha.
El concepto de diseño se basaba en un análisis planar de la parte en forma de U (Figura 5). El punto B ahora indica la ubicación del punto A tras haberse desplazado 40 mm. Esto es aproximadamente la mitad del grosor de 80 mm del panel del freno de prensa. Desde el punto B hasta el punto C, se trazaba una línea a lo largo de una diagonal, dividiendo el ángulo de formación en secciones de 30° y 60°.
- Máquina de Controlar 2. Dado de Dominio (Superior) 3. Pieza 4. Dado de doblado (inferior)
Dadas estas restricciones geométricas, la fabricación del punzón superior y el troquel inferior se realizó como se muestra en Figura 6. Las herramientas modificadas proporcionan una mayor capacidad de conformado del freno de presión, ya que permiten mayor espacio en el lado más largo de la pieza en forma de U.
| Componente | Ángulo | Propósito |
| Parte izquierda | 30° | Da espacio para la pared lateral extendida |
| Parte derecha | 60° | Garantiza la estabilidad de la sección formada |
| Distancia de desplazamiento | 40mm | Basado en la mitad del grosor del panel |
Tabla 2
5. Métodos de modificación de punzonador de cuello de ganso para frenos de presión CNC
Se desarrollaron dos enfoques de modificación según el tipo de freno de presión utilizado.
Enfoque 1: Modificación convencional del freno de prensa
Para los frenos de presión convencionales, la estructura de herramientas existente se utiliza como base de referencia. El chip inferior original permanece instalado, mientras que un chip inferior no simétrico recién fabricado se monta sobre él. El punzón superior se reemplaza directamente (Figura 7).
Este enfoque proporciona:
• Menor coste de fabricación de herramientas;
• Menor tiempo de preparación;
• Operación y mantenimiento sencillos.
Enfoque 2: Modificación del freno de prensa CNC
Para Frenos de presión CNC, se añade un portatroqueles inferior ajustable entre la herramienta y la base de la máquina. El punzón superior se sustituye por el puñón de cuello de oca personalizado (Figura 8).
Esta solución mejora la flexibilidad al producir diferentes piezas en forma de U con dimensiones variables.
Consideraciones de ajuste de herramientas
Los métodos de ajuste para herramientas no simétricas difieren de las herramientas simétricas convencionales.
Para las herramientas estándar, la alineación suele realizarse ajustando las puntas superiores e inferiores según el grosor del material. Para herramientas asimétricas y de cuello de gallina, no se recomienda la alineación punta a punta.
Como alternativa, se debe ajustar según el espacio libre de las herramientas superior e inferior:
1. Equilibrar las separaciones a la izquierda y a la derecha;
2. Ajustar el espacio libre al grosor del material;
3. Comprueba la alineación de la herramienta antes de comenzar la producción.
Este método mejora la precisión del conformado al utilizar las herramientas y equipos actuales de freno de prensa.
Cómo seleccionar el puñetazo de cuello de oco adecuado para tu freno de presión
Al elegir un punzón de cuello de gallina, los fabricantes tienen en cuenta la resistencia a la tracción, el grosor del material y la longitud de la curvatura, así como el tonelaje del freno de presión para determinar las herramientas adecuadas.
Con cada herramienta de freno de presión, existe un límite definido para la carga que se ejerce durante la flexion. Esto suele proporcionarse en kilonewtones por metro (kN/m). Para herramientas estándar, esta capacidad de carga está entre 200 kN/m y 1.000 kN/m. Para frenos de presión más grandes, con aplicaciones de flexión con mayor tonelaje, se fabrica un material especial de alta resistencia.
Otras consideraciones de diseño incluyen las siguientes:
• Alturas de la brida: Esto debe acomodar la altura de la brida formada.
• Profundidades del canal en U: Esto también puede requerir una garganta o cuello de oca más grande.
• Espacios de flexión: Debe acomodar el punzón de flexionamiento, la pieza de trabajo y la brida previamente formada.
• Diseño de punzón: El diseño debe definir el mástil e incorporar el ángulo de flexión, el radio de curvatura y la altura de la curvatura.
• Diseño de las herramientas: El punzón debe definir el sistema de sujeción del freno de presión, el troquel y la operación de curvatura.
Para los clientes que no estén seguros de qué ponche de cuello de oca es adecuado para su aplicación, por favor contacten con JS RAGOS. El equipo ofrece soporte para la selección, diseño y personalización de herramientas para mitigar problemas de interferencias en aplicaciones avanzadas que implican el flexión de chapa metálica, proporcionando la información para los planos y especificaciones de la pieza de trabajo, así como el material, el grosor de la lámina, la longitud de la curvatura y los requisitos para doblar y conformar.
Conclusión
El uso de un punzón de cuello de ganso para freno de presión diseñado a medida, junto con herramientas asimétricas, elimina el problema de las interferencias en forma de U que se doblan las piezas.
Este método amplía el potencial de conformado de los frenos de presión estándar, y lo hace sin requerir cambios físicos en la máquina de freno de presión. En entornos de producción reales, tiene los beneficios añadidos de un menor coste de herramientas, una puesta en marcha más rápida y, en última instancia, un proceso de producción más sencillo.
Para diferentes diseños de piezas en forma de U, los ángulos de los punzones y troqueles pueden modificarse para ajustarse a los espacios necesarios. El tooling de cuello de ganso, en este sentido, es útil para aplicaciones de chapa metálica con canales largos y estrechos, y bridas de retorno largas.
Tabla 4: Gooseneck-Punch-selection-Guide-U-Shaped-Parts.jpg
| Característica de la parte | Tipo de herramientas recomendadas |
| Relación longitud-ancho ≤ 1:1 | Herramientas simétricas estándar |
| Relación longitud-ancho > 1:1 | Herramientas no simétricas / Cuello de ganso |
| Bridas de retorno profundas | Puñetazo de cuello de oca despejado |
| Ancho de canal en U estrecho | Herramientas de cuello de oca con punta estrecha |
| Formas flexibles de las piezas | Con herramientas ajustables |
Con años de experiencia en la fabricación y ensamblaje de equipos de procesamiento de chapa metálica, JS RAGOS ofrece ingeniería de precisión, junto con automatización, y soporte de servicio a nivel mundial. Desde frenos de presión hasta herramientas e incluso sistemas robóticos de flexión, nuestras soluciones te ofrecen una producción optimizada y fiable.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Son compatibles los punzones de cuello de ganso con los frenos de presión CNC?
Sin duda. Los punzones de cuello de ganso pueden adaptarse a frenos de presión CNC con herramientas personalizadas.
P2. ¿Cuál es la ventaja de un punzón de cuello de ganso para piezas en forma de U?
Utilizar un punzón de cuello de ganso evita problemas de herramientas al doblar piezas profundas en forma de U con bridas de retorno largas.
P3. ¿Cómo evita un puñetazo de cuello de ganso las colisiones?
Debido a su cuerpo desplazado, el diseño ofrece espacio extra para permitir el paso de la brida formada.
P4. ¿Mejorará un Gooseneck Punch la capacidad de un freno de presión?
Sin duda, un punzón de cuello de ganso permite conformar piezas fuera de los límites estándar.
P5. ¿Qué piezas son adecuadas para un punzón de cuello de ganso con freno de prensa?
Un Gooseneck Punch es mejor para canales profundos, piezas en forma de U y piezas con bridas largas.
P6: ¿Se puede usar el punzón de cuello de gallina para doblar bridas profundamente?
Sí. Un punzón de cuello de ganso para el doblado profundo de bridas puede proporcionar espacios extra para las bridas y evitar colisiones durante el proceso de flexión.
P7. ¿Cuál es la diferencia entre un puñetazo estándar y uno de cuello de ganso?
Los punzones estándar son adecuados para aplicaciones normales de flexionamiento, mientras que los punzones de cuello de gallina pueden crear espacio extra para canales profundos y largas bridas que se doblan.
P8. ¿Puede un puñetazo de cuello de gallina evitar la colisión con freno de prensa?
Sí. El punzón de cuello de ganso puede reducir la interferencia entre la brida formada y las piezas del freno de presión. Pero los puñetazos de cuello de oca no son universales para todo tipo de colisiones con freno de prensa.
P9. ¿Cómo debería elegir un puñetazo de cuello de ganso para mi freno de presión?
La selección de herramientas depende de la altura de la brida, grosor del material, radio de curvatura, altura de las herramientas y espacios necesarios, etc. Si tienes alguna duda sobre la producción actual, no dudes en contactarnos
