La holgura del troquel es fundamental para la calidad de la pieza.

La práctica ha demostrado que el tamaño del espacio libre y si su distribución es uniforme afectan directamente la calidad del borde cortado, la precisión dimensional, la fuerza de corte y la vida útil del troquel de la pieza cortada. Los tamaños de espacio libre se pueden clasificar en tres condiciones: espacio libre adecuado, espacio libre excesivo y espacio libre insuficiente.

(1). Condición del borde del troquel de estampado

Con un espacio libre adecuado, las grietas generadas en los bordes del punzón y del troquel coinciden durante la separación del material, lo que da como resultado un borde cortado relativamente recto y liso con un mínimo de vuelcos y rebabas, lo que produce una mayor calidad de las piezas; sin embargo, el espacio libre adecuado no es un valor absoluto sino un rango específico dentro del cual se pueden obtener piezas con buenos bordes cortantes. Si el espacio libre es excesivo, las grietas en los bordes del punzón y del troquel no coinciden (la grieta cerca del borde del punzón se encuentra dentro de la grieta cerca del borde del troquel), lo que somete el material a un estiramiento significativo, lo que reduce la zona bruñida y aumenta las rebabas, el vuelco y la conicidad; por el contrario, si el espacio libre es insuficiente, las grietas nuevamente no coinciden, quedando la grieta del lado del punzón fuera de la grieta del lado del troquel, formando una zona bruñida secundaria en la superficie cortada y provocando laminación y rebabas entre ellas.

(2). En cuanto a la precisión dimensional

Después del corte o perforación, la recuperación elástica (retorno elástico) afecta la precisión dimensional. Cuando el espacio libre está por debajo de un cierto umbral, la deformación por compresión hace que el tamaño de la pieza en blanco exceda las dimensiones del troquel y que el tamaño del orificio perforado sea más pequeño que el punzón debido a la recuperación elástica. Por el contrario, cuando la holgura excede un cierto umbral, la deformación por tracción conduce a que el tamaño de la pieza cortada sea más pequeño que el troquel y que el tamaño del orificio perforado exceda el punzón debido a la recuperación elástica. La influencia del juego en la precisión del corte y la perforación difiere y también está relacionada con la dirección del grano de rodadura del material.

(3) . Respecto a la fuerza de supresión y la vida del troquel

Con una holgura mayor, la fuerza de obturación disminuye en cierta medida y también se reducen la fuerza de extracción y la fuerza de expulsión. Durante el corte, la pieza de trabajo ejerce presión lateral sobre los bordes cortantes del punzón y la matriz, y existe fricción entre el punzón y el orificio perforado, así como entre la matriz y la pieza troquelada. Un espacio libre más pequeño conduce a una mayor presión lateral y fricción. Además, debido a errores inherentes de fabricación y montaje en la propia matriz, el punzón no puede ser perfectamente perpendicular a la superficie de la matriz y la distribución de la holgura no puede ser completamente uniforme. Por lo tanto, una holgura mínima acelera el desgaste de los filos de corte del punzón y la matriz, acortando su vida útil. Una holgura mayor puede reducir la fricción entre las superficies laterales del punzón/matriz y el material, mitigando los efectos adversos de la distribución desigual de la holgura y mejorando así la vida útil de la matriz. Sin embargo, si la holgura es demasiado grande, la flexión de la pieza de trabajo aumenta correspondientemente, lo que lleva a una distribución desigual de la tensión de compresión en las caras extremas del punzón y de los bordes de corte. Esto los hace propensos a astillarse o deformarse plásticamente, lo que también es perjudicial para la vida útil del troquel.

(4). El impacto del espacio de punzonado en los productos.

En resumen, el control del espacio libre es el núcleo del diseño y proceso de troqueles de chapa. Como se analizó, si el espacio libre es apropiado determina directa y simultáneamente el acabado de la superficie y la precisión dimensional del producto, y afecta profundamente el consumo de energía de producción y la durabilidad del troquel. No es un valor aislado, sino un punto de equilibrio de ingeniería que conecta las propiedades de los materiales, los requisitos del producto y los costos de producción.

Por lo tanto, el diseño exitoso de una matriz depende de una comprensión profunda de las reacciones en cadena causadas por las tres condiciones ('espacio adecuado, espacio excesivo y espacio insuficiente') y de la optimización y estabilización del espacio dentro del rango óptimo mediante cálculos precisos y experiencia acumulada. Dominar este núcleo es esencial para garantizar la alta calidad y consistencia de las piezas ciegas y, en última instancia, lograr la máxima eficiencia de producción y economía de matrices.