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Con el objetivo de cubrir las necesidades actuales
de la industria automovilística se ha dado un nue-
vo paso hacia delante en la líneas de estampación
en caliente, que no solo mejora la productividad de
la línea sino también la e�ciencia energética en comparación
con las líneas de producción de última tecnología.
Los sistemas de prensa servomecánica y de transferización
a alta velocidad son los dos tipos de tecnología que se han
aplicado al proceso de estampación en caliente para crear un
nuevo modelo de fabricación.
Se alcanza un tiempo de ciclo reducido gracias a la alta velocidad
de la prensa servomecánica, en comparación con las prensas hi-
dráulicas tradicionales. Además, el servo control de los sistemas
de prensa y de transferencia de piezas ofrece una sincronización
óptima de los dos componentes con una superposición máxima
de movimientos, lo que reduce las pérdidas de tiempo.
Necesidades actuales en las líneas de estampación en calientePrimeras etapas de los sistemas de estampación en caliente
En los inicios del desarrollo de la tecnología de estampación
en caliente, el objetivo principal era encontrar un proceso �able
que satisfaciera las necesidades de los diseñadores de auto-
móviles en términos de características de las piezas produci-
das.
En este momento, los esfuerzos se centraban en el desarrollo
de aleaciones de acero, recubrimientos y procesos térmicos
adecuados, incluso el proceso de estampación en sí mismo.
Tras probar este proceso, los diseñadores de coches empe-
zaron a incluir este tipo de piezas en el desarrollo de las nue-
vas plataformas. A pesar de que tuvo un crecimiento lento,
este proceso empezó a ser fundamental y obligó a los provee-
dores de piezas a aumentar su capacidad.
Durante estos primeros años, la primera generación de líneas
de baja producción tenía normalmente un tiempo de ciclo de
hasta 25 s para una o dos piezas por ciclo.
Si el mayor obstáculo para la fabricación en masa de piezas
prensadas en caliente era el enfriamiento en el troquel, esta
situación ha cambiado drásticamente en los últimos años. El
desarrollo de nuevos diseños de troqueles y de estrategias
de enfriamiento y la presencia en el mercado de aleaciones
de acero con alta conductividad (por ejemplo, Rovalma HTCS
150), especí�camente diseñadas para los procesos de estam-
pación en caliente, han reducido los tiempo de enfriamiento
necesario y, por lo tanto, han modi�cado el diseño completo
de la instalación de fabricación.
Líneas de estampación en caliente de 2ª generación
La reducción del tiempo de enfriamiento a 6-9 segundos su-
puso una gran oportunidad para la producción en masa de
piezas endurecidas en prensas a un nivel competitivo. Redujo
el coste por pieza del proceso del fabricación, por lo que esta
tecnología comenzó a ser atractiva para un gran número de
áreas de la estructura del vehículo (BIW).
Al mismo tiempo, los fabricantes de este tipo de líneas desa-
rrollaron diferentes con�guraciones y establecieron diferentes
soluciones estandarizadas.
La transferencia de piezas, en un principio realizada por ro-
bots, ha sido reemplazada en la mayoría de los casos por
diferentes tipos de sistemas de alimentación: feeder telescó-
picos, feeder no telescópicos, sistemas transfer, etc.
Los hornos de rodillos se han convertido en el sistema estándar
utilizado. Aunque se han probado otras estrategias, no se ha en-
contrado todavía otra alternativa �able de producción en masa.
Para manipular piezas estándar, se utilizan prensas hidráuli-
cas de alta velocidad de 10.000 a 12.000 KN.
En primer lugar, reducir continuamente el tiempo de
ciclo. Esto está relacionado con el rendimiento de la
prensa y del sistema de transferencia de piezas.
E�ciencia energética. Es importante abordar los cos-
tes medioambientales y energéticos de una instala-
ción.
Fiabilidad de la línea. No incluir dispositivos dema-
siado so�sticados que complican tanto el funciona-
miento como el mantenimiento de la instalación.
¿Qué es lo que necesitan
hoy en día los usuarios de las líneas
de estampación en caliente?
Productividad y consumo de energía mejorados en los procesos de estampación en caliente mediante la Tecnología de Prensa Servomecánica
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Con"guración de las líneas de 3ª generaciónPrensas servomecánicas en los sistemas de estampación en caliente
Ahora es el momento adecuado para establecer un nuevo
modelo de prensas en este tipo de líneas.
Aunque las prensas hidráulicas hayan mejorado el rendimien-
to en términos de velocidad y control, gracias a la utilización
de servoválvulas y de sistemas hidráulicos de alta capacidad,
todavía están lejos de alcanzar las características de las pren-
sas mecánicas.
Obviamente, las prensas mecánicas tradicionales no son ade-
cuadas para los procesos de estampación en caliente porque
requieren que la prensa se pare en el Punto Muerto Inferior
(PMI) para permitir el enfriamiento rápido de la pieza.
Por otro lado, hemos sido testigos en los últimos tiempos de
una gran revolución en la estampación en prensa gracias a un
uso cada vez mayor de servomotores directos, ya que este sis-
tema se puede utilizar para controlar directamente la posición
del carro. En teoría, las prensas accionadas servomecánica-
mente cumplen los requisitos de parada en el PMI, aunque
sería necesario efectuar algunas modi�caciones especí�cas.
Diseño mecánico: Lubricación
Con el �n de abordar el hecho de que la prensa necesita parar-
se en el PMI y luego volver a empezar, era necesario rediseñar
el sistema de lubricación (patentado por Fagor Arrasate) y re-
dimensionar mecánicamente las super�cies de contacto. 1
El nuevo diseño también incluye un Sistema de Liberación de
Fuerza (patentado), que reduce la fuerza total justo antes de
reiniciar el movimiento de la prensa.
Este sistema compensa los efectos perniciosos de iniciar y re-
iniciar la prensa en condiciones de tonelaje nominal, en
combinación con el nuevo diseño mecánico
mencionado anteriormente.
Prensas y sistemas de estampación
Diseño de buje convencional y especí%co.
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Rendimiento del servo motor con carga estática
La prensa servomecánica de estampación en caliente
requiere condiciones de trabajo especiales para el ser-
vomotor, que no se utilizan en la estampación en frío. El
motor tiene que estar bajo par pero no en movimiento.
Esta situación se ha probado con éxito en condiciones
de carga reales. Aunque en un principio se detecta-
ron consumos anormales del motor, logramos ajustar
adecuadamente el control del servomotor y, como
resultado, no observamos ningún consumo eléctrico
importante durante esta fase del proceso. 2
Buffer cinético
Como en otras muchas instalaciones que utilizan
prensas servomecánicas, las instalaciones de estam-
pación en caliente pueden utilizar un buffer cinético
para reducir instantáneamente el consumo energéti-
co del servomotor durante el proceso de estampa-
ción. 3
La colaboración conjunta con Fanuc ha dado como
resultado el GOM 112N0801/SO, que ya ha sido pro-
bado en prensas servomecánicas. Los resultados del
test muestran una disminución importante de los pi-
cos de energía de la red.
Aunque se puede comparar con el uso de un acu-
mulador en una prensa hidráulica, los resultados de
los tests dieron tiempos de reacción más rápidos, de-
mostrando que este sistema de ahorro energético es
más e�ciente.
Sistema de desapilado
En contraste con los sistemas de desapilado roboti-
zados, los sistemas de alimentación especializados
crean un equilibrio perfecto entre el tiempo del ciclo
y simplicidad.
Unidades de transferencia
de carga.
Resultado del test de velocidad del par.
Rendimiento del amortiguador cinético.
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Un alimentador lineal de tres ejes, con dos carros de carga de
alta capacidad, es la mejor combinación para instalaciones
más rápidas.
Carga-descarga de la prensa
Los sistemas de carga y de descarga instalados en estas lí-
neas de nueva generación deben alcanzar el mismo nivel re-
querido para la prensa.
Se ha demostrado que el “modo transfer” es la mejor opción
para reducir y alcanzar los mejores tiempos de ciclo posibles.
Para la estampación en caliente, se deberá utilizar un sistema
especí�co, diferente del sistema tradicional de barras mono-
rraíl utilizado en las instalaciones de estampación en frío. 4
Por lo tanto, se instalarán cuatro unidades telescópicas de
tres ejes (2+2) para permitir la máxima libertad de movimiento,
y la carga y descarga independiente de las piezas.
Integración del sistema electrónico
El éxito de los sistemas de estampación en caliente no solo de-
pende del rendimiento de cada componente de la línea. La per-
fecta sincronización, que da como resultado unos altos niveles de
productividad, también depende de la con�guración electrónica.
La línea no es solo una serie de componentes; gracias al uso
de un control de línea centralizado, se convierte en un equipo
�able y e�ciente.
La línea, equipada con un PLC de línea centralizado, que
incluye la prensa, la desapiladora y la carga/descarga de la
prensa, se acciona con un solo control. También se utilizan
equipos de control electrónicos compatibles en las diferentes
unidades, garantizando así un rendimiento �able y un mante-
nimiento sencillo. 5
Prensas y sistemas de estampación
Arquitectura de control eléctrico-SincroPlus.
Tal y como se ha descrito anteriormente, la prensa
servomecánica es el componente clave de las nuevas
instalaciones de 3ª generación. Si se combina con una
correcta selección de componentes de la línea, obte-
nemos:
Una mayor productividad: gracias a la mayor velo-
cidad de la prensa mecánica y la sincronización óp-
tima con el alimentador lineal de carga y descarga.
E�ciencia energética: la tecnología de servoprensa,
junto con el buffer cinético, mejora los resultados de
las prensas hidráulicas existentes.
Fiabilidad total: sistemas de prensa servomecánicas
probados y robots lineales especializados para una
calidad de las piezas y un rendimiento de la línea óp-
timos.
Resultados y ventajas
de los sistemas de estampación
en caliente de 3ª generación
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