Ejercicio 8
 

  1.- Enunciado del problema
  2.- Elección de los materiales de los electrodos
  3.- Realización de la matriz y del punzón
  4.- Realización de los contraelectrodos

1.- Enunciado del problema

    Se trata de estudiar el método de realización de una matriz de corte y su punzón con un solo electrodo. Para facilitar la comprensión de este método se realizará un ejemplo sencillo, aunque el estudio es válido para cualquier caso.
    Se trata de realizar la matriz y el punzón indicados en la Fig. E8.1 con las condiciones que se dan a continuación:

Fig.E8.1 Fig.E8.2
Fig. E8.1  PIEZA Fig. E8.2  ELECTRODO

    MATRIZ

  • Material: Acero templado para matrices.

  • Se necesita una ligera conicidad.

  • Pretaladrado de Ø 16 mm.

  • Estado superficial   Nr 27.

    PUNZON

  • Material: Acero templado.

  • Sin conicidad.

  • Preparación: Cuadrado de 22,5 de lado.

  • Estado superficial   Nr 27.

    Juego Matriz-Punzón:  0,07 mm.

2.- Elección de los materiales de los electrodos

    Para la ejecución de la matriz se realizará un electrodo escalonado de cobre electrolítico. Con este mismo electrodo se realizarán los contraelectrodos de cobre que servirán para realizar el punzón. Dichos contraelectrodos se realizarán de poco espesor (unos 3 mm).

3.- Realización de la matriz y del punzón

    La ficha de trabajo muestra los resultados obtenidos en la realización de la matriz y punzón.

ELECTROEROSION

FICHA DE TRABAJO     EJERCICIO NUMERO 8

Datos del problema Electrodo núm. 1 2 1' 2'
Operación (Desbaste: D, Acabado: A) D A D A
Material electrodo Cu Cu Cu Cu
Material pieza acero temp. acero temp. acero temp. acero temp.
Número de piezas a realizar 1 1 1 1
Estado superficial deseado (Nr) 39 27 33-36 27
Rugosidad total (µm) 32 9 22 9
Reglaje Generador Polaridad electrodo . . . .
Nivel intensidad Excitación 4.4 1.3 3.4 1.3
Tiempo impulso Puntos (ti) 9 5 9 5
Tiempo pausa Puntos (to) 2 2 2 2
K.C. Puntos 7 7 7 7
Limpieza Forma

Prp

Prp Pr Pr
Presión (bar) - - . .
Datos para cálculos Menor medida por lado (mm) 0,202 - 0,150 -
Espacio entre electrodo y pieza (mm) 0,082 0,032 0,056 0,032
Desgaste volumétrico relativo sV (o/o) 2,5 2 0,5 2
Arranque Vw (mm3/min) 96 1,3 39 1,3
Superficie mínima (mm2) 200 10 100 10
Superficie a trabajar (mm2) 199 8,7 104 7
Volumen a arrancar (mm3) 3582 156 3640 245
Estimación tiempo mecanizado (min) 37' 120'
Total =
157'		 93' 188'
Total =
281'
Resultados finales Tiempo real de mecanizado (min) . . . .
Superficie obtenida (Nr) . . . .
Observaciones . MATRIZ PUNZON

    Los niveles de intensidad elegidos, así como el sistema de limpieza son los siguientes:

MATRIZ Polaridad Intensidad ti Limpieza
Desbaste   4.4 9 Presión a través de la pieza
Acabado   1.3 5 Presión a través de la pieza

    Se ha de tener cuidado en mecanizar la matriz al revés de su funcionamiento normal, para que la conicidad no salga en el sentido contrario.

PUNZON Polaridad Intensidad ti Limpieza
Desbaste   3.4 9 Presión
Acabado   1.3 5 Presión

Notas:

  1. En el desbaste del punzón se ha elegido el tiempo de impulso 9, que no es el de máximo arranque de material. El punto 9 da un arranque de 40 mm3/min con un desgaste del 4 por 100, mientras que el punto 8 da un arranque de 39 mm3/min con un desgaste de 0,5 por 100. Por esta razón se ha elegido el punto 8 (Tabla A 3.4).

  2. En el caso del punzón, la limpieza por presión se convierte en aspiración tal y como muestra la Fig. E8.3.

Fig.E8.3

Fig. E8.3

4.- Realización de los contraelectrodos

    Para la realización de los contraelectrodos se debe de elegir un régimen cobre-cobre (Tabla G). Ambos contraelectrodos se desbastarán con el electrodo de desbaste utilizado para la matriz y se terminarán con el de acabado. Se deben de buscar los regímenes correspondientes.
    La Fig. E8.4 muestra la relación entre las medidas de los diferentes elementos.

Fig.E8.4

Fig. E8.4

    Con el electrodo de acabado se deben de realizar los dos contraelectrodos. El electrodo de acabado mide 19,94 mm y el contraelectrodo de acabado 19,99 mm. Por tanto se debe de elegir un régimen cobre-cobre en el cual el espacio entre electrodo y pieza sea de:

            (19,99 - 19,94) / 2 = 25 µm

    Mirando en la tabla G se observa que este régimen corresponde a:

    - Nivel de intensidad =  4
    - Tiempo de impulso =  8
    - Tiempo de pausa =  3
    - Rugosidad  Nr =  24
    - Desgaste  sV =  27 por 100
    - Arranque  VW =   8,5 mm3/min.

    Las dimensiones del contraelectrodo de desbaste se obtendrán por ataque con ácido nítrico. También pueden obtenerse con desplazamientos laterales del carro y erosionando con el mismo electrodo de acabado. Subiendo el electrodo y desplazándolo a partir del centro hacia cada lado una cantidad que se indica a continuación se puede obtener el mismo resultado. Esta cantidad es (Fig. E8.5):

Fig.E8.5

Fig. E8.5

    d = (20,23 - 19,94) / 2 - 0,025 = 0,12 mm

    El desbaste de estos contraelectrodos se realizará con el electrodo de desbaste. Dado que la máquina A 118 no tiene mayor capacidad que el nivel 4, se realizará con este nivel de intensidad, habiendo realizado anteriormente en ambos un taladrado de Ø 19.

    El tiempo de dicho desbaste será:

    - Sección:  202 - p 192 / 4 = 116,5 mm2
    - Volumen a arrancar en ambos electrodos: 
            VD = 116,5 x 6 = 699 mm3
    - Capacidad de erosión:  VW = 8,5 mm3/min
    - Tiempo de erosión:  tD = 699 / 8,5 = 82 min.

    El tiempo de acabado será muy pequeño ya que el régimen cambia.

 

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