Mejora de la precisión en los cálculos de plegado de prensas plegadoras en China: Factores y soluciones

Tema: Factores que influyen en la precisión de los cálculos de curvatura en un Prensa plegadora china

Pregunta: Actualmente estoy utilizando un Prensa plegadora china que calcula la longitud plana del material antes de doblarlo. Sin embargo, parece que la máquina no se adhiere a ninguna de las fórmulas de tolerancia de plegado que he encontrado. Por ejemplo, al doblar láminas de 0,67 mm de espesor con una matriz de 12 mm y un punzón de radio de 1 mm en un ángulo de 90 grados, la máquina determina que necesito restar 1,54 mm del material original, considerando que está dimensionado en el exterior. Con nuestras herramientas, deberíamos lograr un radio interior de 1,872 mm. Sin embargo, cuando introduzco estos valores en nuestras fórmulas de plegado, la deducción de plegado resultante se desvía significativamente de los 1,54 mm proporcionados por la máquina. Agradecería alguna orientación sobre por qué la máquina parece emplear una fórmula diferente a las que he encontrado. 

Respuesta: En Estados Unidos, también trabajamos con unidades métricas e imperiales. Abordemos ahora el problema que enfrenta.

Primero y principal, debo aclarar que sin estar físicamente presente y trabajar con su cliente específico, prensa plegadora y su controlador, es difícil determinar la razón exacta de las discrepancias que observa. Además, como desconozco el radio de curvatura interior deseado, asumiré que es de 1,0 mm (0,039 pulg.). Además, asumiré que dobla a 90 grados y utiliza herramientas rectificadas con precisión para el conformado por aire.

Ahora bien, ¿por qué su máquina parece adoptar una fórmula diferente a las que ha encontrado? Si bien es cierto que los distintos controladores de prensa plegadora emplean algoritmos ligeramente distintos, generalmente coinciden con la descripción que voy a proporcionar. Estas fórmulas también se pueden encontrar en el Manual de Maquinaria de Estados Unidos.

Parece existir confusión en torno a la terminología y su aplicación, así como a los problemas relacionados con la selección de herramientas que deben abordarse. Estos aspectos se relacionan con su consulta sobre los datos generados por el controlador de la prensa plegadora.

La mayoría de los controladores basan sus cálculos en ciertos parámetros fundamentales, como la selección correcta de la herramienta. Los controladores modernos suelen utilizar el conformado por aire como método de cálculo. Por lo tanto, si se realiza un doblado inferior, los valores devueltos por la máquina serán inexactos.

Además, estos programas no consideran los posibles problemas derivados del uso de aberturas de matriz demasiado grandes o pequeñas, o del uso de radios de punta de punzón demasiado afilados. Además, existe la posibilidad de que la información generada por el controlador se malinterprete. Por ejemplo, ¿se está utilizando la tolerancia de plegado en lugar del valor de deducción de plegado cuando no debería?

Funciones de flexión y sus aplicaciones

Comencemos por definir las fórmulas para las tres funciones de curvatura principales y sus aplicaciones (consulte la Figura 1): retroceso exterior (OSSB), margen de curvatura (BA) y deducción de curvatura (BD).

La tolerancia de plegado (BA) es un valor añadido a las dimensiones del plegado, que se extiende desde el borde de la pieza hasta el punto de tangencia entre la cara plana y el radio. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

BA = [(0,017453 × Radio de curvatura interior) + (0,0078 × Espesor del material)] × Ángulo de curvatura exterior

Tenga en cuenta que el valor 0,017453 representa pi dividido entre 180. El valor 0,0078 se obtiene multiplicando 0,017453 (de nuevo, pi dividido entre 180) por el factor k, que en este caso es igual a 0,4468. Además, el ángulo de curvatura siempre se expresa como la medida del ángulo exterior (es decir, el ángulo de curvatura externo en la Figura 1).

En su aplicación particular, el cálculo de BA utilizando medidas imperiales sería:

[(0,017453 × 0,039) + (0,0078 × 0,026)] × 90 = 0,0795 pulgadas.

Usando medidas métricas, la misma fórmula da como resultado:

[(0,017453 × 1,0) + (0,0078 × 0,67)] × 90 = 2,0411 mm

Es importante tener en cuenta que al comparar valores métricos y en pulgadas, los cálculos arrojan solo ligeras diferencias:

0,0795 pulgadas = 1,981 mm

2,0411 mm = 0,080 pulgadas.

El retroceso exterior (OSSB) representa la distancia medida desde el radio y el punto tangente plano hasta el vértice de la curva:

OSSB = [Tan (mitad del ángulo de curvatura) × (espesor del material + radio de curvatura interior)]

Para su aplicación específica, el cálculo de OSSB es el siguiente:

OSSB en pulgadas = [Tan(45)] × (0,026 + 0,039) = 0,065 pulg.

OSSB en milímetros = [Tan(45)] × (1,00 + 0,67) = 1,67 mm

Finalmente, la BD se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

BD = (2 × OSSB) – BA

BD en pulgadas = (2 × 0,065) – 0,0795 = 0,051 pulg.

BD en milímetros = (2 × 1,67) – 2,041 = 1,299 mm

Errores comunes

Ahora que hemos definido las fórmulas y calculado algunos datos, apliquemos esta información a la pieza plana. La Figura 2 ilustra las diferencias entre la tolerancia de plegado (BA) y la deducción de plegado (BD). La BA se suma a la longitud total desde el borde hasta el punto de tangencia del radio de plegado (X1 + Y1 + BA), mientras que la BD se resta de las dimensiones exteriores totales desde el borde hasta el exterior del plegado (X + Y – BD).

Un error común es restar el BA cuando debería haberse sumado, lo que resulta en mediciones planas incorrectas. Otro error es utilizar un método de doblado incorrecto en los cálculos. Por ejemplo, al doblar por abajo, el radio de la punta del punzón se imprime en el material. Por otro lado, en el conformado por aire, el radio se forma como un porcentaje de la abertura de la matriz. Emplear un método de conformado incorrecto resultará en valores de radio incorrectos, lo que afectará a todo el cálculo.

Si lee mi columna con frecuencia, probablemente conozca la importancia del radio de curvatura interior. Es crucial para un doblado preciso de chapa metálica. Si el radio de curvatura interior es incorrecto, prácticamente ningún otro método producirá resultados precisos. Por lo tanto, si encuentra discrepancias en los cálculos, examine el radio de curvatura interior. ¿Cómo verifica su exactitud? ¿Utiliza calibradores de radio o de pasador? Además, ¿es una herramienta más fiable que la otra?

Al doblar por el fondo, se aceptan calibradores de radio. Los radios de punta de punzón están disponibles en medidas métricas e imperiales estándar, y dado que se está doblando por el fondo, el radio del punzón se estampa en el material.

En el conformado por aire, el radio de curvatura interior varía como porcentaje de la abertura de la matriz. En consecuencia, el radio interior se desvía de los incrementos estándar de la herramienta, lo que hace que los calibres de radio sean poco prácticos. En este caso, son útiles los calibres de pasador de taller o de control de calidad. Estos calibres de pasador están disponibles en incrementos de 1 mm o 0,001 pulg., lo que permite una comprobación precisa de cualquier radio interior, independientemente del método de conformado empleado.

Causas de la variación

Tras revisar sus datos, me pregunto por qué utiliza una abertura de matriz tan grande para un material tan delgado. Suponiendo que utiliza conformado por aire, el radio de curvatura interior debería calcularse como un porcentaje de la abertura de la matriz.

Por ejemplo, si se utiliza acero A36 con una resistencia máxima a la tracción de 60 000 PSI, el radio de curvatura interior debería ser de aproximadamente 161 TP3T de la abertura de la matriz. Por lo tanto, para una abertura de matriz de 12 mm (0,472 pulg.), el radio de curvatura interior debería ser de 1,92 mm (0,075 pulg.), muy cercano a los 1,872 mm (0,073 pulg.) calculados.

El cálculo de la máquina de 1,54 mm (0,060 pulg.) es la deducción de curvatura (BD) correcta para un radio de curvatura interior de 1,803 mm (0,071 pulg.), que se acerca al radio de 1,872 mm obtenido. Sin embargo, no es una coincidencia exacta. ¿A qué se debe esto? Si bien ligeras variaciones en las ecuaciones, como diferentes factores k, podrían explicar las discrepancias, otra posible causa podría ser la variación del material.

Como he mencionado en numerosas ocasiones, no hay dos piezas de material idénticas, incluso si comparten la misma calidad, espesor, límite elástico y resistencia a la tracción, y se conforman a lo largo de la misma dirección de veta. La variación del material también puede afectar la "regla 20%", llamada así por las características de conformado por aire del acero inoxidable. Esta regla se deriva del valor 16% que mencioné anteriormente. Sin embargo, es importante señalar que la regla no es precisa y abarca un rango de valores. En este ejemplo, el material A36 tiene valores que van desde 15% hasta 17% de la abertura de la matriz. Las variaciones se deben a las diferencias en el material que se está conformando, y en ocasiones el rango de valores puede ser incluso más amplio. No obstante, el valor medio suele ser muy preciso.

Avanzando hacia una solución

Una vez más, sin trabajar físicamente con su específico prensa plegadora china y su controlador, es difícil dar una respuesta definitiva sobre el comportamiento de la máquina. No obstante, espero haberles proporcionado información básica, demostrado su aplicación, esclarecido las posibles causas de los resultados observados y ofrecido posibles medidas correctivas.

Recuerda, ante un problema, la perseverancia es clave. Con esfuerzo constante, encontrarás una solución. Desafíos como estos suelen convertirse en valiosas experiencias de aprendizaje.

Solicitar una devolución de llamada


Visita nuestro producto


Visita nuestro canal de Youtube

¿Qué máquina plegadora es adecuada para usted?

Si necesita que le respondan alguna pregunta o que discuta su Prensa plegadora requisitos para su negocio único, contáctenos hoy al 0086 18952087956 o utilizando nuestro formulario de contacto en línea.