Diseno-y-fabricacion-de-un-troquel-para-la-manufactura-de-canceleria-de-aluminio

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
 
 
 
“DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN TROQUEL PARA LA 
MANUFACTURA DE CANCELERÍA DE ALUMINIO” 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA 
 
 
 
P R E S E N T A 
JACOB CESAR MARTÍNEZ 
 
 
 
 
ASESOR 
M.en I. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO RODRÍGUEZ 
 
 
 
 
CUAUTITLÁN IZCALLI, EDO. DE MÉXICO. 2012 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
Con base en el Art. 19 del Reglamento General de Exámenes, la Dirección de la Facultad, autoriza 
al alumno: Jacob Cesar Martínez 
Con número de cuenta: 40701530-0 a presentar LA TESIS: 
"Diseño y FaJ;>ricación de un Troquel para la Manufactura de Cancelería de Aluminio" 
Bajo la asesoría del: M.1. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez 
Para obtener el título de: Ingeniero Mecánico Electricista 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE A Y FECHA 
PRESIDENTE _M_.I_. _Jo_s_é_J_u_a_n_C_o_n_tr_e_ra_s_E_s_p_in_o_s_a _____ _ ~~ ___ -I-~_ 9~ ¡í !2 _ 
VOCAL M.L Felipe Díaz del Castillo Rodríguez 
SECRET ARIO M.1. José Castillo Sánchez 
ler SUPLENTE Ing. Raymundo Morales Márquez 
2do SUPLENTE Ing. Isaac Francisco Dueñas Herrera 
*Lo sustituye 
**Lo sustituye 
Atentamente !1otificamos su participación para la revisión y evaluación, solicitando firme la 
presente al recibir la copia del trabajo y en un plazo no mayor a 20 días hábiles em'ta sus 
observaciones y/o su VOWO;APROBATORIO. 
FA' ·UL1?·rrc/ ¿Sl t{nVJ 
ATENTAMENTE '3U;ERI6RE·:;-é!JNJ¡"mA~í 
"POR MI RAZA HAB«'-"-'~fESPÍRITU" 
Cuautitlán Izcalli , Méx. ~~-,. . 1 iembre de 2012. 
l'fí"¡.:.J 
L.A. ARACE ~ÁNDEZ 
JEFA DEL DEPARTA~,TOO DE 
EX4MENES PROFESiONALES 
OTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 120). 
A/pm 
DEDICATORIAS 
A: 
Dios…por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada paso que doy, 
por todas sus bendiciones recibidas cuando más lo necesito, por la fortaleza y 
cuidados que me ha dado siempre, por levantarme en los momentos difíciles, por 
permitirme tener grandiosos momentos llenos de alegría, por darme la familia que 
tengo y por ayudarme a llegar hasta donde estoy y a lograr lo queme he propuesto. 
Siempre estaré agradecido y orgulloso con mi Dios. 
A Él sea la gloria, honra y poder por siempre…sin él no hay nada y con él todo. 
 
Mis padres…por todo el apoyo recibido de su parte para lograr todo lo que me he 
propuesto hasta ahora, por su motivación diaria, por sus valores inculcados desde 
niño que me permiten ser la persona que soy, por todo el amor que siempre he 
recibido de ellos a lo largo de mi vida, gracias por darme todo lo que necesite a lo 
largo de mi formación educativa, por sus buenos consejos que me permitieron tomar 
buenas decisiones a lo largo de mi vida, por ser unos excelentes amigos en los que 
siempre pude confiar y sobre todo por estar conmigo siempre y a pesar de todo. 
…Gracias Papás. 
 
Mi hermana…por todo el amor y compresión que siempre me tuvo, por sus buenos 
consejos, por sus regaños para ser una mejor persona, por todos los momentos 
gratos que pasamos junto, por su apoyo y sobre todo por estar siempre a mi lado. 
 
Mi novia…por todos los momentos lindos que paso a su lado, por todo su amor y apoyo 
incondicional recibido siempre, por su dedicación y tiempo que me da y sobre todo 
por ser tan linda conmigo. 
Mis amigos y compañeros de clase…por el apoyo recibido tanto en la escuela como 
fuera de ella, por su comprensión y aprecio que me tenían, por esos grandes 
momentos llenos de alegría y gozo, por todas esas aventuras que tuvimos juntos y 
que nunca olvidaremos y sobre todo porque sé que siempre seremos amigos sobre 
todas las cosas. 
 
Mis familiares…por todo el apoyo que me brindaron para poder concluir una pequeña 
parte de mi vida, por su hospitalidad y cuidados que tuvieron conmigo, por el cariño y 
amor que me demostraron siempre, por su atención y sobre todo por brindarme un 
lugar agradable y acogedor para poder concluir una parte de mi preparación 
profesional. 
 
A mis Profesores…por haberme transmitido todos sus conocimientos y por darme las 
armas que necesito para poder enfrentarme a un mundo laboral lleno de obstáculos, 
por el tiempo y dedicación que tuvieron para que yo aprendiera y sobre todo por su 
paciencia ante todo. 
 
Al Mtro. Felipe Díaz del Castillo por su apoyo y orientación en este trabajo final 
que concluye una etapa de mi vida e inicia otra. 
Gracias y que Dios los bendiga siempre… 
ÍNDICE 
 Pág. 
OBJETIVOS…………………………………………………………………1 
INTRODUCCIÓN……………………………………………………….2 
 
CAPÍTULO 1. 
EL TROQUEL 
1.1.- Descripción breve del proceso de troquelado………………………………………………………4 
1.2.- Teoría del punzonado y recortado………………………………………………………………………….5 
1.2.1.- Principios básicos de la perforación. …………………………………………………………………………5 
1.2.2.- Etapas del proceso. …………………………………………………………………………………………………6 
1.3.- Elementos constitutivos del troquel. ……………………………………………………………….....9 
1.3.1.- Espiga. …………………………………………………………………………………………………………………..10 
1.3.2.- Zapata superior. …………………………………………………………………………………………………….11 
1.3.3.- Sufridera. ……………………………………………………………………………………………………………..11 
1.3.4.- Placa porta-punzones. …………………………………………………………………………………………….11 
1.3.5.- Punzones. ………………………………………………………………………………………………………………12 
1.3.6.- Placa extractora o tapa guía………………………………………………………..…………………………………..14 
1.3.7.- Matriz. ………………………………………………………………………………………………………………….14 
1.3.8.- Zapata inferior. …………………………………………………………………………………………………….14 
1.3.9.- Columnas guía. ……………………………………………………………………………………………………….14 
1.4.- Clasificación de los troqueles. ………………………………………………………………………………15 
 
CAPÍTULO 2. 
PRENSAS PARA TROQUEL. 
2.1.- ¿Qué es una prensa?, definición y funciones……………………………………………………..16 
2.2.- Clasificación de las prensas…………………………………………………………………………………..18 
 
CAPÍTULO 3. 
IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD EN LA EMPRESA DE ALUMINIOS 
3.1.- ¿Que se fabrica y como se hace? ………………………………………………………………………..21 
3.2.- Perfiles de aluminio empleados en el proceso, características y uso………….22 
3.3.- Descripción del proceso. ………………………………………………………………………………………29 
3.3.1.- Proceso de fabricación de canceles y ventanales. …………………………………………………..29 
3.3.2.- Proceso de fabricación de puertas sencillas…………………………………….………………………………….31 
3.4.- Operaciones realizadas en el material empleado……………………………………………..33 
3.5.- ¿Qué se pretende desarrollar para hacer más rápido el proceso de 
fabricación de la cancelería de aluminio. ……………………………………………………………………43 
3.6.- ¿Que mejora se obtendrá en el proceso que se efectúa?……………………………..46 
 
CAPÍTULO 4. 
CÁLCULO, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL TROQUEL. 
4.1.- Memoria de cálculo del troquel……………………………….……………………………………………47 
 4.1.1.- Cálculo de la fuerza necesaria para el punzonado y cálculo de la capacidad de la 
prensa…………………………………………………………………………………………………….……………………….47 
4.1.2.- Cálculo de la matriz……………………………………………………………………………………………………………………48 
4.1.3.- Cálculo y diseño de cada uno de los punzones………………………………………………………………………50 
4.2.- Diseño mecánicode los elementos constituyentes del troquel…..………………..52 
 
CAPÍTULO 5. 
FABRICACIÓN DEL TROQUEL. 
5.1.- Material de fabricación del troquel. ……………………………………………………..………..…75 
5.1.1.- El acero. ………………………………………………………………………………………………………………..75 
5.1.2.- Parámetros para la elección del acero apropiado. …………………………………………………..78 
5.2.- Tratamientos aplicables al acero. …………………..………………………………………………….80 
5.2.1.- Tratamientos térmicos. …………………………………………………………………………………………80 
5.2.2.- Tratamientos termoquímicos. ……………………………………………………………………………….84 
5.3.- Fabricación del troquel………………………………………………………………………………………….68 
5.3.1.- Maquinado de la zapata superior e inferior del troquel……………………………………………68 
5.3.2.- Maquinado de las columnas guía…………………………………………………………………………………….69 
5.3.3.- Maquinado de los bujes……………………………………………………..……………………..…………………….70 
5.3.4.- Maquinado de los punzones…………………………………………………………………………………………….70 
5.3.5.- Maquinado de las placas porta punzones……………………………………………………………………..70 
5.3.6.- Maquinado de las sufrideras…………………………………………………………………………………………..71 
5.3.7.- Maquinado de las matrices……………………………………………………………………………………………..71 
5.4.- Ensamble del troquel…..…………………………………………………………………………………………73 
 
CONCLUSIONES……….………………………….……………….86 
 
BIBLIOGRAFÍA…………….………………………..………………87 
 
 
- 1 -
OBJETIVOS 
 
• Diseñar y fabricar un troquel que pueda emplearse para la elaboración de 
cancelería de aluminio en la línea nacional, para lograr el proyecto planteado 
se realizarán todos los cálculos pertinentes y se elaboraran los diseños 
correspondientes a cada una de las partes que conforman el troquel 
auxiliados con un software específico. 
 
• Otro objetivo no menos importante es la disminución de tiempos y costos de 
fabricación de cancelería de aluminio en una pequeña empresa del estado de 
México para obtener mejores y mayores utilidades. 
 
• El último es la fabricación y venta del mismo troquel para uso comercial. 
 
• Durante el proceso de fabricación se pretenderá buscar los medios más 
rápidos y económicos para la manufactura del troquel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 2 -
INTRODUCCIÓN 
 
Un troquel es una herramienta capaz de realizar diversas operaciones por presión 
tales como: perforado, recortado, cizallado, doblado, estampado, etc. Debido a esto 
se ha convertido en una herramienta muy útil ya que permite obtener piezas 
disminuyendo tanto su costo como su tiempo de fabricación. 
 
Los elementos de transformación principal de un troquel son llamados punzón o dado 
(macho) y matriz (hembra) estos dos elementos son los encargados de realizar los 
operaciones antes mencionadas, estos deben poseer características muy 
particulares deben ser diseñados de acuerdo a la necesidad o al propósito al cual van 
a ser designados. 
 
Los troqueles pueden ser de tres tipos: simples, progresivos y compuestos o 
transfer; el diseño y la fabricación de estos mismos varía dependiendo de la 
operación a realizar o la pieza a fabricar: 
� Troqueles simples 
� Troqueles progresivos 
� Troqueles compuestos o transfer 
 
En general a una operación realizada en un dado se le llama troquelado. 
En este caso se elaborara el diseño y posteriormente la fabricación de un troquel 
que sea capaz de reducir los tiempos de elaboración de cancelería de aluminio 
debido al constante cambio de herramientas para la perforación de dicho material. 
El troquel a diseñar será de tipo simple ya que solo realizara una sola operación que 
será punzonar el material con un diámetro del punzón que sea necesario de acuerdo 
 
 
- 3 -
al perfil manejado. 
Para la fabricación de los elementos del troquel nos guiaremos con los bocetos que 
se realizaron durante la etapa de cálculo y diseño, teniendo en cuenta cada uno de 
los parámetros, características, funciones a realizar, tratamientos térmicos, 
esfuerzos y propiedades mecánicas que debe de poseer cada uno para su correcto 
funcionamiento. 
También se tomara en cuenta otros aspectos importantes: 
� Costo del material para la fabricación del troquel. 
� Costo de los tratamientos térmicos que se le dará a cada uno de los 
elementos del troquel. 
� Costo de maquinado de las piezas. 
� Tiempo de fabricación de cada una de las partes del troquel 
� Costo final del proyecto en sí. 
� Lugar de fabricación del troquel. 
� Etc. 
 
Recuérdese que uno de los objetivos es la fabricación y venta de este troquel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 4 -
CAPÍTULO 1. 
EL TROQUEL 
 
1.1.- Descripción Breve del Proceso de Troquelado 
Un troquel es una herramienta empleada para dar forma a materiales sólidos y en 
especial para el estampado de metales en frio. Por lo tanto el troquelado es un 
proceso en el cual una prensa proporciona un impacto seco e instantáneo a un troquel 
aprovechando la energía cedida por la misma para transformar una superficie 
metálica en una pieza de perfil previsto y definido. 
 
Para lograr esto se necesita de una prensa, un punzón o dado (macho) y una matriz 
(hembra) estos son los elemento esenciales que realizan las operaciones en un 
troquel como punzonar, recortar, cizallar, estampar, etc. Cabe mencionar que no son 
los únicos elementos constitutivos, existen otros que tienen como función soporte y 
guía de otras piezas del troquel; cada uno de los mismos está diseñado y fabricado 
de acuerdo a la operación que debe realizar. 
 
En las distintas operaciones antes mencionadas se emplean troqueles de diferentes 
formas. Los más sencillos son los troqueles de perforación, utilizados para hacer 
agujeros en la pieza. Los troqueles de corte se utilizan para estampar una forma 
determinada en una lámina de metal para operaciones posteriores. Los troqueles de 
flexión y doblado están diseñados para efectuar pliegues simples o compuestos en la 
pieza en bruto. Los troqueles de embutir se emplean para crear formas huecas. 
Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el cuello de un cartucho 
de fusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la pieza terminada debe 
 
 
- 5 -
tener una protuberancia en la parte inferior o central suelen emplearse troqueles 
hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que introduce en la pieza 
agua o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia fuera contra la 
matriz. 
 
Los troqueles de rebordeado forman un reborde curvo en piezas huecas. Un tipo 
especial de troquel de rebordeado, llamado troquel de costura con alambre, enrolla 
firmemente los bordes externos del metal alrededor de un alambre que se inserta 
para dar resistencia a la pieza. Los troqueles combinados están diseñados para 
realizar varias de las operaciones descritas en un único recorrido de la prensa; los 
troqueles progresivos permiten realizar diversas operaciones sucesivas de modelado 
con el mismo troquel. 
 
En la acuñación de monedas se obliga al metal a pasar entre dos troqueles 
coincidentes, en los que figura un huecograbado del dibujo que debe formarse en la 
moneda. 
Como se puede notar, dependiendo de la operación a realizar es el tipo de troquela 
a utilizar, cada uno tiene su función específica. 
 
1.2.- Teoría del Punzonado y Recortado 
1.2.1.- Principios básicos de la perforación. 
La perforación era comúnmente considerara una operación de sólo dos pasos: 
1. La acción de corte parcial ocasionada por la penetración del punzón en 
 el material y forzando la rebaba hacia el interior de la matriz. 
 
 
 
 
- 6 -
2. La extracción del punzón del material. Figura 1.1. 
 
Figura 1.1. El punzonado como un proceso de dos etapas 
 
 
1.2.2.- Etapas del proceso. 
En realidad el proceso se puede dividir en 6 etapas a saber: 
Impacto 
El proceso empieza con el impacto del punzón contra la tira de material, una violenta 
onda de choque pasa a través del punzón hasta la superficie del material en donde 
se forma un ligero pandeo. Se trata de una etapade solo un instante, a continuación 
de la cual se presenta una carga compresiva. Figura 1.2. 
 
Figura 1.2. Impacto del punzón contra la tira de material. 
 
 
- 7 -
Penetración 
El punzón penetra en el material y causa un flujo hacia las áreas de menor 
resistencia en la superficie superior del material, la ondulación aumenta de tamaño 
y la superficie inferior es forzada a entrar a la matriz. El material se deforma 
debajo del punzón y se forma un espacio vacío justo debajo del centro de éste, 
debido a lo anterior la fuerza máxima del punzón se aplica a su periferia en una zona 
de aproximadamente 0.762mmm alrededor de la orilla. Figura 1.3. 
 
 
Figura 1.3. Penetración del punzón contra la tira de material. 
 
Rompimiento 
Cuando el material se comienza a adelgazar y se excede la resistencia máxima al 
corte, comienzan a formarse pequeñas grietas entre los bordes del punzón y la 
matriz, la máxima fuerza de tensión se presenta justo antes de la aparición de 
dichas grietas. Figura1.4. 
 
 
- 8 -
 
Figura 1.4. Agrietamiento del material a causa de la penetración del punzón. 
 
Desprendimiento 
En esta fase las grietas se transforman en fracturas y se extienden rápidamente a 
través del material, la liberación de esfuerzo de tensión en el material ocasiona que 
éste vibre y se cierre sobre las paredes del punzón en todas las direcciones, el 
material cortado, una vez, libre de esfuerzos se expande y entra en contacto con las 
paredes de la matriz. Figura 1.5. 
 
Figura 1.5. Desprendimiento del material cortado. 
 
Expulsión del corte 
Cuando el punzón penetra finalmente en todo el material, la rebaba es forzada a 
entrar en la zona de vida de la matriz, en este punto el punzón se encuentra 
aproximadamente entre 0.5mm y 0.76mm dentro de la matriz, al mismo tiempo la 
 
 
- 9 -
rebaba que se encontraba en la zona de vida es forzada hacia la salida de la matriz. 
Figura 1.6. 
 
Figura 1.6. Expulsión del material cortado. 
 
Extracción del punzón 
Durante el proceso de extracción del punzón, la subida de la rebaba o los 
desperdicios representan la mayoría de los problemas de troquelado provocando 
entre otras cosas el rompimiento de los punzones; por consiguiente la rebaba debe 
forzarse dentro de la matriz lo suficiente para que no sea succionada por el punzón. 
Figura 1.7. 
 
Figura 1.7. Extracción del punzón de la matriz del troquel. 
 
 
 
 
- 10 -
1.3.- Elementos Constitutivos del Troquel. 
Para una mejor apreciación de cada uno de los elementos constitutivos, en la figura 
1.8. Se muestra la posición en el troquel de cada uno de ellos así como imagen alusiva 
a cada elemento. 
 
Figura 1.8. Elementos constitutivos de un troquel. 
 
1.3.1.- Espiga. 
Este elemento es el medio de unión entre el carro de la prensa y la zapata superior 
del troquel. Normalmente las espigas son de forma cilíndrica y en uno de sus 
extremos cuentan con una rosca para adaptarse con facilidad a la zapata superior. 
La espiga puede ser de cuerpo liso o puede presentar una faceta tallada. En la figura 
1.9 se observan algunos tipos de espiga, la entalladura y la forma cónica tienen por 
objeto lograr una sujeción más firme en la prensa. 
 
 
- 11 -
 
Figura 1.9. Tipos de espiga. 
 
1.3.2.- Zapata superior. 
Sirve para fijar el troquel al carro de la prensa por medio de la espiga, también 
sirve como soporte para los componentes de que conforman la parte superior del 
troquel, sirve también como base de los casquillos que permiten el deslizamiento del 
troquel sobre las columnas guía. 
 
1.3.3.- Sufridera. 
Es la base de la placa porta-punzones, esta evita el desplazamiento axial de los 
punzones al momento del impacto; está unida a la zapata superior. 
 
1.3.4.- Placa porta-punzones. 
Esta placa tiene por objeto sujetar o sostener a los punzones, habiendo 3 maneras 
diferentes de hacerlo: 
a) En el primer caso de sujeción, el alojamiento es de forma cónica y se obtiene 
por recalcado de martillo. Figura 1.10 (a) 
b) El segundo caso consiste en alojar al punzón dentro de una funda o casquillo, 
esto permite mayor resistencia a la flexión. Figura 1.10 (b) 
c) En el tercer caso el punzón está provisto de una cabeza (más 
 
 
- 12 -
grande que la dimensión del punzón), con el fin de ser empotrado en la parte 
superior. Figura 1.10 (c) 
 
Figura 1.10. Formas de sujeción de los punzones. 
 
1.3.5.- Punzones. 
Los punzones tiene la figura total o parcial de la pieza que se requiere obtener, y su 
movimiento es perpendicular al de la matriz; estos son las partes móviles del troquel 
y se sujetan a la zapata superior con tornillos Allen y pasadores por medio de la 
placa porta punzones. 
Los punzones son herramientas d corte por lo que su diseño requiere de especial 
cuidado para evitar fracturas continuas, para este caso se fabrica como se muestra 
a continuación en la figura 1.11. 
 
 
 
- 13 -
 
Figura 1.11. Tipos de punzón. 
 
Para reducir las fuerzas de corte y suavizar el impacto de cargas pesadas, existen 
dos métodos para diseñar los punzones: 
a) Escalonar las longitudes de los punzones. Figura 1.12 (a). 
b) Proporcionar mediante rectificado, un determinado ángulo al punzón de corte 
con el fin de proporcionar un efecto tijera. Figura 1.12 (b). 
 
Figura 1.12. Diseño de los punzones. 
 
 
- 14 -
1.3.6.- Placa extractora o tapa guía. 
Este elemento cumple con varias funciones como: 
• Guiar a los punzones. 
• Guiar la tira de material durante su paso por el troquel. 
• Actúa como prensa o retensor de la tira de material. 
La placa extractora tiene las mismas dimensiones que la matriz y su fabricación 
debe ser cuidadosa debido a que a través de ella pasan los punzones. Las aristas 
superiores de la placa extractora deben tener un ángulo aproximado de 45° para 
evitar el almacenamiento de aceite y se reduzca la fricción. 
 
1.3.7.- Matriz. 
Es uno de los componentes esenciales del troquel, la matriz junto con los 
punzones es una herramienta de corte y debe soportar varios esfuerzos 
debido a los impactos. Sus características geométricas son: 
• Debe tener un ángulo de salida. 
• Debe poseer un cierto espesor. 
• Por último debe haber una holgura entre la matriz y el punzón. 
 
1.3.8.- Zapata inferior. 
Este elemento sujeta a la matriz por medio de tornillos Allen y pasadores, también 
es la parte que fija la parte inferior del troquel con el carro inferior de la prensa. 
Figura 1.9. 
 
1.3.9.- Columnas guía. 
Su función es permitir el deslizamiento de la parte superior e inferior del troquel, 
también permite tener alineadas ambas partes. 
 
 
- 15 -
1.4.- Clasificación de los Troqueles. 
Los troqueles pueden ser de tres tipos: simples, progresivos y compuestos o 
transfer; el diseño y la fabricación de estos mismos varía dependiendo de la 
operación a realizar o la pieza a fabricar: 
• Troqueles simples: Estos troqueles realizan una única operación en cada golpe 
de prensa y su accionamiento es manual. 
• Troqueles progresivos: Los troqueles progresivos pueden realizar varias 
operaciones en cada golpe de prensa y se alimentan de una bobina de chapa 
automáticamente. 
• Troqueles compuestos o transfer: Estos troqueles son similares a los 
progresivos, siendo su principal diferencia que no son alimentados mediante 
una bobina, sino que realizan su trabajo sobre piezas en las que se ha 
realizado un trabajo previo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 16 -
CAPÍTULO 2. 
PRENSAS PARA TROQUELADO 
 
2.1.- ¿Qué es una Prensa? Definición y Funciones. 
La prensa es una máquina herramienta que tiene como finalidad lograr la 
deformación permanente o el corte de un determinado material, mediante la 
aplicación de una carga, estas operaciones pueden ser en trabajo en frío o trabajo 
en caliente. Las prensas de doblado y embutido emplean una fuerza que produce un 
esfuerzointermedio entre el límite elástico que debe ser excedido, y la resistencia 
última que no debe de sobrepasarse, por lo que la dureza y el endurecimiento de los 
metales son de especial importancia para el trabajo de las prensas. Las prensas de 
corte llevan al material a un esfuerzo más allá de su resistencia última al corte. 
 
Consiste en un bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de 
potencia (hidráulica, mecánica) y un mecanismo para mover el ariete linealmente 
(pistones, biela manivela, bandas, engranes) y en ángulos rectos con relación a la 
bancada. 
Las prensas tienen una adaptabilidad especial para los métodos de fabricación en 
masa, como lo evidencia su amplia aplicación en la manufactura de piezas de 
automóviles y aviones, artículos de ferretería y utensilios de cocina. 
Tienen la capacidad para la producción rápida, puesto que para la operación que 
desarrollan solo necesita el tiempo de una carrera de ariete más el tiempo de 
alimentación del material por lo cual es muy rápido el proceso y por consiguiente se 
pueden mantener bajos costos de fabricación, esto sin contar el número de golpes 
que da la prensa en un determinado tiempo. 
 
 
- 17 -
Para la producción en masa, las prensas se emplean cada día en mayor número, 
sustituyendo a otras máquinas. Existe además la razón adicional de que con una 
buena operación y calidad de las prensas, se pueden obtener productos de mucha 
homogeneidad, con diferencias de acabado entre unas y otras piezas de 0.002" y 
aún menos, lo cual es una buena tolerancia hasta para piezas maquinadas. 
 
 El secreto de la economía de operación en las prensas estriba fundamentalmente en 
el número de piezas que se produzcan. No es económico fabricar un costoso dado 
para producir unas pocas piezas, pero cuando se produzcan 100,000 o un millón de 
piezas, bien puede justificarse la fabricación o compra de un dado costoso, ya que 
este se amortiza a través de un elevado número de unidades. Hay prensas que 
pueden producir 600 piezas por minuto o más. 
 
De esta forma se puede ver que las prensas a pesar de su alto costo pueden 
sustituir ventajosamente los sistemas anteriores de fundir las piezas y acabarlas 
maquinándolas. Claro que en cada caso hay que hacer un estudio económico siguiendo 
los lineamientos generales apuntados anteriormente, antes de tomar una decisión. 
 
Una prensa troqueladora es una máquina en la cual materiales laminados pueden ser 
troquelados, doblados, planchados, cortados, embutidos, perforados, esta prensa 
debe estar equipada con matrices y punzones específicos para realizar ciertas 
operaciones, estas herramientas puede ser macizas o huecas, afiladas o sin filo y de 
formas variadas según el caso. La mayoría de las operaciones de formado, 
punzonado y cizallado se pueden efectuar en cualquier prensa normal si se usan 
matrices y punzones adecuados. Es curioso saber que hay casos en que los dados son 
más caros que la propia prensa. 
 
 
- 18 -
La parte superior de un troquel o punzón se sujeta en la mayoría de las prensas a la 
cara inferior del ariete por medio de tornillos. La parte inferior del troquel o matriz 
se sujeta también por tornillos a la mesa de la prensa y se alinea perfectamente con 
el punzón. Generalmente el dado o troquel es una sola unidad con sus propias guías. 
 
2.2.- Clasificación de las Prensas. 
Si se clasifican a las prensas de acuerdo a su fuente de potencia se pueden 
mencionar dos tipos: 
 
• Mecánica: Estas pueden ser operadas manualmente o con motor como en la 
mayoría de los casos. El funcionamiento de las prensas operadas con motor 
está basado en el siguiente principio: El motor hace girar un volante de la 
prensa que está unido por medio de engranes o bandas a un cigüeñal de la 
misma, operando con auxilio de un embrague de fricción; este embrague se 
desconecta automáticamente después de cada revolución, después de que el 
embrague desconecta al volante la biela transmite el movimiento del cigüeñal 
a una parte móvil de la prensa o ariete, deslizándose este en unas guías 
realizando así la operación deseada. 
 
• Hidráulica: Las prensas hidráulicas son producidas en varios tipos y tamaños 
debido a que pueden proveerse de una ilimitada capacidad. El uso de grandes 
cilindros hidráulicos permite la aplicación de fuerzas en el martinete en 
varios puntos. La mayoría de las prensas de gran capacidad son de este tipo. 
 
Las prensas también se clasifican de acuerdo al tipo de bastidor empleado. Tal 
clasificación es importante debido a que indica algunas de las limitaciones del 
 
 
- 19 -
tamaño y tipo del trabajo que puede realizarse: 
• Vertical. 
• Inclinable. 
• Fondo abierto. 
• Cuerno. 
• Torre
 
En lo que se refiere a su manera de actuar, las prensas se clasifican en 3 grupos 
principales: 
• De simple acción: Tienen un solo ariete. 
• De doble acción: Tiene 2 arietes, deslizando uno interiormente y otro 
exteriormente. Este último es el que constituye generalmente el pisador y 
actúa por medio de brazos articulados o levas excéntricas, de manera que al 
final de su carrera permanece estacionario y aplicando presión para sujetar la 
pieza. Las prensas de doble acción se emplean principalmente par trabajos de 
embutido profundo. 
• De triple acción: Son muy semejantes en principio a las anteriores, pero 
tienen un ariete adicional que trabaja de abajo hacia arriba, cuyo movimiento 
se sincroniza con el de los 2 arietes anteriores. 
 
Para emplear una prensa en una determinada producción se deben tomar en cuenta 
los siguientes factores principales: 
• Clase de operación por efectuar: Fija principalmente el tipo de prensa y su 
carreara, que debe ser lo más corta posible para evitar desgaste, pero 
suficientemente amplia para manejar el material. 
• Forma y tamaño del artículo: Fija las dimensiones de la mesa, claro, carrera, y 
si la prensa debe ser de acción sencilla, doble o triple. 
• Material empleado en la fabricación del artículo: Determina la presión 
 
 
- 20 -
necesaria de la prensa, tamaño de la mesa, forma de alimentación, y número 
de pasos. 
• Producción horaria: Determina la potencia de la prensa, su velocidad de 
trabajo y sistema de alimentación. 
• Precios límites del producto terminado: Limitan la inversión a realizar y 
obligan a un estudio técnico económico. 
• Troqueles o dados, su tamaño y construcción: Con estos datos se fija la luz de 
la prensa y su carrera, así como el sistema de alimentación más conveniente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 21 -
CAPÍTULO 3. 
IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD EN LA EMPRESA DE 
ALUMINIOS. 
 
3.1.- ¿Qué se Fabrica y cómo se Hace? 
En esta pequeña empresa del Estado de México se fabrica todo tipo de cancelería 
de aluminio en la línea nacional como son: ventanales, puertas sencillas, puertas 
dobles, canceles, vitrinas, domos, etc. 
Los materiales utilizados para la fabricación de la cancelería de aluminio los 
podemos clasificar en 3 grupos: 
� Cristal: Existe una infinidad de vidrio plano para canceles, puertas y ventanas, 
estos pueden ser claros, opacos, vitrales, grabados, etc. Los hay de varios 
grosores y colores. El uso específico de cada cristal depende de la aplicación 
y gusto del cliente. 
� Herrajes: Estos pueden ser chapas, bisagras, tornillos, carretillas ajustables 
o fijas, tensores, remaches, felpa, vinil, silicón, tuercas, rondanas, taquetes, 
brocas, pasadores, manijas, etc. Se utilizan para la seguridad, comodidad y 
armado de los canceles, puertas y ventanas. 
� Perfiles de aluminio: se trabajan los colores bronce brillante, dorado, negro 
opaco, blanco, gris opaco, madera; Se trabaja con dos tipos de ancho de perfil 
los de 2”y los perfiles en 3”. 
 
La fabricación de cada uno de estos elementos varía dependiendo el tamaño y el 
diseño de cada uno de ellos, cabe mencionar que casi siempre se utilizan losmismos 
perfiles de aluminio solo que en distinta posición o con distinta forma, pero su 
 
 
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armado siempre es similar. 
Para el armado de la cancelería antes mencionada primeramente se cortan con ayuda 
de una ingleteadora telescópica todas y cada una de las piezas que conforman el 
marco de la ventana, cancel o puerta; posteriormente se procede a realizarle los 
cortes o saques que permiten acoplar un perfil con otro, terminada la parte que 
concierne al corte se procede a la perforación de los perfiles de aluminio con ayuda 
de unas brocas para metal (diferentes diámetros) y un roto-martillo (taladro 
convencional), esto con el fin de poder unir con pijas todas las piezas cortadas 
anteriormente. 
Terminado el proceso de armado del marco se procede a cortar y armar según sea el 
caso la parte interna de la ventana, cancel o puerta dependiendo de la necesidad del 
cliente. 
 
Cabe mencionar que en este proyecto emprendido solo nos enfocaremos en la parte 
de fabricación de canceles, puertas sencillas, dobles y ventanales ya que el 
propósito principal es la disminución del tiempo de fabricación debido a que al 
momento de la perforación de todos los perfiles se pierde mucho tiempo en estar 
cambiando las herramientas de corte (brocas de diferentes diámetros), solo nos 
enfocamos en estos 3 elementos ya que las perforaciones siempre son las mismas 
para los perfiles. 
 
3.2.- Perfiles de Aluminio Empleados en el Proceso, Características y Uso. 
A continuación se hará una breve descripción de cada uno de los perfiles utilizados 
para la fabricación de los canceles, ventanales y puertas. Cabe mencionar que la 
imagen mostrada es un corte en sección transversal de cada perfil. 
 
 
 
- 23 -
Perfiles para la fabricación de canceles de baño (Ancho del perfil 2”) 
� Jamba-Chambrana: Este perfil se utiliza para formar una parte del 
marco del cancel, actúa como guía y soporte de la parte móvil interna 
del cancel. Figura 3.1. 
 
Figura 3.1. Jamba-Chambrana. 
 
� Riel: Cumple con la función de soporte y guía de las carretillas de las 
piezas móviles del cancel. Y es soporte de la parte fija. Este también 
forma la otra parte del marco. Figura 3.2. 
 
 
Figura 3.2. Riel. 
 
� Poste Liso: Se utiliza para la armazón de las partes corredizas y fijas 
del cancel; este perfil se acopla al marco lateral o chambrana. Figura 
3.3. 
 
 
 
- 24 -
 
Figura 3.3. Poste Liso. 
 
� Poste Traslape: Se utiliza para la armazón de las partes corredizas y 
fijas del cancel; aquí la diferencia es que se acoplan 2 de estos perfiles 
para tener una mayor seguridad con respecto a la parte móvil del 
cancel. Figura 3.4. 
 
Figura 3.4. Poste Traslape. 
 
� Zoclo: Se utiliza para unir el poste liso y el poste traslape de las partes 
corredizas y fijas del cancel. Este perfil va en la parte inferior. Figura 
3.5. 
 
 
 
- 25 -
 
Figura 3.5. Zoclo. 
 
� Intermedio: Se utiliza para poder realizar una cuadricula en las piezas 
fijas y corredizas del cancel. Si así lo desea el cliente. Figura 3.6. 
 
Figura 3.6. Intermedio. 
 
Perfiles para la fabricación de ventanales (Ancho del perfil 3”) 
� Jamba-Chambrana: Este perfil se utiliza para formar una parte del 
marco del ventanal, actúa como guía y soporte de la parte móvil interna 
del cancel. Figura 3.7. 
 
Figura 3.7. Jamba-Chambrana. 
 
 
 
 
- 26 -
� Riel: Cumple con la función de soporte y guía de las carretillas de las 
piezas móviles del ventanal. Y es soporte de la parte fija. Este también 
forma la otra parte del marco. Figura 3.8. 
 
Figura 3.8. Jamba-Chambrana. 
 
� Adaptador de Doble Corrediza: Este perfil se acopla en el riel del 
ventanal y permite que las dos piezas que antes eran fija y móvil, sean 
ahora ambas móviles. Figura 3.9. 
 
Figura 3.9. Adaptador de Doble Corrediza. 
 
� Cerco Ventana: Se utiliza para la armazón de las partes corredizas y 
fijas del ventanal; este perfil se acopla al marco lateral o chambrana. 
Figura 3.10. 
 
Figura 3.10. Cerco Ventana. 
 
 
 
- 27 -
� Cerco Oxo: Este perfil permite unir dos cerco ventana en casos 
especiales como en ventanales con ángulos rectos. Figura 3.11. 
 
Figura 3.11. Cerco Oxo. 
 
� Traslape Ventana: Se utiliza para la armazón de las partes corredizas y 
fijas del cancel; aquí la diferencia es que se acoplan 2 de estos perfiles 
para tener una mayor seguridad con respecto a la parte móvil del 
cancel. Figura 3.12. 
 
Figura 3.12. Traslape Ventana. 
 
� Zoclo Ventana: Se utiliza para unir el poste liso y el poste traslape de 
las partes corredizas y fijas de la ventana. Este perfil va en la parte 
inferior de las ventanas. Figura 3.13. 
 
 
- 28 -
 
Figura 3.13. Zoclo Ventana. 
 
� Cabezal Ventana: Se utiliza para unir el poste liso y el poste traslape de 
las partes corredizas y fijas de la ventana. Este perfil va en la parte 
superior de las ventanas. Figura 3.14. 
 
Figura 3.14. Cabezal Ventana. 
 
� Intermedio Ventana: Se utiliza para poder realizar una cuadricula en 
las piezas fijas y corredizas de la ventana. Si así lo desea el cliente. 
Figura 3.15. 
 
Figura 3.15. Intermedio Ventana. 
 
 
 
 
- 29 -
 
� Moldura Unión: Por lo general sirve para unir dos perfiles. Figura 3.16. 
 
Figura 3.16. Moldura Unión. 
 
3.3.- Descripción del Proceso 
Antes que nada se deben de tener a la mano todos los materiales a utilizar en la 
fabricación, esto incluye: perfiles de aluminio, herrajes y cristal dependiendo de que 
vayamos a fabricar (canceles, ventanales o puertas) y como lo vamos a hacer (diseño 
o necesidad del cliente). 
El proceso en si tiene las siguientes etapas: 
� Corte de los perfiles a utilizar. 
� Ajuste de dichos perfiles para permitir su ensamble. 
� Perforación de los perfiles. 
� Ensamble de los perfiles. 
� Colocación de herrajes y cristal. 
� Colocación y sellado del cancel, puerta o ventanal. 
 
 3.3.1.- Proceso de fabricación de canceles y ventanales. 
Cabe mencionar que el proceso de fabricación de canceles y ventanales es idéntico 
por lo cual se optó por unir la descripción de los dos para no dar explicaciones 
repetitivas. En este caso la única diferencia es el ancho del material y algunas 
piezas extras que se utilizan en diseños especiales. 
 
 
 
 
- 30 -
 Corte, perforación y ensamblado de los perfiles que conforman el marco del 
cancel o ventanal. 
Inicialmente, con ayuda de una ingleteadora telescópica se procede al corte de los 
perfiles que conforman el marco del cancel o ventanal en este caso el riel y la 
chambrana, posteriormente a las piezas obtenidas se les hace los saques o recortes 
pertinentes permitiendo el ensamble del marco. 
 
Ya cortadas las piezas del marco y una vez realizados los cortes que permiten su 
ensamble se procede a marcar la zona en los perfiles donde se va a realizar la 
perforación con el diámetro adecuado que permitirá la inserción de la pija que 
sujetara las piezas ensambladas. La perforación se realiza con ayuda de un roto-
martillo (taladro convencional) y con brocas de corte para metal estas varían su 
diámetro dependiendo de la amplitud de la perforación. 
 
Una vez realizadas todas las operaciones pertinentes en los perfiles que conforman 
el marco del cancel o ventanal se procede al ensamble del mismo, en este caso se 
utilizan pijas con una medida estandarizada de 10x3/4”. 
 
Corte, perforación y ensamble de los perfiles que conforman la parte interna 
del cancel o ventanal. 
Armado el marco se procede a cortar los perfiles que conforman el interior del 
cancel o ventanal en este caso poste liso, poste traslape, cabezal y zoclo, 
recordemos que la parte interna normalmente consta de dos partes: la parte fija y 
la parte móvil o corrediza, en este caso se utilizan los mismos perfiles para las 2 
solo varia el tamaño y los herrajes utilizados en la parte móvil. Ahora solo se les 
 
 
- 31 -
realiza a los postes el saque o corteque permite el ensamble, no de los perfiles, sino 
de la parte móvil y fija al marco. 
En este caso, solo se perfora el poste liso y el poste traslape; en la parte superior 
de ambos se marca, perfora y ensambla el cabezal y en la parte inferior se marca, 
perfora y ensambla el zoclo. La operación de perforado es un poco tardada ya que 
primeramente se debe marcar la zona de perforación en ambos lados del perfil y 
posteriormente se debe perforar de la misma forma por ambos lados, otro aspecto 
que hace aún más tardado este proceso es que por la parte interna se necesita un 
diámetro y por la parte externa otro diferente por lo cual se debe de cambiar la 
herramienta de corte (broca de otro diámetro diferente). Al zoclo de la parte móvil 
se le hace 2 perforaciones esto debido a que lleva dos carretillas que permiten su 
movimiento. 
Concluido el proceso de corte y perforado se procede al ensamble de la parte móvil 
y la parte fija, estas ya deben llevar internamente su cristal y vinil. Una vez 
colocada el cancel o ventanal se ajustan las carretillas, se le coloca su manija y se 
sella. 
3.3.2.- Proceso de fabricación de puertas sencillas. 
En este caso el proceso de corte, perforación y ensamblado del contra marco de los 
dos tipos de puerta es idéntico por lo cual se explicara una sola vez para evitar 
explicaciones repetitivas. 
 
Corte, perforación y ensamble de los perfiles que conforman el contra marco 
de las puertas. 
En este caso se utilizan dos perfiles para formar el contra marco de la puerta: bolsa 
lisa y batiente. Primeramente se cortan 3 piezas de bolsa lisa que servirá como base 
 
 
- 32 -
(2 laterales y 1 superior), este perfil permite darle al contra marco mayor rigidez y 
presentación. A continuación en la parte superior se marca y perfora los dos 
perfiles que serán los laterales del contramarco, terminada esta operación se 
ensamblan las 3 piezas de bolsa lisa con pijas de medida 10x3/4”. 
Armado lo que es la base del contra marco se mide y corta el batiente, este perfil 
se utiliza como límite y soporte de la puerta en sí; se asegura a la bolsa lisa por 
medio de remaches (5/32 x 3/8) y como un elemento extra este perfil lleva en un 
costado la “felpa” este herraje no permite el paso del aire y polvo entre la puerta y 
su contra marco. 
 
Corte, perforación y ensamble de los perfiles que conforman la puerta 
sencilla. 
En este proceso primeramente se cortan 2 piezas de cerco chapa que serán la parte 
lateral de la puerta, también se cortan 2 piezas de zoclo puerta que serán la parte 
superior e inferior de la misma, en caso de que la puerta lleve alguna división 
interna se procederá a cortar el perfil de intermedio para poder formar dicha 
partición. En este caso a los perfiles no es necesario realizarles cortes o saques 
para su ensamble. 
A continuación se marca y perfora el cerco chapa en los extremos y por ambos lados 
del perfil, cabe mencionar que en este caso también necesitamos diámetros 
diferentes tanto en la parte interna como en la externa del cerco chapa por lo cual 
es mayor el tiempo empleado. Realizada esa operación se procede al ensamble del 
marco o esqueleto de lo que será nuestra puerta, depende de que tan grande y 
pesada sea nuestra puerta se opta por ensamblar con pijas o tensores. En seguida se 
colocan las bisagras, se corta y empalma la duela, se instala la chapa deseada, se 
 
 
- 33 -
coloca el vidrio y el vinil y por último se instala y se sella. 
3.4.- Operaciones Realizadas en el Material empleado. 
FFaabbrriiccaacciióónn ddee CCaanncceelleess yy VVeennttaannaalleess 
Perfil de 
Aluminio 
Descripción de la Operación 
Realizada 
Imagen Alusiva de la 
Operación Realizada. 
Fabricación del marco del cancel o ventanal 
 
Jamba 
Chambrana 
 
Corte de tres piezas (2 laterales y 1 
superior) necesarias para formar parte 
del marco del cancel o ventanal. 
 
 
 
Jamba 
Chambrana 
 
Ajuste de las 2 piezas laterales del marco 
(corte o saque en los extremos) para 
permitir su ensamble: 
� Esta operación consiste en quitar por 
medio de corte un sobrante en los 
extremos de la Jamba-Chambrana, en 
la parte superior se recortara para 
que se ensamble con otra pieza de 
Jamba-Chambrana y en la parte 
inferior se recortara para permitir su 
ensamble con el riel del marco del 
cancel o ventanal. 
 
 
 
- 34 -
Jamba-
Chambrana 
 
 
Marcado del área y perforado posterior 
del perfil superior del marco: 
 
� La operación de marcado del área de 
perforado se realiza con ayuda de las 
piezas laterales antes ajustadas para 
evitar anomalías posteriores en la 
concentricidad de las perforaciones. 
� Posteriormente con un roto-martillo y 
una broca de 7/32” se hacen las 
perforaciones que nos permitirán 
insertar las pijas para ensamblar el 
marco. 
 
 
 
 
 
 
 
Riel 
 
Corte de 1 pieza (inferior) necesarias 
para formar parte del marco del cancel o 
ventanal. 
 
 
 
- 35 -
 
 
 
Riel 
Ajuste de la pieza (corte o saque en los 
extremos) para permitir su ensamble con 
las 2 piezas laterales del marco: 
� Esta operación consiste en quitar por 
medio de un corte un sobrante en los 
extremos del riel ya que nos impide 
tanto el marcado del área de 
perforado así como el ensamble 
posterior del marco del cancel o 
ventanal. 
 
 
 
Riel Marcado del área de perforado y 
perforado del perfil: 
� Con ayuda de un las piezas laterales 
del marco que con anterioridad se 
ajustaron se marca y prepara el área 
de perforado. 
� Posteriormente con un roto-martillo y 
una broca de 7/32” se hacen las 
perforaciones que nos permitirán 
insertar las pijas para ensamblar el 
marco. 
 
 
 
 
 
Ensamble 
del marco 
Con pijas de una medida ya establecida ensamblamos el marco para poder 
proceder al corte y ensamble de la otra parte del cancel o ventanal. 
Fabricación de la parte fija y móvil del cancel o ventanal 
 
 
- 36 -
 
 
 
 
Cabezal 
y 
Zoclo 
Corte de los perfiles superior e inferior 
de la parte fija y móvil. 
� Se cortan dos segmentos de cabezal 
de la misma longitud para la parte 
superior de ambas piezas (fija y 
móvil). 
� Se cortan dos segmentos de zoclo de 
la misma longitud para la parte 
inferior de ambas piezas (fija y 
móvil). 
� Al zoclo de la parte móvil se le 
realizan 2 perforaciones para sujetar 
las carretillas. 
 
A estos perfiles no se les 
realiza ninguna operación 
adicional, solo nos servirán para 
ensamblar los perfiles laterales. 
 
Cabe mencionar que el zoclo de 
la parte móvil se le coloca unas 
carretillas ajustables para 
permitir su deslizamiento sobre 
el riel. 
 
 
 
- 37 -
 
 
Poste liso 
y 
Poste 
traslape 
Corte de los perfiles laterales de la parte 
fija y móvil. 
� Se corta un segmento de poste liso y 
otro de poste traslape para formar 
los laterales de la parte fija. 
� Se cortan otros segmentos de los 
perfiles antes mencionados pero 
ahora de menor longitud para formar 
la parte móvil. 
 
 
 
 
Poste 
Traslape 
Ajuste del poste traslape de la parte fija 
y móvil. 
� En este caso, en la parte superior de 
los dos perfiles se le remueve un 
sobrante para permitir su ensamble 
posterior con el marco antes 
fabricado. 
 
 
 
- 38 -
 
 
 
 
 
Poste liso 
y 
Poste 
traslape 
Marcado y perforado de los perfiles 
laterales de la parte fija y móvil. 
� Con ayuda de un fragmento de cabezal 
(guía); marcamos por ambos lados la 
parte superior de los perfiles. 
� Con ayuda de un fragmento de zoclo 
(guía) marcamos por ambos lados la 
parte inferior de los perfiles. 
� Posteriormente con un roto-martillo y 
una broca de 7/32” se hacen las 
perforaciones por la parte interna de 
los perfiles. 
� Posteriormente con una broca de 
5/16” se hacen las perforaciones por 
la parte externa de los perfiles que 
nos permitiráninsertar las pijas para 
ensamblar el marco. 
 
 
 
Poste liso 
y 
Poste 
traslape. 
(parte 
móvil) 
En el extremo inferior de ambos perfiles 
se les realiza un desbaste, esto con el fin 
de poder montar posteriormente la parte 
móvil al riel del marco del cancel o 
ventanal. 
 
Ensamble de 
la parte fija 
y la parte 
móvil 
Con pijas de una medida ya establecida (10X 1 1/2”) se ensamblan las piezas 
que forman la parte fija y móvil del cancel o ventanal y se les coloca el 
cristal. 
 
 
- 39 -
Herrajes 
Y 
Cristal 
En este caso los únicos herrajes que se les coloca posterior al armado de 
todas las piezas son: carretillas ajustables y manijas (se instalan cuando ya 
se colocó todo el ventanal.) 
El cristal también se puede colocar a las ventanas posteriormente. 
 
FFaabbrriiccaacciióónn ddee PPuueerrttaass 
Perfil de 
Aluminio 
Descripción de la Operación 
Realizada 
Imagen Alusiva de la 
Operación Realizada. 
Fabricación del contra-marco de la puerta 
 
 
 
 
Bolsa Lisa 
 
 
 
Corte de tres segmentos (2 laterales y 1 
superior) necesarias para formar parte 
del contra-marco de la puerta, en este 
caso la base. 
 
 
 
 
 
- 40 -
 
Bolsa Lisa 
Marcado y perforado posterior de los 
perfiles laterales. 
� Con ayuda de un fragmento de bolsa 
lisa (guía); marcamos el área de 
perforado en el extremo superior de 
los 2 perfiles laterales. 
� Posteriormente con un roto-martillo y 
una broca de 7/32” se hacen las 
perforaciones en los perfiles para 
permitir la inserción de las pijas para 
su ensamble. 
 
 
 
 
 
Batiente 
 
 
Corte de tres segmentos (2 laterales y 1 
superior) necesarios para formar parte 
del contra-marco de la puerta, este perfil 
actúa como tope o límite y soporte de la 
puerta. 
 
 
 
Batiente 
Ajuste del batiente superior: en los 
extremos de este perfil se le hace un 
recorte o saque que nos permite su 
ensamble posterior. 
 
 
 
- 41 -
 
Batiente 
 
Perforado de dicho perfil con ayuda de un 
roto-martillo y una broca de corte de 
5/32” de diámetro, esto por la parte 
central para poder ensamblarlo al a bolsa 
lisa por medio de remaches. 
 
Ensamble 
del 
contramarco 
de la puerta. 
Con pijas de una medida ya establecida (10X3/4”) y remaches (5/32 x 3/8) 
ensamblamos el contra-marco para poder proceder al corte y ensamble del 
marco interno de la puerta. 
Fabricación del marco o esqueleto de la puerta sencilla. 
 
 
 
 
Zoclo Puerta 
Corte de 2 segmentos para formar la 
parte superior e inferior de la puerta; 
estos perfiles solo nos sirven para poder 
ensamblar otras piezas. 
� Si es el caso con ayuda de un 
fragmento de intermedio (guía); 
marcamos el área de perforado 
dependiendo de la ubicación y diseño 
de la división interna de la puerta, si 
es necesario y si no pues no. Y 
perforamos con un roto-martillo y una 
broca de 7/32” de diámetro. 
 
 
 
 
- 42 -
 
 
 
Intermedio 
Puerta 
En este caso se cortan los segmentos que 
sean necesarios para formar las divisiones 
internas de la puerta dependiendo la 
necesidad del cliente. 
� No se le realiza ninguna operación si 
este perfil no se intersecta con otro 
igual. 
� Se le realiza un ajuste o saque si este 
perfil se intersecta con otro, por 
ejemplo para hacer cuadricula. 
 
 
 
Cerco Chapa 
Corte de dos segmentos para formar la 
parte lateral de la puerta, la longitud 
varía dependiendo del tamaño de la 
puerta. 
 
 
 
- 43 -
 
 
 
Cerco Chapa 
Marcado y perforado posterior de los 
perfiles laterales. 
� Con ayuda de un fragmento de zoclo 
(guía); marcamos el área de perforado 
en el extremo superior e inferior de 
los 2 perfiles laterales para su 
posterior ensamble. 
� Con ayuda de un fragmento de 
intermedio (guía); marcamos el área 
de perforado dependiendo de la 
ubicación y diseño de la división 
interna de la puerta, si es necesario y 
si no pues no. 
� Ya estando marcada el área de 
perforado, con un roto-martillo y una 
broca de 7/32” se perforan 
internamente ambos perfiles; 
posteriormente se cambia la broca 
por una de 5/16” y se perfora dicho 
perfil pero ahora por la parte 
externa, esto nos permite la inserción 
de la pija para poder fijar los 
perfiles. 
 
 
 
 
 
- 44 -
 
 
Cerco Chapa 
 
 
Ranurado del perfil para la inserción 
posterior de la chapa. 
 
 
Duela 
 
Se corta el número de piezas necesarias 
de duela y a ensamblarla al marco. 
 
Ensamble 
del marco 
de la Puerta 
Con pijas de una medida ya establecida (10X 1 1/2”) se ensamblan las piezas 
que forman el marco de la puerta. En casos especiales en donde la puerta es 
de grandes dimensiones en ves de ensamblar con pijas se ensambla con 
tensores para una mayor rigidez. 
 
Herrajes 
Y 
Cristal 
Por lo general los herrajes como la chapa y las bisagras se le colocan al final 
ya que son pieza que son muy delicadas y se pueden maltratar dando un mal 
aspecto. 
El cristal en este tipo de puertas se ensambla antes de que el marco de la 
puerta este colocado en su lugar, debido a que posteriormente ya no se 
puede ensamblar el cristal. 
 
 
 
 
 
- 45 -
3.5.- ¿Qué se Pretende Desarrollar para Hacer más rápido el Proceso de 
Fabricación de la Cancelería de Aluminio? 
En este proyecto se pretende diseñar y construir una herramienta, en este caso un 
troquel; que permita y facilite perforar la mayoría de los perfiles de aluminio 
utilizados para fabricar todo lo relacionado con la cancelería de aluminio en la línea 
nacional de modo que la producción sea aún más rápida y con un menor costo para 
aumentar las utilidades de esta empresa. 
Esta máquina herramienta estará enfocada más en la parte del proceso que se 
denomina como perforado; con esta herramienta se pretende reducir el tiempo en 
que se lleva a cabo dicha operación logrando con esto que el proceso sea aún más 
eficiente y productivo obteniendo también con esto un margen de error mínimo. 
Como se observa en el diagrama de la figura 3.33 éste proceso consta de 3 etapas 
las cuales son: 
� Marcado del área de perforado en cada uno de los perfiles que lo requieran. 
(Aquí se marca o señala en el perfil el área en la cual se va a realizar lo 
perforación con el diámetro pertinente de acuerdo a la pieza de aluminio que 
posteriormente se va a ensamblar; cabe mencionar que esta operación es muy 
tardada debido a que se marcan muchas áreas de perforado y se utilizan 
diferentes moldes, también lo que hace más laborioso este trabajo es que al 
marcar las áreas de perforado se debe cuidar de que no se mueva el molde 
utilizado para evitar anomalías) 
� Primera perforación con herramienta de corte de diámetro X1; el número de 
perforaciones varían dependiendo el perfil utilizado. (Terminado el proceso 
de señalización y marcado se procede a perforar en el área señalada en este 
caso se utiliza una broca de corte de metal de 7/32” de diámetro, esta broca 
 
 
- 46 -
se utiliza por lo general para la perforación de los perfiles que forman el 
marco del cancel, ventanal y ventanales completamente fijos; También se 
utiliza en algunos perfiles que forman las partes móviles y fijas en este caso 
del cancel y del ventanal pero solo se utiliza para perforar la parte interna de 
dichos perfiles; se utiliza este diámetro de la herramienta de corte debido a 
que la pija con la que posteriormente se ensamblara no tiene que tener juego 
u holgura en el perfil y debe entrar justa de otro modo habría problemas en 
el ensamble) 
Cambio de herramienta de corte de diámetro X2. (Terminada la primera 
etapa de perforado se procede a cambia la herramienta de corte por otra de 
un diámetro mayor que en este caso es broca de ½” de diámetro) 
� Segunda perforación con herramienta de corte de diámetro X2. (Cabe 
mencionar que esta perforación solo sele realiza a los perfiles que se utilizan 
para fabricar las partes móviles y fijas de canceles y ventanales, la 
perforación se realiza en los extremos de los perfiles y solo por la parte 
externa de estos, debido a que es por la parte externa por donde se inserta 
la pija con la cual se ensamblan y debido al tamaño de la cabeza de la pija es 
el diámetro de la perforación.) 
 
 
 
 
 
 
 
- 47 -
 
 
 
 
 
 
Figura 3.33. Proceso de Perforado. 
 
Como se puede apreciar, el proceso de perforado es muy tardado no tanto porque el 
roto-martillo se tarde en perforar sino por la serie de operaciones que se deben 
realizar antes, durante y después del perforado. Por tal motivo se pretende diseñar 
este troquel para satisfacer todas las necesidades que anteriormente se plantearon 
(Eliminar la operación de señalización o marcado del área de perforado evitando así 
anomalías posteriores debidas a una mala señalización y eliminar también la 
operación de cambio constante de herramientas de corte reduciendo al máximo el 
tiempo de perforado), para poder eliminar la operación de cambio constante de 
herramientas de corte se necesitará que el troquel cuente con punzones de los 
diferentes diámetros utilizados, dichos punzones deben estar posicionados de tal 
modo que ahora solo se coloque el perfil en la posición correcta y el troquel perfore 
sin necesidad de estar señalizando el área de perforado ni cambiando la 
herramienta de corte. 
Una ventaja muy grande que se tiene a nuestro favor es que los perfiles con los que 
se fabrica la cancelería de aluminio no cambian sino que es una sola clase (línea 
 
PERFORADO 
 
MARCADO DEL ÁREA 
DE PERFORADO A CADA 
UNO DE LOS PERFILES 
PERFORADO CON 
BROCA DE UN 
DIAMETRO DE X1 
(CAMBIO DE 
HERRAMIENTA X2) 
 
PERFORADO CON 
BROCA DE DIAMETRO 
DE X2 
 
 
- 48 -
nacional) no importa a quien o donde se compre la materia prima. 
Del tal modo que el troquel (diseño original) será útil por mucho tiempo ya que no 
estaremos haciendo modificaciones en el diseño original, tal vez se reemplazaran 
algunos elementos constitutivos del troquel debido a su desgaste pero siempre será 
por uno igual al reemplazado. 
En conclusión diseñaremos una herramienta que nos permita efectuar el proceso de 
perforado de una manera más rápida, precisa y de mejor calidad Ahorrando tiempo, 
dinero y esfuerzo. 
 
3.6.- ¿Qué Mejoras se Obtendrán en el Proceso que se Efectúa? 
Con la fabricación de dicho troquel los beneficios obtenidos serán los siguientes: 
� Ya no se marcara o señalizara el área de perforado. Debido a que los punzones 
del troquel estarán dispuestos de tal modo que perforen en el lugar preciso. 
Por lo cual se eliminara el tiempo empleado de esta operación. 
� La perforación anómala debida a la señalización incorrecta del área de 
perforación se eliminan ya que ahora cada perfil tendrá su propia guía en la 
matriz del troquel que evitara este tipo de errores debidos al desplazamiento 
del perfil y la herramienta de corte. Con esto se evitara la corrección futura 
de algunos perfiles debido a esta operación y se evitan problemas futuros en 
el ensamble. 
� El tiempo que se disponía anteriormente en el cambio constante de 
herramientas de corte (cambio de brocas de diferentes diámetros) se eliminó 
y ahora este tiempo se podrá utilizar para realizar otra operación en el 
proceso esto debido a que en el troquel estarán dispuestos los punzones 
 
 
- 49 -
utilizados con sus diferentes diámetros y no será necesario estar cambiando 
ahora solo se tendrá que colocar el perfil a perforar en el lugar correcto. Las 
perforaciones serán más estéticas y con una mejor presentación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 50 -
CAPÍTULO 4. 
CÁLCULO, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL TROQUEL. 
 
4.1.- Memoria de Cálculo del Troquel. 
4.1.1.- Cálculo de la fuerza necesaria para el punzonado y cálculo de la 
capacidad de la prensa. 
Para obtener la fuerza necesaria para poder perforar los perfiles de aluminio con 
los cuales se va a trabajar se tomaron en cuenta los siguientes parámetros. Ecuación 
4.1. 
F = ττττ * P * t ------------ (4.1) 
Donde: 
F = fuerza de punzonado en kg 
τ = resistencia máxima del material en kg/mm2 
P = π Ø = perímetro del punzón en mm 
t = espesor del material a perforar en mm 
 
Para este caso en particular como se va a trabajar con aluminio, cuya resistencia 
máxima al corte es de 16 kg/mm2, el espesor del perfil de aluminio es de 1.5 mm; y 
para obtener el perímetro del punzonado se toma en cuenta el diámetro del punzón 
más grande que es de 11mm. Se sustituyen o remplazan los términos de la Ec.4.1 y se 
obtiene como resultado la Ec. 4.2. 
F= ττττ * π Ø * t ------------------ (4.2) 
Sustituyendo: 
F= (16 kg/mm2) π (11mm.) (1.5 mm) 
F = 829.38 kg 
 
 
- 51 -
Esta será la fuerza necesaria para hacer que el troquel perfore los perfiles con los 
cuales se trabajará. 
 
Se necesita una prensa que proporcione dicha fuerza para poder realizar el trabajo 
deseado, para ello se obtiene la capacidad de la prensa que se debe utilizar en 
función de la fuerza necesaria para el punzonado y la eficiencia de dichas maquinas 
herramientas que es del 80% (para máquinas en buen estado). 
 
Por medio de la ecuación 4.3 obtenemos la capacidad de la prensa. 
Cap. De Prensa = Fuerza / Eficiencia------------- (4.3) 
Sustituyendo: 
Cap. De Prensa = 829.38kg/.80 
=1036.7 kg 
=1.036 toneladas 
 
En consecuencia se requiere una prensa de una capacidad mínima de 1.036 toneladas 
para poder realizar cada una de las operaciones que serán realizadas con el 
troquel. 
 
 4.1.2.- Cálculo de la matriz 
Vida útil de la matriz 
En esta caso la vida útil de la matriz aplica para las dos matrices que se utilizaran en 
el troquel ya que se trabajará con el mismo tipo de material y el mismo espesor en 
ambas matrices, ya que esto es lo que influye en la vida que se le dará a la matriz. La 
ec. 4.4 representa la vida útil de la matriz 
Vida Útil = 2t a 3t ----------------- (4.4) 
 
 
- 52 -
Dónde: 
t = espesor del material (1.5mm) 
En este caso se emplea un valor a 3t para darle una mayor vida a la matriz, así: 
Vida Útil = 3*1.5 
= 4.5mm 
Se optó por darle 5 mm de vida útil de la matriz 
 
Claro u holgura de la matriz. 
El claro u holgura es una tolerancia que se le asigna a la matriz para permitir 
el libre paso de cada uno de los punzones en su correspondiente agujero, esto con el 
fin de que el punzón tenga un correcto corte con la matriz y a su vez permitir el 
libre acceso tanto de entrada como de salida del punzón al momento de realizar la 
operación de troquelado. La ec.4.5 representa la el claro u holgura de la matriz. 
 
C = T / K ------------------ (4.5) 
Donde: 
C = claro u holgura 
T = espesor del material a troquelar (1.5mm) 
K = constante del material, en este caso para aluminio (10) 
 
Sustituyendo: 
C = 1.5/10 = 0.15mm 
 
Ahora, el diámetro que deberán tener los agujeros de la matriz se regirán por la 
ecuación 4.6. 
Ø Matriz = Ø Punzón + 2C --------------- ------------- (4.6) 
 
 
- 53 -
Sustituyendo y reduciendo se tiene: 
Ø Matriz = Ø Punzón + 2(0.15mm) 
Ø Matriz = Ø Punzón + 0.30mm ---------------------------- (4.7) 
 
La ecuación 4.7 aplica para todos los agujeros de la matriz y es variable en cada 
caso en particular debido al diámetro que tengan los punzones. 
 
Ángulo de escape de la matriz 
El ángulo de escape de la matriz es la ampliación que se le da a los agujeros de la 
misma para permitir el libre acceso de salida del material después del punzonado. 
En este caso el ángulo de salida de la matriz se cambio y se opto por dejarle un 
diámetro mayor en la parte inferior de la matriz, siempre y cuando respetando la 
vida útil de la matriz. El diámetro de escape que se le dejo está en función del 
diámetro de la matriz. 
 
4.1.3.- Cálculo ydiseño de cada uno de los punzones. 
A continuación se procede al cálculo y dimensionamiento de los punzones empleados 
en el troquel dependiendo de la posición, diámetro y función que desarrollaran en el 
troquel como un conjunto. 
 
Altura máxima de corte de los punzones 
Por medio de la ec. 4.8 se obtendrá la altura máxima de corte los punzones 
H=2Ø a 3Ø ---------------------------- (4.8) 
Donde: 
H = altura máxima de corte 
Ø = diámetro del punzón. 
 
 
- 54 -
El diámetro de los punzones es 5.5mm (se tomó el diámetro más pequeño de todos 
los punzones para evitar deformaciones y sobre todo evitar la fractura de dichas 
piezas); debido a la ubicación y disposición planeada en el diseño del troquel se 
utiliza 3Ø. 
Sustituyendo: 
H = 3Ø = 3*5.5= 16.5mm 
Se puede notar que la altura máxima de corte de los punzones es de 16.5mm 
 
Rectificado de los punzones 
Para reducir las fuerzas de corte y suavizar el impacto de cargas pesadas, existen 
dos métodos para diseñar los punzones: 
c) Escalonar las longitudes de los punzones. 
d) Proporcionar mediante rectificado, un determinado ángulo al punzón de corte 
con el fin de proporcionar un efecto tijera como se muestra en la ecuación 
4.9. 
 
R=1.5t ---------------------------- (4.9) 
Donde: 
R = rectificado en mm 
t = espesor del material = 1.5mm 
Sustituyendo: 
R= 1.5*1.5mm = 2.25mm 
 
La distancia obtenida es el rectificado que se le dará a los punzones para realizar su 
función de una forma más efectiva. 
 
 
 
- 55 -
• Punzón 1 y 2 
En este caso los punzones 1 y 2 están dispuestos en la misma placa porta punzones 
ya que van a trabajar en una matriz en común y desarrollando la misma función pero 
en diferente tiempo, uno primero y después otro, tendrán también el mismo 
diámetro. Como se observa la altura máxima de corte de los punzones es de 16.5mm, 
en este caso el punzón 1 tiene una dimensión de 17mm y el punzón 2 una dimensión 
de 12mm, esta variación en la altura es debida al escalonamiento de los punzones, se 
puede notar que están dentro del rango permitido y para darle aun mayor firmeza se 
hizo una modificación en el diseño de los punzones que permitirá que tenga mayor 
resistencia para evitar una fractura, también se rectificaran. 
 
• Punzón 3 y 4 
Estos dos punzones también están dispuestos en la misma placa porta punzones 
debido a que trabajan en una matriz en común, pero en este caso desarrollaran 
operaciones distintas y sus punzones serán de diferentes diámetros, de igual 
manera se escalonaran y se rectificaran. En este caso, la altura máxima del punzón 
4 es de 15mm estando dentro del rango permitido, y para darle aun mayor firmeza 
también se hizo una modificación en el diseño del punzón que permitirá que tenga 
mayor resistencia para evitar una fractura; en el caso del punzón 3 como es de 
mayor diámetro pues resiste más y no es necesario hacerle ninguna modificación. 
 
4.2.- Diseño Mecánico de los Elementos Constituyentes del Troquel 
En este apartado se utilizó un programa de CAD para diseñar el troquel, 
específicamente, el programa Mechanical Desktop V6, así, el diseño de cada uno de 
los elementos constitutivos del troquel realizó tomando en cuenta cada uno de los 
parámetros que se calcularon con anterioridad, también se tomo en cuenta el 
 
 
- 56 -
material de fabricación, el trabajo que va a desempeñar cada uno de los elementos 
del troquel, el tamaño, la forma y los tratamientos térmicos que se le darán 
posteriormente. 
 
En las figuras 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 1.12, 4.13 y 4.14 se 
muestra el dibujo de detalle de cada una partes constitutivas del troquel. 
 
 
 
 
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Figura 4.1. Dibujo de detalle de la zapata superior 
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- 71 -
CAPÍTULO 5. 
FABRICACIÓN DEL TROQUEL. 
 
5.1.- Material de Fabricación del Troquel. 
 5.1.1.- El acero. 
El acero es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos de 
aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas específicas para su 
utilización en la industria metal-mecánica. 
 
Los principales elementos de composición son el cromo, tungsteno, manganeso, 
níquel, vanadio, cobalto, molibdeno, cobre azufre y fosforo. A los elementos 
químicos que forman parte del acero se les llama componentes, y a las diferentes 
estructuras cristalinas o combinación de ellas constituyentes. 
 
Los elementos constituyentes según su porcentaje ofrecen características 
específicas para determinadas aplicaciones, como herramientas, cuchillas, soportes, 
etc. La diferencia entre los diversos aceros depende tanto de la composición 
química de la aleación como del tipo de tratamiento térmico aplicado. 
 
Los aceros dependiendo de la cantidad de carbono y de otros elementos de aleación 
se clasifican en: 
� Aceros simples 
� Aceros aleados 
� Aceros de alta aleación 
 
 
 
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Aceros simples 
Lo aceros simples se definen como una aleación de hierro con carbono con un 
contenido de este último en el rango de 0.02 hasta el 2% con una pequeña cantidad 
de otros elementos que se consideran para este tipo de acero como impurezas tales 
como P, S, Mn, Cu, Si, etc. 
Entre las principales aplicaciones de los aceros simples se pueden mencionar las 
siguientes: 
• Estructuras 
• Elementos de máquinas (Ejes, resortes, engranes, etc.) 
• Tornillos 
• Herramientas de mano 
 
Aceros aleados 
Los aceros aleados son aceros simples a los que se les agrega intencionalmente 
ciertos elementos de aleación, entre los que se pueden mencionar los siguientes: 
cromo, molibdeno, níquel, tungsteno, vanadio, silicio, manganeso, etc. Debiendo ser la 
suma de todos los elementos menor o igual al 5%. 
Los objetivos perseguidos en este tipo de aceros son: 
• Aumentar la resistencia mecánica 
• Mejora su templabilidad 
• Aumenta su resistencia a la corrosión y a la oxidación 
 
Aceros de alta aleación 
Los aceros de alta aleación se clasifican en dos grandes grupos a saber: 
� Aceros inoxidables 
� Aceros para herramienta 
 
 
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ACEROS INOXIDABLES 
Son por lo general aleaciones de Fe-Cr o Fe-Cr-Ni con un contenido de al menos 12% 
de cromo y el menor contenido posible de carbono. Este tipo de aceros posee una 
buena resistencia a la corrosión y a la oxidación conferida por una capa de óxido de 
cromo que se forma sobre la superficie y que origina la pasivación de esta. 
 Las principales aplicaciones de los aceros inoxidables son: 
• Tuberías 
• Recipientes de proceso 
• Válvulas 
• Cuchillería 
• Resortes 
• Artículos de ornato 
 
ACEROS PARA HERRAMIENTA 
Es un grupo importante de aceros y como su nombre lo indica se utilizan 
fundamentalmente para la fabricación de herramientas. Sus principales elementos 
de aleación son: carbono, tungsteno, molibdeno, manganeso, vanadio, níquel, cobalto, 
etc. 
 
Los aceros para herramienta deben poseer las siguientes cualidades: 
• Alta dureza y resistencia al desgaste 
• Una excelente templabilidad 
• Deben sufrir una mínima deformación durante el tratamiento térmico 
• Deben mantener su dureza y resistencia a altas temperaturas (resistencia al 
rojo) 
 
 
 
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En los Estados Unidos de Norteamérica, AISI se encargó de clasificar a los aceros 
para herramienta tal y como se muestra a continuación. 
 
Aceros para trabajo en frío: 
� Acero templables en agua, se identifican con la letra W 
� Aceros templables en aceite, se identifican con la letra O 
� Aceros templables en aire, se identifican con la letra A 
� Aceros alto cromo-alto carbono, que se utilizan para la fabricación de 
matrices y troqueles, se identifican con la letra D 
Aceros resistentes al impacto, se identifican con la letra S 
Aceros para trabajo en caliente, se identifican con la letra H 
Aceros rápidos o de alta velocidad, que pueden ser al tungsteno identificándose con 
la letra W y al molibdeno identificándose con la letra M. 
Aceros para moldes, que se identifican con la letra P. 
Aceros de propósito general, se identifican con la letra L y F 
 
 5.1.2.-Parámetros para la elección del acero apropiado. 
En la mayoría de los casos encontramos con que son variados los tipos y las familias 
de los aceros que resolverían satisfactoriamente el problema de fabricación de una 
herramienta, no obstante, en cada caso particular para realizar una correcta 
elección del material deben tomarse en cuenta la aplicación de la herramienta a 
fabricar, las propiedades mecánicas del material a utilizar en la fabricación y el 
tratamiento dado a dicho material para mejorar algunas de sus propiedades 
mecánicas. 
 
 
 
 
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Se debe tomar en cuenta si la herramienta será de corte, de desbaste, trabajo en 
frio, trabajo en caliente, estampado, doblado, perforado, etc. Dependiendo de la 
aplicación para la cual fue diseñada la herramienta se podrá elegir el material a 
usar para su fabricación. 
 
Las propiedades mecánicas de los materiales y en particular de los aceros residen 
en la composición química de la aleación que la forma y de la estructura cristalina 
que tengan, esto es el tipo de tratamiento térmico al que se someta. 
 
Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la 
composición química dando a los materiales características mecánicas concretas, 
mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la 
estructura cristalina deseada. 
 
Para obtener una excelente calidad en la herramienta se debe tomar en cuenta 
algunas propiedades mecánicas que debe tener el material elegido para la 
fabricación, entre estas características están: 
� Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide 
en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWELL (HRC), unidades VICKERS 
(HV). 
� Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material al dejarse 
erosionar cuando está en fricción con otro material. 
� Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin 
producir fisuras (resistencia al impacto). 
� Resistencia al rojo. Es la capacidad que tiene un material de trabajar a altas 
temperaturas sin perder o modificar sus propiedades mecánicas. 
 
 
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Estos constituyen algunos de los factores más importantes