Dobradeiras CNC
A dobra de chapas metálicas é o processo de fabricação pelo qual a maioria das caixas, painéis elétricos, suportes e componentes são formados através do uso de uma máquina conhecida como prensa dobradeira CNC. Este artigo técnico explica como as empresas de fabricação dobram chapas metálicas usando esses tipos de máquinas. Esperamos que, após a leitura deste artigo técnico, você tenha uma melhor compreensão de como funciona a dobra de chapas metálicas.
(Máquinas de dobrar painéis também podem ser usadas, embora seu funcionamento esteja fora do escopo desta página.)
Dobrar chapa metálica
A chapa metálica é dobrada quando forçada entre duas ferramentas pela prensa dobradeira: uma ferramenta superior (conhecida como punção) e uma ferramenta inferior (conhecida como matriz em V). A prensa dobradeira controla o movimento da punção ou da matriz e fornece a força de compressão usando cilindros hidráulicos ou servomotores elétricos. O ângulo de dobra é determinado principalmente pela profundidade de penetração da punção na matriz em V.
Dobra no ar (dobra em três pontos): Apenas os dois cantos superiores da matriz em V tocam o material e o raio interno da dobra é determinado pela largura da abertura da matriz em V, e não pelo raio da ponta do punção.
Dobra por cunhagem ou dobra inferior: O material entra em contato com toda a superfície interna da matriz em V e a ponta do punção forma o raio interno da dobra. Requer uma força muito maior em comparação com a dobra no ar.
Raio de curvatura da flexão do ar
Na dobra a ar, o raio interno é determinado principalmente pela abertura da matriz em V ou pela largura do V. Para qualquer material, é preferível usar a maior abertura de matriz possível para minimizar a força necessária, o que resulta em um raio maior. Muitas vezes, um raio menor é desejável, e uma boa regra prática é usar um raio interno mínimo igual à espessura do material. As matrizes são fabricadas em tamanhos específicos, o que limita a escolha de raios para um determinado material. Por esse motivo, tolerâncias generosas nos raios de dobra internos devem ser previstas no projeto (tipicamente, pelo menos +/- 30% da dimensão necessária).
Comprimento da curva / Comprimento da flange
O comprimento da dobra ou o comprimento da flange são determinados pela posição do batente traseiro ou batente de dedo, mostrado em preto em nossas imagens, contra o qual os componentes são posicionados antes de cada operação de dobra. Em nossas prensas dobradeiras, os batentes são motorizados e sua posição é controlada pelo programa CNC, permitindo que vários comprimentos de dobra diferentes sejam obtidos dentro do mesmo ciclo do programa.
Dependendo da largura do Pressione o freio, É possível configurar diversas estações de ferramentas diferentes para que um componente que requer diferentes configurações de ferramentas possa ser totalmente dobrado durante uma única execução do programa. Cada uma de nossas prensas dobradeiras possui dois batentes traseiros, mas com diferentes capacidades de movimento dos batentes. Nossos modelos mais avançados permitem movimento independente em todos os 3 eixos, proporcionando máxima flexibilidade.
Dobra de chapas metálicas: projeto e complexidade de peças
Os componentes variam em complexidade, desde peças com uma única dobra até peças com múltiplas dobras e comprimentos de flange variados. As prensas dobradeiras modernas são equipadas com batentes traseiros ajustáveis, acionados por servomotores, contra os quais os componentes são posicionados manualmente ou por um manipulador robótico. Quanto mais próximo o batente traseiro estiver da ferramenta, menor será o comprimento da flange resultante e vice-versa.
Em peças complexas, os batentes traseiros ajustam-se após cada dobra para a distância correspondente necessária para a próxima dobra. O movimento dos batentes traseiros e das ferramentas da prensa dobradeira é sincronizado por um controlador CNC. Os programas CNC podem ser gerados online na interface do usuário da máquina ou por um software de programação offline (ou CAD/CAM).
Capacidades de prensa dobradeira CNC
A força máxima fornecida pela prensa dobradeira determina o comprimento máximo de dobra para uma combinação de espessura da chapa metálica, raio de curvatura e ângulo de dobra. A força necessária para dobrar a chapa metálica aumenta com o comprimento da dobra, o ângulo de dobra externo e a espessura da chapa, e diminui com o aumento do raio de dobra. As prensas dobradeiras da Hydram possuem capacidades variadas, com comprimento máximo de dobra de 4 metros e força máxima de 250 toneladas. A tabela abaixo ilustra alguns exemplos típicos de dobras de 90 graus utilizando dobra a ar (não por cunhagem).
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Ferramentas para prensa dobradeira CNC
Uma variedade de ferramentas para prensa dobradeira está disponível para atender a diferentes tarefas de dobra de chapas metálicas. As características das ferramentas superior e inferior variam de acordo com os requisitos do componente de chapa metálica.
Ferramentas para dobrar chapas metálicas e metais espessos
Metais mais espessos geralmente são processados com um raio de curvatura maior, e isso pode ser obtido aumentando o raio da ferramenta superior e a distância através da abertura da matriz em V ou largura do V.
Ferramentas para dobrar chapas metálicas em ângulos agudos
Componentes que exigem um ângulo de dobra acentuado requerem ferramentas de "sobredobra". Nesse caso, tanto a ferramenta superior quanto a inferior possuem um ângulo mais agudo.
Ferramentas para Dobrar Chapas Metálicas em Espaços Reduzidos
Componentes com mais de uma dobra geralmente exigem ferramentas especiais na parte superior para garantir a folga necessária para os flanges existentes. Sem essa folga, o componente colidiria com a ferramenta antes que a operação de dobra subsequente fosse concluída. Esse tipo de ferramenta é frequentemente chamado de "pescoço de ganso".
Braçadeiras modificadas
Para garantir folga em casos extremos, a ferramenta superior pode ser suspensa na viga da prensa dobradeira usando grampos modificados. Esses grampos estendidos proporcionam uma folga muito maior para flanges grandes, desde que a prensa dobradeira tenha curso suficiente para acomodar a altura total da ferramenta.
Desenvolvimento de chapas metálicas dobradas
Dimensões da peça bruta – Margem de dobra
Ao projetar componentes de chapa metálica com dobras ou vincos, é necessário criar um modelo plano ou um esboço da peça. Esse esboço é então cortado a laser ou puncionado por CNC antes de chegar à prensa dobradeira para a dobra. Na criação do esboço, é importante que o projeto leve em consideração o raio de curvatura formado pelas ferramentas da prensa dobradeira. O raio de curvatura tem o efeito de diminuir o tamanho do esboço desenvolvido. Quanto maior o raio, menor o esboço, como mostrado no exemplo ao lado. Os cálculos de projeto necessários para o desenvolvimento do esboço de chapa metálica são chamados de cálculo de "tolerância de dobra".
Considerações sobre o raio de curvatura
O raio de curvatura varia de acordo com a espessura do material e as ferramentas utilizadas para a dobra. Cada subcontratado terá sua própria preferência em relação às ferramentas, o que significa que diferentes subcontratados podem usar diferentes formatos de corte. Portanto, é essencial que o projetista ou engenheiro de produção saiba quais ferramentas serão utilizadas para dobrar o material e compreenda bem o impacto disso no raio de curvatura e, consequentemente, nas dimensões do corte. Da mesma forma, para garantir a precisão da peça dobrada, o operador da prensa dobradeira precisa saber qual o raio de curvatura projetado para a peça, a fim de escolher a ferramenta correta.
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