Busque una prensa hidráulica de acuñación y casi siempre habrá un trabajo muy específico detrás. Alguien necesita reproducir un fino relieve en metal, una moneda, una medalla, una insignia, un contacto eléctrico, un componente sinterizado, y necesita que la impresión tenga el mismo aspecto en la primera parte y en la diezmilésima.
Construimos prensas hidráulicas para ganarnos la vida en Ningbo Delidong Machinery Technology, por lo que dedicamos la mayor parte de nuestro tiempo a las preguntas que subyacen a ese trabajo: qué tan uniformemente se distribuye la carga a través de la platina, con qué precisión se repite la presión, qué tan lentamente debe apretar el ariete y cuánto tiempo debe aguantar la prensa antes de soltarse. Esas cuatro cosas deciden si un trabajo de acuñación queda crujiente o suave.
Lo que sigue no es un argumento de venta. Trátelo como una lista de verificación que puede llevar a cualquier fabricante de máquinas, incluidos nosotros.
Qué hace realmente una prensa hidráulica de acuñación
Una prensa hidráulica de acuñación es una prensa hidráulica configurada para acuñar, que es una operación de conformado en frío con matriz cerrada. Una pieza en bruto preparada se aprieta entre un troquel y un punzón hasta que el metal fluye plásticamente hasta el detalle más fino de la cara del troquel. Lo que sale es una pieza con relieve elevado, bordes afilados y una superficie que sigue el troquel casi punto por punto.
La palabra importante es "retenido". Una prensa de golpe mecánica entrega su energía en un impulso muy corto, lo cual es excelente para monedas de circulación de gran volumen y matrices duras. En cambio, una prensa hidráulica genera fuerza a partir de la presión del aceite, por lo que alcanza el tonelaje máximo prácticamente en cualquier punto de la carrera y luego puede permanecer allí durante el tiempo que el material lo necesite. Esa permanencia es lo que permite que el metal se filtre hasta las últimas micras del relieve, y es la razón principal por la que todavía se fabrican medallas grandes, monedas de prueba, piezas talladas por tallado y relieves de precisión en máquinas hidráulicas.
¿Qué diferencia a una prensa de acuñación de una prensa de uso general?
- Rigidez del marco. La opción habitual es un bastidor de cuatro columnas, porque la carga debe permanecer distribuida uniformemente por toda la cara del troquel.
- Paralelismo. La planitud del soporte y la placa a plena carga importa mucho más que una mesa grande.
- Control de presión. Tonelaje repetible dentro de aproximadamente el uno por ciento, no simplemente "alto tonelaje".
- Un apretón lento y controlado. La velocidad del ariete en contacto se mide en milímetros por segundo, no en metros por segundo.
- Un área de troqueles construida para juegos de troqueles. Soportes endurecidos, movimiento mínimo y sin flexión visible bajo carga.
Si logras que esos cinco sean correctos, el proceso será notablemente estable. Si se equivocan, ningún tonelaje adicional rescatará la pieza.
Cómo se ejecuta un ciclo de acuñación, paso a paso
Desde fuera de la guardia, un ciclo de acuñación parece un ariete que baja y vuelve a subir. En el interior, es una secuencia de decisiones, y apresurar cualquiera de ellas aparece en la parte terminada.
Preparación en blanco
La pieza en bruto o planchet se recoce, se limpia, se desengrasa y se comprueba su peso, diámetro y espesor. Los espacios en blanco endurecidos no llenarán un relieve profundo, sin importar lo que haga la prensa. Si el peso de la pieza en bruto se desplaza, el espesor del acabado también se desplaza con él.
Carga y alineación de troqueles.
El juego de matrices entra en su soporte y se comprueba el paralelismo con indicadores de cuadrante. Una desalineación de unas pocas centésimas de milímetro se manifiesta como un relieve torcido y un desgaste desigual del troquel mucho antes de que se convierta en una pieza desechada.
Ajuste de altura y carrera de cierre
La posición inferior se establece en un espacio en blanco de ajuste suave, se cierra lentamente y luego se inspecciona. El punzón nunca debe tocar fondo metal con metal; la profundidad de la impresión, no un tope duro, define la pieza terminada.
Enfoque
El ariete desciende rápidamente durante la mayor parte del recorrido y luego cambia a una aproximación lenta justo antes del contacto. Ese tacto suave evita que el borde del troquel se cargue por golpes, que es uno de los asesinos silenciosos de las herramientas de acuñación.
apretar
El tonelaje total se aplica gradualmente. El metal comienza a fluir debajo de los puntos más altos del troquel y luego se extiende hacia afuera hasta que el detalle se llena, trabajando desde el centro de la impresión hacia el borde.
habitar
Se mantiene la presión, normalmente de uno a cinco segundos y, a veces, más en medallas grandes. Aquí es donde se llena el último detalle y donde se permite que la recuperación elástica trabaje contra el troquel en lugar de contra la pieza terminada.
Descompresión y eyección.
La presión se libera gradualmente, el ariete se retrae y la pieza se expulsa. Una liberación lenta protege el troquel, evita que se pegue y evita que se rompa el relieve recién formado.
Acuñar, estampar y estampar: tres trabajos, tres curvas de fuerza
La gente usa estas palabras indistintamente y luego se pregunta por qué una prensa comprada para un trabajo tiene dificultades con otro. La diferencia no es el número de tonelaje que figura en la placa de identificación. Es la forma de la curva de fuerza y lo que sucede en la parte inferior del golpe.
| factores | Prensa hidráulica de acuñación | Prensa de golpe mecanica | Prensa hidráulica de estampado |
|---|---|---|---|
| Entrega forzada | Apretón lento, presión mantenida en la parte inferior. | Impulso agudo de la manivela o de la articulación articulada. | Apretón lento, a menudo contra un respaldo suave. |
| Tonelaje a lo largo de la carrera | Tonelaje completo en casi cualquier punto | Fuerza máxima sólo cerca del fondo | Tonelaje completo, ajustable en pasos |
| Velocidad del ciclo | Segundos por parte | Posibilidad de varias partes por segundo | Segundos por parte |
| habitar capability | 1 a 5 segundos o más | Esencialmente ninguno | 1 a 10 segundos |
| Efecto sobre matrices | Carga suave y gradual | Alta carga de impacto, desgaste más rápido del troquel | Impacto suave y bajo |
| Más adecuado para | Monedas grandes, medallas, piezas de prueba, troquelado, contactos, dimensionamiento de piezas sinterizadas | Monedas de gran circulación | Insignias, paneles decorativos, láminas texturizadas. |
| Carácter de salida | Volumen bajo a medio, alto nivel de detalle | Alto volumen, detalle moderado | Detalle decorativo de bajo volumen. |
Tonelaje y presión: los números que deciden el trabajo
El tonelaje es aritmética, no intuición. Una estimación útil de primer paso es la siguiente: la fuerza requerida es igual a la unidad de presión multiplicada por el área proyectada de la impresión. La presión unitaria depende del metal, la profundidad del relieve y de cuánto se ha trabajado ya la pieza en bruto.
Presiones unitarias indicativas únicamente para estimaciones de primer paso. El relieve profundo, los espacios en blanco finos, el material endurecido y los radios estrechos empujan la figura hacia arriba.
Dos hábitos ahorran dinero real aquí. El primero es el margen: añadir entre un 20 y un 30 por ciento por encima de la cifra calculada, porque a una prensa que funciona hasta el techo no le queda espacio para un lote de piezas en bruto más duras o una matriz un poco más profunda. El segundo es el respeto por las herramientas. La presión para la que el troquel nunca fue diseñado no se anuncia cortésmente, desgasta el troquel antes de tiempo o lo rompe por completo, y un troquel de acuñación rara vez es barato de reemplazar.
También es útil recordar que el número en la placa de identificación describe la prensa, no el trabajo. Una prensa rígida de 300 toneladas con buen paralelismo a menudo superará a una máquina cansada de 500 toneladas, porque la fuerza en realidad llega a la cara del troquel en lugar de doblar el marco primero.
Velocidad de ariete, permanencia y descompresión: las configuraciones sobre las que nadie discute hasta que falla una pieza
Tres configuraciones hacen la mayor parte del trabajo invisible en un ciclo de acuñación. También son los tres que con mayor frecuencia quedan en default.
Enfoque and contact
Un descenso rápido seguido de una aproximación lenta no es un truco. Acorta el ciclo sin dejar que el punzón golpee el blanco a gran velocidad. El impacto en el contacto deforma ligeramente el borde del troquel, y un borde del troquel que se deforma ligeramente repite ese error en todas las piezas siguientes.
apretar speed
Normalmente de 1 a 20 mm/s. Los metales más duros, el relieve más profundo y los diámetros más grandes abogan por el extremo más lento. Una compresión más rápida puede atrapar el metal antes de que tenga tiempo de fluir hacia los radios pequeños.
habitar
Lo común es de uno a cinco segundos, más tiempo para medallas muy grandes. Dwell permite que el material se introduzca en las últimas micras de detalle y permite que se produzca una recuperación elástica mientras la pieza aún está bajo carga.
Descompresión
Liberar la presión evita gradualmente que la pieza se separe de la cara del troquel y protege el troquel de una carga inversa repentina. Es especialmente importante en partes delgadas y anchas.
Repetibilidad
Una prensa que produce 180 toneladas el lunes y 200 toneladas el viernes no es una prensa de acuñación. Las recetas almacenadas con presión, posición, velocidad y permanencia le brindan al operador un punto de partida repetible en cada turno.
Configuración del troquel: donde nacen la mayoría de los problemas de acuñación
Cuando un trabajo de acuñación no funciona correctamente, la prensa suele ser el último sospechoso y la configuración del troquel suele ser el primero. Seis cheques cubren la mayor parte.
Paralelismo
Verifique el juego de troqueles contra el soporte con indicadores y luego corríjalo con cuñas. Altura desigual significa relieve desigual y un troquel que se desgasta en un lado.
Altura de cierre
Colóquelo en un espacio en blanco de fraguado suave e inspeccione la impresión. Nunca establezca la altura de cierre dejando que el punzón y el troquel se toquen.
Sujeción
El portamatrices debe sujetar firmemente el juego de matrices. Cualquier movimiento en el soporte se convierte en rebabas, rebabas y profundidad de relieve inconsistente.
Lubricación
Una película lubricante ligera y consistente ayuda a que el metal fluya y se libere. Demasiado y el troquel no podrá agarrarse a la superficie; muy poco y la parte agallas.
Collar y control en blanco.
Cuando se utiliza un collar, controla el borde del espacio en blanco y evita que el borde se extienda. La tolerancia del diámetro del material en bruto es tan importante como la calidad del troquel.
Condición del troquel
Un troquel pulido imprime limpio. Una única rebaba o astilla en la cara del troquel se reproduce fielmente en cada pieza hasta que alguien mira el troquel en lugar de la prensa.
Materiales: lo que fluye, lo que se defiende
Cada metal se acuña de manera diferente, y las diferencias son más prácticas que académicas. Ellos deciden su tonelaje, su permanencia, la frecuencia con la que se recoce y con qué cuidado se pule la matriz.
oro and silver
Suave, fluye maravillosamente y se acuña bien con un tonelaje moderado. El desafío es la calidad de la superficie y el desgaste, razón por la cual el trabajo de prueba depende de una matriz altamente pulida y una lubricación disciplinada en lugar de la fuerza bruta.
Cobre, latón and bronze
Se endurece rápidamente. Es posible que necesiten un paso de recocido entre operaciones y las presiones unitarias son notablemente más altas que las de los metales preciosos del mismo tamaño.
Aluminio and its alloys
Fáciles de acuñar y tolerantes al tonelaje, lo que los hace populares para fichas, medallas y piezas promocionales. Se pueden lograr detalles nítidos sin presionar demasiado la prensa.
Níquel y cuproníquel
Más rígido que el cobre y más duro para los troqueles. La profundidad del relieve debe planificarse de manera conservadora y los intervalos de mantenimiento de las matrices deben acortarse.
Acero, inoxidable y titanio.
Presiones unitarias pesadas y velocidades de compresión lentas. Cuando las piezas son grandes o la aleación es rebelde, la acuñación tibia o caliente con placas calentadas se convierte en la ruta sensata.
Preformas de metal sinterizado y en polvo
El acuñado se utiliza para dimensionar y densificar piezas sinterizadas hasta la tolerancia final, mejorando el acabado superficial y la consistencia dimensional en un solo golpe.
El conformado en frío sin calor es la columna vertebral de todo esto, y es una tecnología con la que trabajamos todos los días en un rincón diferente del taller. La misma lógica de conformado en frío se aplica a los equipos que construimos para otras industrias, por ejemplo, nuestras máquinas de conformado por prensado en frío, que presionan el material de fricción para darle forma a temperatura ambiente:
Máquina formadora de prensa en frío para preformas de pastillas de freno La prensa hidráulica en frío preconsolida el material de fricción suelto cerca de la temperatura ambiente antes del curado por prensa en caliente, lo que contribuye a una densidad uniforme y una presión controlada. Ver producto → Material diferente, mismas preguntas de ingeniería sobre el paralelismo, la repetibilidad de la presión y la suavidad con la que llega la carga.
Donde las prensas hidráulicas de acuñación se ganan el sustento
La acuñación hidráulica no compite con todas las líneas de acuñación del mundo. Gana en un conjunto específico de puestos de trabajo, y los gana claramente.
Grandes monedas conmemorativas y pruebas.
Donde el relieve es profundo y el diámetro generoso, el lento apretón y permanencia logran lo que un golpe brusco no puede: llenar el detalle hasta el borde sin romper el troquel.
Medallas, premios y piezas de presentación.
Los retratos y las finas letras son exactamente el tipo de detalle que una prensa hidráulica reproduce con mayor fidelidad, parte tras parte, sin retoques.
troquelado
Un cubo endurecido se presiona lentamente en una matriz de muy alto tonelaje con un tiempo de permanencia prolongado, hundiendo la impresión en el acero. Esta es una de las aplicaciones de acuñación hidráulica más antiguas y exigentes.
Contactos eléctricos y piezas estampadas de precisión.
Los remaches de contacto, las tiras y los pequeños componentes estampados se benefician de un tonelaje repetible y una posición inferior controlada, que es más fácil de sujetar en una prensa hidráulica que en una mecánica.
Dimensionado de piezas sinterizadas
Los componentes de metal en polvo se acuñan hasta alcanzar el espesor y acabado finales, cerrando ventanas de tolerancia que la sinterización por sí sola no puede alcanzar.
Joyería, artículos huecos, insignias y piezas de relojería.
Estos trabajos, pequeños, detallados y a menudo de bajo volumen, recompensan a una imprenta que puede almacenar una receta y repetirla exactamente el mes siguiente cuando llegue el pedido.
¿Accionamiento hidráulico o eléctrico? Dos opiniones honestas
Este es el argumento que surge en cada reunión de adquisiciones, y ambas partes tienen puntos reales.
El caso de la hidráulica
Tonelaje total en cualquier punto de la carrera, permanencia genuina bajo presión, protección natural contra sobrecarga y una curva de fuerza que es respetuosa con las matrices de acuñación. El tonelaje se puede ajustar desde el panel de control sin cambiar ningún hardware, y el costo por tonelada de fuerza sigue siendo difícil de superar en capacidades altas. Para relieves profundos, diámetros grandes y tallado por fresado, sigue siendo la respuesta práctica.
El caso en su contra
Ciclos más lentos, aceite hidráulico que mantener, más calor que gestionar y más energía utilizada por pieza que un accionamiento servoeléctrico bien ajustado. El argumento en contra es que las bombas variables modernas, las unidades servohidráulicas y los sistemas de acumuladores cierran gran parte de esa brecha, y en un trabajo de acuñación el factor limitante suele ser la calidad de la pieza más que el tiempo del ciclo. Si sus volúmenes se miden en golpes por segundo, una prensa mecánica es la herramienta adecuada y nadie debería pretender lo contrario.
La respuesta honesta es que la elección de la unidad debe seguir la pieza, no el folleto. Es el mismo equilibrio que analizamos con los clientes en nuestras plataformas de prensa hermanas, y lo escribimos en una comparación práctica de los accionamientos de prensa hidráulica y eléctrica para cualquiera que sopese los dos.
Para obtener una visión más profunda de cómo se comportan los dos sistemas de transmisión en una planta de producción real, consulte este desglose de Accionamientos de prensa hidráulica y eléctrica. , que cubre las mismas preguntas sobre curvas de fuerza desde una aplicación diferente.
Especificación de una prensa de acuñación: una lista de verificación de diez puntos
Lleve estas diez respuestas a cualquier proveedor y la conversación se volverá más breve y mucho más útil.
- La pieza misma. Lo que realmente importa es el diámetro, el espesor, el material, la profundidad del relieve y la tolerancia.
- Área proyectada de la impresión. No el área en blanco, el área bajo carga.
- Presión unitaria y tonelaje total. Calcúlelo y luego agregue entre un 20 y un 30 por ciento de margen.
- Tipo de cuadro y rigidez. Cuatro columnas para la mayoría de los trabajos de acuñación, con un límite de deflexión establecido bajo carga completa.
- Tamaño de la mesa, luz natural y trazo. Con el tamaño adecuado para el juego de troqueles y el manejo que planea agregar más adelante.
- Control de velocidad del ariete. Confirme que las velocidades de aproximación, compresión y retorno se puedan ajustar por separado.
- habitar capability. La prensa debe mantener la presión total, no simplemente alcanzarla.
- Repetibilidad de presión y recetas. Pregunte cómo se mide el tonelaje y con qué constancia se repite turno tras turno.
- Expulsión y automatización. Fuerza de expulsión, extracción de piezas y si desea transferencia o carga automática del troquel.
- Seguridad, servicio y repuestos. Guardas y enclavamientos según los estándares que usted debe cumplir, además de una respuesta realista sobre repuestos y soporte.
Un proveedor que no puede responder los puntos tres y ocho con números le está diciendo algo útil.
Mantener precisa una prensa de acuñación
La precisión en la acuñación es principalmente un mantenimiento, que se realiza de forma silenciosa y puntual.
Controles de rutina
- Indicadores de nivel de aceite, color de aceite e indicadores de filtro.
- Temperatura del aceite mantenida en una banda de trabajo estable, aproximadamente de 30 a 55 °C
- Limpieza del aceite, según el código ISO que especifica el constructor.
- Fugas visibles alrededor del cilindro, válvulas y accesorios.
- Ruido o vibración inusual del grupo de bombas.
- Limpieza del cabezal y del plato antes de cada cambio de matriz.
- Prueba de funcionamiento de guardas, enclavamientos y mandos a dos manos
Cuando la parte sale mal
- Detalle que no llena: verifique el tonelaje, el tiempo de permanencia, la dureza del espacio en blanco y la lubricación antes de culpar al troquel.
- Rebabas o rebabas: altura de cierre, paralelismo y condición del collar
- Deriva de tonelaje entre turnos: temperatura del aceite, desgaste de válvulas, calibración del sensor de presión
- Piezas pegadas: agente desmoldante, ajuste de descompresión, pulido de troqueles
- Relieve desigual de lado a lado: vuelva a comprobar el paralelismo y el calce
- Pérdida gradual de nitidez: desgaste del troquel, no desgaste de la prensa, en la mayoría de los casos.
La mayoría de estos síntomas parecen fallas de prensa y resultan ser fallas de proceso o de herramientas. También vemos el mismo patrón en otros tipos de prensa y recopilamos los más comunes en esta guía para Problemas con la máquina formadora de prensado en frío y cómo prevenirlos .
La visión desde un creador de prensa
No somos especialistas en equipos nuevos. Construimos prensas hidráulicas de cuatro columnas con presión, temperatura y tiempo programables, utilizadas para vulcanizado de caucho, inyección de silicona y conformado de materiales de fricción. Ese trabajo nos ha enseñado algunas cosas que se aplican directamente a la acuñación.
Todo comienza con la distribución uniforme de la carga sobre la platina. Una prensa que se desvía bajo carga no entrega el tonelaje que sugiere el medidor y ningún algoritmo de control repara un marco que se flexiona. En segundo lugar está la repetibilidad: un operador debería poder almacenar una receta y obtener el mismo resultado el próximo mes. En tercer lugar está el control de todo el ciclo, no sólo del pico, lo que significa aproximación, compresión, permanencia y liberación ajustables por separado.
Las dos plataformas siguientes ilustran cómo se aplica ese pensamiento en la práctica. El primero fue diseñado específicamente para lograr una distribución uniforme de la presión en toda la cara del troquel:
Máquina prensadora de pastillas de freno de igual presión Prensa personalizada con relación de presión optimizada y cilindro de aceite flotante para una presión constante en la cavidad en la producción de pastillas de freno de gran volumen. Ver producto → La segunda es una prensa de plato calentado donde la presión, la temperatura y el tiempo se mantienen dentro de una receta almacenada, que es la misma disciplina que necesita un ciclo de acuñación cuando se trata de conformado en caliente:
Prensa de vulcanización de placas personalizadas para productos de caucho Prensa vulcanizadora automatizada de plato calentado para artículos de caucho, con presión ajustable y temperatura controlada de 100 a 250 °C para respaldar una producción eficiente. Ver producto → Si está especificando una prensa de acuñación, esas son las preguntas que vale la pena hacerle a cualquier constructor, incluidos nosotros.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre acuñar y acuñar?
Ambas son operaciones de conformado en frío con matriz cerrada, por lo que la metalurgia es similar. La diferencia es la curva de fuerza. El golpe utiliza un impulso mecánico agudo, que es rápido y duro para las matrices. El acuñado en una prensa hidráulica utiliza una compresión lenta seguida de una permanencia bajo presión, lo que llena el relieve fino de manera más suave y consistente.
¿Cuánto tonelaje necesita una prensa hidráulica de acuñación?
Calcule la presión unitaria multiplicada por el área proyectada de la impresión, luego agregue entre un 20 y un 30 por ciento de margen. Una pequeña medalla de plata puede necesitar sólo de 100 a 200 toneladas, una gran medalla de bronce conmemorativa puede necesitar 800 toneladas o más, y el tallado por fresado puede llegar a miles de toneladas.
¿Puede una prensa hidráulica de acuñación producir monedas en circulación a alta velocidad?
Puede producirlos, pero no a velocidades perfectas. Las monedas de circulación de alto volumen generalmente se acuñan en prensas mecánicas que ejecutan varios golpes por segundo. Las prensas hidráulicas se adaptan a piezas conmemorativas, pruebas, medallas, tallado por tallado y estampado de precisión, donde el detalle y la repetibilidad importan más que el tiempo del ciclo.
¿Por qué es tan importante el tiempo de permanencia en la acuñación?
El metal continúa adentrándose en los detalles más finos mientras se mantiene la presión. Sin demora, el detalle exterior de la impresión puede resultar suave, especialmente en piezas grandes. La permanencia también permite que se produzca la recuperación elástica mientras la pieza todavía está bajo carga, por lo que el troquel controla las dimensiones finales.
¿Se puede utilizar una prensa hidráulica para tallar matrices?
Sí, y es una de las aplicaciones clásicas. Un cubo endurecido se presiona lentamente en una matriz de muy alto tonelaje con un tiempo de permanencia prolongado, de modo que la impresión se hunde en el acero gradualmente en lugar de ser martillada en él.
¿Es realmente necesario un marco de cuatro columnas?
Para la mayoría de los trabajos de acuñación, es la opción más segura, porque cuatro columnas distribuyen la carga uniformemente y mantienen las placas paralelas bajo presión. Las prensas con marco en C pueden funcionar para trabajos pequeños y de bajo tonelaje, pero el paralelismo se vuelve más difícil de mantener a medida que aumenta el tonelaje.
¿Con qué frecuencia se debe cambiar el aceite hidráulico?
Siga el análisis de aceite en lugar de un calendario fijo. La mayoría de los talleres cambian el aceite anualmente o según el cronograma del constructor, reemplazan los filtros con más frecuencia y mantienen la temperatura del aceite en una banda estable de aproximadamente 30 a 55 °C. El aceite limpio y estable es una de las formas más económicas de proteger la repetibilidad de la presión.
