Plegado de chapa metálica

El doblado, a veces llamado rebordeado o prensado, es una de las técnicas más importantes y más utilizadas en la fabricación de láminas de metal de alta precisión.

El doblado de láminas de metal permite a los fabricantes convertir una pieza recta de lámina de metal en un componente en ángulo, y esto puede ser mucho más rentable que soldar o unir dos piezas separadas.

El proceso de doblado generalmente funciona mediante el uso de herramientas de doblado para aplicar fuerza a la lámina de metal de una manera que provoque una deformación permanente. Sin embargo, existen muchos métodos de doblado diferentes y piezas de maquinaria de doblado que se pueden usar para lograr el mejor resultado. Los cálculos de flexión complejos garantizan que se puedan cumplir las tolerancias estrictas.

Este artículo sirve como una introducción al plegado de láminas de metal y analiza los conceptos básicos del plegado, el equipo de plegado típico, los tipos de plegado de láminas de metal y las consideraciones técnicas, como los márgenes de plegado y la recuperación elástica.

Qué es doblado de chapa ?

El doblado de láminas de metal es una técnica de metalurgia utilizada para convertir piezas planas de láminas de metal en formas de V, formas de U o formas de canales.

Es un proceso de fabricación importante y conveniente, ya que doblar una pieza plana de chapa metálica en una nueva forma es significativamente más económico que, por ejemplo, mecanizar una forma de V, U o canal a partir de una pieza de trabajo sólida, o moldearla en una fundición. Además, doblar produce una pieza más resistente que, por ejemplo, soldar dos piezas planas de chapa metálica en forma de V.

Muchos tipos de doblado de láminas involucran el uso de una máquina llamada freno, a veces llamada máquina dobladora o plegadora de láminas de metal. La fuerza se puede aplicar manualmente o con, por ejemplo, hidráulica. Una prensa hidráulica puede ejercer grandes fuerzas y, por lo tanto, puede doblar espesores de chapa mayores.

Plegado de chapa equipo

La pieza más importante del equipo de plegado de chapa es el freno , que viene en varias formas distintas:

• Un freno de cornisa es una máquina dobladora simple, y el freno de chapa metálica más utilizado en la fabricación, que sujeta una pieza de chapa metálica a una superficie plana y luego, mediante el movimiento de una hoja dobladora móvil, utiliza la fuerza para hacer dobleces rectos o pliegues simples.
• Una plegadora es una máquina dobladora que utiliza un punzón móvil y un troquel correspondiente. Durante la operación de doblado, la hoja de metal se coloca en el troquel y el punzón se mueve con fuerza hacia el metal, obligándolo a entrar en la abertura del troquel. Según la forma del troquel, se puede usar una prensa plegadora para hacer dobleces en V, dobleces en U y otras formas.
• Un freno de caja y bandeja (también conocido como freno de dedo) es otro tipo de freno de chapa que utiliza una fila de "dedos" de metal para crear múltiples líneas de plegado. Como sugiere el nombre, el freno de caja y bandeja se usa a menudo para hacer cajas de tamaño personalizado.
• Una carpeta de barras es una máquina dobladora pequeña y simple con un solo mango que sujeta la chapa y la dobla en un solo movimiento.

Tipos de doblado de chapa

Hay diferentes variedades de flexión que se utilizan para lograr diferentes curvas de diferentes maneras. Tres de estos métodos de doblado (doblado con aire, doblado y acuñado) usan una prensa plegadora, mientras que los otros usan una variedad de maquinaria para crear los dobleces deseados.

Curvado de aire

El doblado con aire es un método de doblado con freno de prensa en el que un punzón fuerza la lámina de metal en un troquel pero no tanto que toca las paredes del dado.

Este método no es tan preciso como otros, pero es muy flexible:se puede usar para hacer curvas en V, U y otras formas. Esto se debe en parte a que no es necesario que la geometría de la matriz se corresponda exactamente con el plegado de chapa deseado, ya que no se establece contacto entre las dos superficies.

Tocar fondo

Tocar fondo es otro método de doblado de la prensa plegadora. Durante el proceso de fondo, el punzón fuerza la lámina de metal completamente dentro del troquel, creando una curva que corresponde a la geometría del interior del troquel. Solía ​​hacer curvas en forma de V.

Acuñación

El acuñado es un tipo más costoso de plegado con freno de prensa en el que se baja un punzón con una fuerza mucho mayor en la hoja de metal y en el troquel, creando una deformación permanente con muy poca recuperación elástica. (Lo que significa que el metal no se desdobla una vez que se retira el punzón).

Plegado

El plegado se puede realizar en máquinas como plegadora de cornisa o plegadora de barras. La lámina de metal se sujeta en su lugar antes de que se eleve una viga de sujeción para doblar el metal alrededor de un perfil. El plegado logra una curva en forma de V y permite ángulos de curvatura positivos o negativos.

Limpieza

El barrido (o el doblado de bordes o el doblado de barrido) es otro método de doblado adecuado para maquinaria como plegadoras de cornisa y plegadoras de barras (y en algunos casos prensas plegadoras). Es más rápido que el plegado pero puede infligir más daño a la superficie de la lámina de metal.

Curvado de rodillos

El doblado con rodillos es quizás el proceso de conformado de láminas de metal más exclusivo debido a la maquinaria utilizada. Un sistema de doblado por rodillos tiene tres rodillos cilíndricos para doblar láminas de metal en un arco y, por lo tanto, es útil para la fabricación de tuberías, tuberías y otras piezas redondeadas.

Flexión escalonada

El doblado escalonado, a veces llamado doblado de golpe, es una forma de aproximar una curva curva suave (como la que se produce mediante el doblado de rodillos) utilizando una prensa plegadora. Al realizar varias curvas pequeñas en forma de V en sucesión, la flexión escalonada puede producir lo que parece una curva curva.

Recuperación elástica explicado

Cuando la lámina de metal se dobla en una nueva forma, naturalmente se recupera hasta cierto punto después de que se elimina la fuerza de flexión. Esto se llama "recuperación".

La recuperación elástica se produce debido a la resistencia a la compresión de la chapa doblada. Cuando se dobla una lámina de metal, un lado de la misma se estira y estira, mientras que el otro lado se comprime; sin embargo, dado que el material tiene una mayor resistencia a la compresión que a la tracción, el lado comprimido resiste con éxito la deformación y se descomprime cuando se elimina la fuerza.

La recuperación elástica no es un problema importante, pero significa que los fabricantes deben compensar la recuperación elástica esperada doblando demasiado la chapa. Si el metal se dobla ligeramente en exceso intencionalmente, un pequeño grado de recuperación elástica natural dará como resultado el ángulo correcto.

Por supuesto, calcular la recuperación elástica está lejos de ser simple y existen varias variables que afectan la gravedad de la recuperación elástica, incluido el tipo y el grosor del material. Además, los radios interiores más grandes dan como resultado una mayor recuperación elástica.

Cálculos y bonificaciones

Cuando se dobla una pieza de chapa, el lado exterior de la curva se alarga y, por lo tanto, sus dimensiones se modifican. Esto significa que, por ejemplo, la longitud total de las dos patas de una curva en forma de V será más larga que el patrón plano original.

Entonces, si se modifican las dimensiones, ¿cómo diseñamos con precisión una pieza, asegurándonos de que encajará con otros componentes? ¿Cómo decidimos qué largo debe tener la pieza plana de lámina de metal? Para compensar los cambios en las dimensiones, debemos incorporar tolerancia de curvatura :la diferencia entre la longitud de la hoja desplegada y la suma de las longitudes de cada lado de la parte doblada terminada.

Los cálculos de margen de plegado tienen en cuenta factores como el espesor de la chapa metálica, los radios de plegado, los ángulos de plegado y el factor K (relación entre la ubicación del eje neutral y el espesor del material). El margen de plegado necesario para una pieza de chapa se puede calcular con una calculadora de margen de plegado.

Los mejores materiales y calibres de chapa para doblar

Algunos materiales de chapa son mejores para doblar que otros. Generalmente, los mejores materiales para doblar son maleables y no quebradizos.

Los materiales populares para el doblado de láminas de metal incluyen:

• Acero dulce :Se puede doblar a cualquier temperatura.
• Acero para muelles :Flexible después del recocido.
• Acero de aleación 4140 :Flexible después del recocido.
• Aluminio 5052 :Altamente flexible en comparación con otras aleaciones de aluminio.
• Cobre :Altamente flexible.

Los materiales que son más difíciles (aunque no imposibles) de doblar incluyen aluminio 6061, acero al carbono, titanio, latón y bronce. El acero inoxidable se puede doblar, siendo la serie 300 más dúctil que otras.

Dirección de la fibra

La dirección grano de chapa metálica — la dirección en la que los pequeños cristales del metal se alargan debido al enrollado original de la hoja, lo que afecta la forma en que se dobla.

La dirección de la fibra hace que la lámina de metal sea más fuerte en un eje y más débil en el otro. Doblarse con el grano (longitudinalmente) puede aumentar la probabilidad de agrietamiento, desgarro o piel de naranja; doblarse contra la corriente reduce las posibilidades de que ocurran estos problemas.

Pero aunque doblarse contra el grano reduce las probabilidades de rotura, también requiere una mayor fuerza, ya que la lámina de metal es más fuerte. Por lo tanto, puede resultar en una mayor recuperación y requerir una mayor compensación en este sentido.

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