Arrugas en piezas embutidas profundas: por qué ocurren y cómo las previene el diseño de la matriz

Las arrugas son uno de los dos modos de fallo clásicos de la embutición profunda (el otro es el desgarro) y ocurren por una razón casi opuesta a la del desgarro: en lugar de que el material se estire demasiado y se fisure, se comprime y se pandea porque se fuerza demasiado material en muy poco espacio.

El mecanismo: tensión circunferencial de compresión en la pestaña

A medida que una pieza en bruto se embute en la cavidad de la matriz, la zona exterior de la pestaña tiene que reducir su circunferencia para alimentar la forma embutida de menor diámetro. Esa reducción circunferencial somete el material de la pestaña a una tensión de compresión y, si el material es delgado en relación con esa carga de compresión y no se mantiene plano, se pandea formando arrugas en lugar de fluir suavemente hacia el interior.

La fuerza del prensachapas es la principal variable de control

Una fuerza de prensachapas (sujeción) demasiado baja deja que la pestaña se levante y se arrugue; una fuerza excesiva restringe el flujo de material hacia la matriz y puede provocar desgarros en su lugar. Acertar con la fuerza del prensachapas suele ser un proceso iterativo de puesta a punto y no un único valor calculado, especialmente en piezas de forma asimétrica en las que la tensión de la pestaña no es uniforme en todo el perímetro.

Los cordones de embutición añaden control localizado cuando la fuerza uniforme del prensachapas no basta

En embuticiones complejas o asimétricas, los cordones de embutición (nervios en relieve en el prensachapas o en la superficie de la matriz) crean una resistencia localizada al flujo de material, lo que permite al diseñador de la matriz ajustar con precisión cuánto material alimenta cada sección de la embutición en lugar de depender únicamente de la presión del prensachapas. Es una herramienta estándar en el diseño de matrices progresivas y de transferencia para piezas que se arrugan en algunas zonas mientras necesitan más flujo de material en otras.

El material y la lubricación desempeñan un papel de apoyo

Un material más blando y más conformable y una lubricación de embutición adecuada ayudan a que el material fluya de forma más uniforme hacia la matriz, lo que reduce la tendencia a arrugarse en casos límite, pero ninguno sustituye una fuerza de prensachapas y un diseño de cordones correctos si la configuración fundamental del utillaje no es adecuada para la geometría de la pieza.