Consejos de diseño para doblar chapa metálica

La flexión es una forma de deformación, uno de los tres procesos principales en la fabricación de láminas de metal; los otros dos son de corte y unión. El plegado se realiza sujetando la pieza de trabajo en posición mediante abrazaderas o troqueles y aplicando fuerza estratégicamente en un área de la pieza de trabajo. La fuerza aplicada debe exceder el límite elástico del material para causar la deformación plástica de la pieza. Este proceso da como resultado una forma de V, U o canal sobre un eje, lo que crea una nueva geometría de pieza. La flexión cambia la forma, pero el volumen de la pieza de trabajo sigue siendo el mismo.

Tipos de plegado de chapa

Existen varios métodos para doblar chapas. Ellos son:

Curvado de aire :Esto hace uso de dos troqueles; el troquel superior (también conocido como punzón) y el troquel inferior. El troquel inferior tiene una abertura en forma de V. El punzón empuja la hoja de metal hacia el troquel inferior. El doblado con aire no es tan preciso como otros métodos.

Tocar fondo :En este método, el punzón presiona la hoja de metal sobre la superficie de la matriz. El metal entonces toma el ángulo final, el mismo que el de la matriz. Para láminas de aproximadamente 3 mm de espesor, el ancho óptimo para la abertura del troquel en V es 6 veces el espesor del material y aproximadamente 12 veces el espesor del material para láminas de 12 mm de espesor.

Acuñación :Esto es similar a la flexión de aire. Sin embargo, la fuerza utilizada suele ser de 5 a 30 veces la fuerza de la flexión del aire. Esto proporciona una precisión mucho mayor.

Plegado :Las vigas de sujeción se utilizan para sujetar el lado más largo del metal. La viga puede elevarse libremente y doblar la lámina alrededor de un perfil de curvatura. Son posibles tanto ángulos de curvatura negativos como positivos.

Limpieza :Se sujeta el lado más largo de la hoja y una herramienta se mueve hacia arriba y hacia abajo, doblando el metal alrededor del perfil de doblez. Limpiar es relativamente más rápido que doblar, pero tiene una mayor tendencia a producir rayones o dañar la hoja.

Curvado rotativo :El troquel superior está hecho de un cilindro que gira libremente. La forma final de la curva se corta en él y un troquel inferior a juego. A medida que los rollos entran en contacto con la hoja, ésta gira. El proceso dobla la hoja.

Flexión de joggle :Este es un doblado compensado. Las dos curvas opuestas tienen menos de 90 grados cada una. Una red neutral separa las curvas opuestas.

Consejos de diseño para doblar

Para garantizar una curva sin enganches y evitar deformaciones, los siguientes 10 consejos son vitales al diseñar.

1. Grosor de la pieza

Las piezas deben tener un espesor de pared uniforme en todas partes. Xometry Europe es capaz de fabricar piezas de chapa doblada de hasta 6,35 mm de espesor, pero esta tolerancia depende principalmente de la geometría

2. Espacio libre entre orificios y ranuras

La distancia de los agujeros desde la curva debe ser al menos 2,5 veces el grosor del material. Las ranuras requieren más espacio libre. Las ranuras deben colocarse a una distancia de al menos 4 veces el grosor del material desde los bordes de la curva. Esto se debe a que es probable que los orificios y las ranuras se deformen cuando se colocan cerca de una curva. Además, para evitar un efecto de abultamiento, coloque estas características a una distancia de al menos 2 veces el grosor del material desde los bordes de la pieza.

3. Radio de curvatura

El radio de las curvas debe ser como mínimo 1 vez el espesor del material para evitar que las piezas se rompan o distorsionen. Además, el radio de curvatura debe mantenerse constante para minimizar el costo.

Todos los pliegues en el mismo plano deben diseñarse en una dirección para evitar la reorientación de la pieza. Esto ahorra dinero y tiempo.

Las piezas grandes y gruesas no deben tener pequeñas curvas debido a la alta tendencia a volverse imprecisas. Como regla general, el radio de curvatura interior debe ser al menos igual al grosor del material.

4. rizos

El radio exterior de los rizos debe ser al menos el doble del grosor del material.

Además, la distancia entre los orificios y los rizos debe ser al menos igual al radio del rizo más el grosor del material. Los demás pliegues deben colocarse lejos del rizo a una distancia de al menos 6 veces el grosor del material más el radio del rizo.

5. Juego para avellanar

Los avellanadores en piezas de chapa se fabrican normalmente con herramientas manuales. No deben tener una profundidad superior a 0,6 veces el grosor del material. Esto significa que la profundidad máxima de un avellanado en un material de 10 mm de espesor debe ser de 6 mm.

Además, los avellanados deben tener una distancia mínima de 3 veces el grosor del material desde una curva, 4 veces desde un borde y 8 veces entre sí.

6. Dobladillos

Los dobladillos son pliegues creados en el borde de las piezas para crear un borde seguro y redondeado. Hay tres diseños de dobladillo con diferentes reglas de diseño.

Para dobladillos abiertos, el diámetro interior mínimo debe ser al menos igual al grosor del material, ya que los diámetros más grandes provocarán la pérdida de circularidad. Para garantizar un plegado perfecto, la longitud de retorno debe ser 4 veces el grosor del material.

Los dobladillos en forma de lágrima también deben tener un diámetro interior mínimo que sea igual al grosor del material. La abertura debe tener un mínimo de ¼ del grosor del material, mientras que la longitud del recorrido debe ser de al menos 4 veces el grosor del material siguiendo el radio.

7. Lados biselados

Los chaflanes en las bridas deben dejar suficiente espacio para las curvas para evitar piezas deformadas.

8. Se dobla uno al lado del otro

Deben evitarse las curvas sucesivas excepto cuando sea absolutamente necesario. Un problema común de los plegados sucesivos es la dificultad de encajar en el troquel las piezas ya plegadas. Sin embargo, cuando sea inevitable, la parte intermedia debe ser más larga que las bridas.

9. Espacio libre para muescas y pestañas

La distancia entre la muesca y el doblez debe ser al menos 3 veces el grosor del material más el radio del doblez. Las lengüetas, por otro lado, deben estar separadas 1 mm o el grosor del material, el valor que sea mayor.

10. Cortes de alivio

Los cortes de alivio son esenciales para evitar abultamientos y desgarros en las curvas. El ancho de los cortes de alivio debe ser al menos igual al grosor del material, y la longitud debe ser mayor que el radio de la curvatura.

Cálculo de la fuerza de flexión necesaria

Hay diferentes factores involucrados en la creación del doblez correcto en una pieza de trabajo. Estos incluyen:

• Resistencia a la flexión del material
• Grado de flexión
• Grosor de la pieza de trabajo
• Ángulo de curvatura
• Radio interno
• Apertura del troquel en V
• Borde interno mínimo

La siguiente tabla se puede utilizar para calcular la fuerza de flexión requerida para doblar en V acero dulce S235 de diferentes espesores, en diferentes formas, en un ángulo de 90°. El acero dulce S235 tiene una resistencia a la flexión de 42 kg/mm². Los parámetros variables son los siguientes.

• S (mm) – Espesor de la pieza de trabajo
• V (mm) – Apertura de troquel en V
• B (mm) – Borde interno mínimo
• Ri (mm) – Radio interior

Conclusión

En Xometry Europe, ofrecemos servicios de plegado y fabricación de chapa de alta precisión, rapidez y calidad para la creación de piezas de chapa como aluminio, acero, aleaciones de cobre y muchas otras. Utilizando técnicas de plegado automatizadas, garantizamos una alta precisión y calidad de las piezas listas.

También llevamos a cabo el procesamiento posterior a su solicitud. Para obtener una cotización instantánea, cargue sus modelos en nuestra plataforma de cotización instantánea.