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Como controlar a precisão de dobra de chapas metálicas?

Prensa dobradeira CNC

A precisão da dobra de chapas metálicas é um processo fundamental na conformação da maioria das peças, e a qualidade da dobra afeta diretamente a forma final e o desempenho do produto.

Existem muitos fatores que afetam a precisão de dobra de chapas metálicas, como a precisão do tamanho de expansão dos acessórios, a seleção do molde e a racionalidade da sequência de dobra, etc. Portanto, a pesquisa sobre a precisão de dobra de chapas metálicas devem ser analisadas a partir desses fatores um a um, e como controlá-lo. A qualidade da dobra pode alcançar uma melhoria abrangente na qualidade da dobra.

Prensa dobradeira CNC DA66T
Prensa dobradeira CNC DA66T

Cálculo do tamanho da folha de metal desdobrada

  • Desenho do raio de curvatura dos acessórios Quando o material é dobrado, a camada externa da área do filete é esticada e a camada interna é comprimida. Quando a espessura do material é constante, quanto menor o canto interno da dobra, maior a razão de tração e compressão do material. Quando a tensão de tração do canto externo excede a resistência máxima do material, ocorrerão rachaduras ou quebras. Portanto, o projeto estrutural da peça dobrada deve evitar dobrar o raio do filete muito pequeno.
Desenho de peças
Desenho de peças

O raio mínimo do filete de dobra da peça dobrada está relacionado às propriedades mecânicas, qualidade da superfície, grau de endurecimento e direção da fibra do material. O raio mínimo do filete de dobra é usado apenas quando o design do produto o exige. Geralmente, o filete de dobra é igual ou ligeiramente menor que a espessura da chapa.

  • O produto de cálculo do coeficiente de dobra deve garantir o tamanho exato da dobra, e determinar o comprimento desdobrado da chapa é o fator principal. Como a camada externa da folha é esticada e alongada durante a flexão e a camada interna é comprimida e encurtada, apenas o comprimento da camada neutra permanece inalterado. Em teoria, o comprimento da camada neutra é igual ao comprimento do material. De fato, para chapas da mesma espessura, devido à diferença de material e dureza, o material com alta dureza apresenta uma pequena deformação de tração durante a dobra e a camada neutra fica do lado de fora; o material com pequena dureza tem grande deformação de tração e a camada neutra está para dentro; portanto, ao calcular o comprimento do material desdobrado, o coeficiente de flexão precisa ser corrigido.

Além do material da chapa, a espessura da chapa, a ângulo de flexão, e a forma do molde têm um impacto na precisão da dobra da chapa metálica. Devido à influência dos fatores acima, o cálculo do coeficiente de flexão é difícil.

Distância da borda do furo da peça dobrada

Para o blank com furos pré-usinados, se o furo estiver na zona de deformação de dobra durante a dobra, a forma do furo será esticada e deformada após a dobra, e também afetará o tamanho dos acessórios após a dobra. Para evitar a distribuição de furos na área de deformação de flexão, geralmente, certifique-se de que a distância da borda do furo b (a distância mais curta da borda externa até a borda do furo após a dobra) seja ≥ 3 vezes a espessura da placa. Para o furo elíptico paralelo à linha de dobra, para garantir a precisão da dobra e evitar a deformação da posição do furo, a distância da borda do furo geralmente deve ser ≥ 4 vezes a espessura da placa.

Desenho de Perfuração
Desenho de Perfuração

Se os furos devem ser distribuídos na área de deformação, a fim de garantir a precisão da dobra da chapa metálica, o método de processamento de pequenos furos primeiro e, em seguida, expandir os furos após a dobra pode atender aos requisitos, ou perfurar furos ou lacunas na posição de dobra para transferir a área de deformação.

Altura da Borda Reta de Peça de dobra

Para dobras de 90°, para facilitar a conformação, a altura h do lado em ângulo reto da peça de trabalho não pode ser < 2 vezes a espessura da chapa t. Se o projeto exigir a altura do lado reto h<2t da peça de dobra, a altura do flange deve ser aumentada primeiro e depois processada para o tamanho necessário após a dobra; ou uma ranhura rasa deve ser processada na área de deformação de dobra antes da dobra.

Para uma peça dobrada com um nível na lateral da dobra, ou seja, quando a área de deformação da dobra estiver na linha inclinada, a peça será deformada após a dobra devido à baixa altura da linha reta no final da curva inclinada linha. Portanto, a altura mínima do lado da dobra deve atender a h>2t, caso contrário, a altura da borda reta da peça dobrada deve ser aumentada ou a estrutura da peça deve ser alterada.

Medir a peça de trabalho
Medir a peça de trabalho

Direção de dobra da peça dobrada

Ao determinar a direção de flexão, a zona de fratura de blanking do blank deve ser colocada no lado interno da peça de dobra o máximo possível para evitar que as microfissuras na zona de fratura se expandam em rachaduras sob a ação da tensão de tração externa . Se for limitado pela estrutura da peça quando as faces frontal e traseira devem ser dobradas em ambas as direções, o raio de curvatura deve ser aumentado o máximo possível ou outras medidas tecnológicas devem ser adotadas.

A anisotropia da chapa também tem uma certa influência na precisão da flexão da chapa, especialmente para materiais com pouca plasticidade. Se permitido, a linha de dobra da peça deve ser perpendicular à direção da fibra da chapa, caso contrário, a linha de dobra deve ser perpendicular à direção da fibra. Quando paralelas, as rachaduras são facilmente formadas do lado de fora da linha de dobra. Se for necessário dobrar em várias direções, a linha de dobra deve ser feita em ângulo com a direção da fibra.

Folha de dobra
Folha de dobra

Reencadernação de peças dobradas

O retorno elástico da peça dobrada refere-se ao fenômeno em que a forma e o tamanho da peça dobrada mudam após a deformação plástica do material da folha fazer com que a peça dobrada saia do molde. O grau de retorno elástico é geralmente expresso pela diferença entre o ângulo de dobra real da peça após a dobra e o ângulo de dobra do molde, ou seja, o tamanho do ângulo de retorno elástico.

Os fatores que afetam o retorno elástico incluem as propriedades mecânicas do material, o raio de dobra relativo, a forma da peça de trabalho, a folga da matriz e a pressão durante a dobra. Como existem muitos fatores que afetam o retorno elástico, a análise teórica e o cálculo são complicados. De um modo geral, quanto maior a relação do raio do filete interno da peça dobrada para a espessura da placa, maior o retorno elástico. O retorno elástico da peça dobrada é feito principalmente através do fabricante do molde para tomar certas medidas para reduzir o retorno elástico ao projetar o molde. Pode ser resolvido aumentando a pressão corretiva ao dobrar.

Peças Acabadas
Peças Acabadas

Seleção de punção superior da prensa dobradeira

  • Escolha do tipo de punção superior

A escolha do punção superior é determinada pela forma da peça de trabalho. Porque não deve haver interferência entre a matriz e a peça durante o processo de dobra. Por exemplo, durante a dobra em forma de U, o punção superior apropriado deve ser selecionado de acordo com a proporção de tamanho do molde de três lados. Em geral, se o tamanho da borda inferior for maior ou igual às outras duas bordas em ângulo reto, deve-se usar o punção superior para o quadro opcional; se a borda inferior for menor que os outros dois lados, o punção superior gooseneck deve ser usado.

  • Seleção do raio de canto R do punção superior

O raio de canto externo da peça de trabalho é determinado principalmente pela largura da ranhura em forma de V da matriz inferior, e o raio de canto R do punção superior também tem certa influência. O raio do filete R do punção superior é geralmente o mesmo ou ligeiramente menor que a espessura da chapa. Ao dobrar peças com pouca plasticidade, como alumínio duro, para evitar fraturas ou trincas, deve-se selecionar um raio de filete maior e uma ranhura em forma de V. As ferramentas superior e inferior e as ranhuras de alívio de rachaduras são projetadas em ambas as extremidades da linha de dobra dos acessórios.

  • Escolha do ângulo de ponta do punção superior

Além do punção superior de 90°, ao dobrar a chapa de aço inoxidável, chapa de alumínio ou chapa de espessura média com grande quantidade de retorno elástico, o punção superior de 86° e 88° pode ser selecionado de acordo com o tamanho do material spring-back e deve ser selecionado ao mesmo tempo. Um dado inferior do mesmo ângulo combina com ele.

Soco Superior
Soco Superior

Seleção da matriz de descida do ferramental de dobradeira

  • A escolha da largura da ranhura em forma de V da ranhura em forma de V da matriz inferior é baseada principalmente na espessura da placa. A largura da ranhura em forma de V da matriz inferior é a espessura da placa.

Considere o tamanho da dobra da peça. Quando o tamanho é pequeno, se a largura da ranhura em forma de V da matriz inferior for grande, a parte superior da folha não pode estar em contato com os ombros da ranhura em forma de V ao mesmo tempo durante a dobra e deslize na ranhura em forma de V, resultando em falha na formação.

  • A escolha da forma da matriz inferior é geralmente dividida em uma matriz inferior de ranhura única e uma matriz inferior de ranhura dupla. A matriz inferior de ranhura única é flexível e conveniente de usar, e a matriz inferior de ranhura dupla tem melhor estabilidade. A matriz inferior a ser utilizada deve ser determinada de acordo com a situação real. Além disso, existem também algumas matrizes inferiores de formato especial, como matrizes de diferença de segmento, matrizes planas de corte de bordas e matrizes inferiores de borracha elástica com dobra de arco.
  • O ângulo de ranhura em forma de V da matriz inferior é dividido em matriz inferior em ângulo reto e matriz inferior em ângulo agudo de acordo com o ângulo. O ângulo da matriz é de 88°, que é selecionado de acordo com as propriedades do material e a quantidade de retorno elástico. Quando o material tem grande resistência à tração e uma grande quantidade de retorno elástico, como aço inoxidável ou materiais de chapa fina, uma matriz 88° inferior deve ser usada; para materiais mais macios, como aço de baixo carbono comum e cobre, uma matriz 90° mais baixa pode ser usada.
Ferramentas de freio de pressão
Ferramentas de freio de pressão

Os fatores que afetam o rebote são analisados da seguinte forma

  1. Está relacionado com as propriedades dos materiais.
  2. Sob as condições do mesmo molde e do mesmo material, o retorno elástico da placa fina > o retorno elástico da placa grossa.
  3. Quanto maior o raio R do arco interno da flexão do mesmo material, maior o retorno elástico.
  4. Quanto maior a pressão de flexão, menor o retorno elástico.

Sobre as curvas de deslocamento

Se possível, a peça de trabalho deve ser dobrada o mais simetricamente possível no eixo central da máquina. Esta operação é mais precisa do que a dobra de deslocamento da peça de trabalho e pode evitar o efeito adverso na máquina devido à carga excêntrica. Se for realmente necessário compensar a flexão, recomenda-se que a tonelagem de flexão não ultrapasse 30% da tonelagem total.

Peças Dobradas
Peças Dobradas

Tempo estimado de leitura: 10 minutos

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Pensamentos de 2 sobre “How to Control The Sheet Metal Bending Accuracy?

  1. Ambreen Asghar disse:

    Eu tenho uma máquina de dobradeira NC, mas a precisão não é boa
    Talvez o tipo CNC seja melhor?

    1. Ivy Zhang disse:

      Sim, tipo CNC a precisão é melhor do que NC

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