Gestão da deformação em prensas dobradeiras: soluções inovadoras para prevenir distorções nas peças.

Estou enfrentando problemas com gerenciamento de deformação em prensa dobradeira enquanto moldava peças em um Pressione o freioNão se preocupe! Você pode aumentar a produtividade aplicando estratégias criativas para lidar com problemas de deformação por dobra. Este guia explora as causas da deformação de peças e como prevenir problemas antes que eles comecem. Ao identificar problemas potenciais precocemente, você encontrará soluções mais confiáveis para um gerenciamento eficaz da deformação em prensas dobradeiras.

Zona de Perigo da Curva

Um problema comum para operadores de prensas dobradeiras é quando uma característica muito próxima da linha de dobra se deforma. Isso pode ser um furo, uma janela ou até mesmo a borda da peça. Uma característica próxima à matriz pode ter um impacto negativo na dobra. Imagine uma chapa metálica sendo dobrada – a linha de dobra fluirá naturalmente em direção à área de menor resistência, assim como a água que desce uma ladeira.

Normalmente, a borda do material de uma forma fica perpendicular à linha de dobra. Mas quando esse ângulo muda, é como puxar um elástico, esticando a dimensão e causando uma ondulação na parte externa da dobra. Isso é chamado de "estolagem", que é a parte do material que resiste à conformação por falta de suporte durante o processo. Dependendo da gravidade da estiragem e da quantidade de material ao redor para sustentá-la, isso também pode fazer com que a ferramenta se dobre ou se desloque, como uma ponte instável sob peso excessivo.

Manuseio de furos

Quando um projetista cria uma peça de chapa metálica destinada a ser fixada a algo, ela certamente terá furos. Esses furos podem ser roscados para parafusos ou simplesmente para solda. Na Figura 1, uma chapa de calibre 12... aço inoxidável Uma peça com um furo de ½ polegada de diâmetro, posicionado a ⅛ de polegada da linha de dobra, foi dobrada em uma matriz em V de 0,984 polegadas de espessura e 88 graus. O resultado? O furo ficou bastante deformado. Alguma deformação no furo pode ser aceitável, dependendo da aplicação da peça, mas quando não é, o fabricante precisa encontrar uma solução.

Piloto

Uma solução possível seria o "pilotagem". É como fazer um rascunho primeiro. Você reduz o tamanho do furo durante o corte e depois o fura até o tamanho correto após a conformação. Na Figura 2, o diâmetro do furo foi reduzido para ¼ de polegada, usando a mesma matriz em V da Figura 1. Isso diminui a interferência do furo no espaço da matriz. Se houver uma pequena deformação, ela provavelmente desaparecerá quando você furar o furo até o tamanho final. Mas lembre-se, isso adiciona uma etapa extra posteriormente, e alguns furos podem ficar inacessíveis após a conformação. É apenas uma opção entre as ferramentas disponíveis.

Corte na linha de dobra

Outra possível solução é o "corte na linha de dobra", que consiste em fazer um pequeno entalhe na linha de dobra. A ideia é criar intencionalmente um ponto fraco onde o material deve se conformar na linha de dobra, em vez de na própria dobra. Isso impede que a linha de dobra seja puxada e elimina a ondulação. A Figura 3 mostra um corte mais longo do que o necessário. A largura do corte precisa ser apenas a mesma da dobra. Novamente, esta peça foi dobrada em uma matriz em V de 88 graus com 0,984 polegadas de espessura. No entanto, cortes podem não ser permitidos na peça final, então talvez seja necessário soldar e limpar a área, adicionando mais etapas posteriormente.

Outra alternativa de fenda na linha de dobra

Outra boa alternativa para um corte na linha de dobra é quando a ferramenta para antes da borda do material. Muitas vezes, as flanges de retorno podem interferir na ferramenta. Punções de chifre, ou ferramentas de orelha, são cortadas para alcançar algumas dessas formas (Fig. 4). Mas e se você não as tiver ou se elas não corresponderem à geometria da ferramenta? Basta cortar a linha de dobra da borda do material até a extremidade da ferramenta. Isso também funciona para folgas na matriz inferior quando as flanges de retorno descem.

Abertura em V reduzida

Essas são ótimas ideias, mas e se o corte já tiver ocorrido? Uma opção seria uma abertura em V menor que o padrão. As aberturas em V recomendadas geralmente visam obter os melhores e mais consistentes resultados. Mas diminuir o tamanho em um ou dois pode reduzir a interferência entre as peças o suficiente para evitar retrabalho dispendioso. No entanto, aberturas em V menores aumentarão o retorno elástico, as marcas da ferramenta e a tonelagem necessária. Sempre verifique novamente a tonelagem necessária para a dobra e os limites da ferramenta e da máquina para evitar sobrecarga, como, por exemplo, garantir que você não coloque muitos componentes em uma caixa pequena que não suporte o peso.

O exemplo na Figura 5 mostra uma matriz em V de 88 graus com 0,630 polegadas de espessura, que reduziu a deformação, mas não a eliminou completamente. A geometria da ferramenta também afeta a quantidade de deformação por sopro. Uma matriz com um raio de ombro maior ou uma matriz aguda permitirá que o material deslize mais cedo no processo de conformação, agravando qualquer possível sopro por sopro, como uma ladeira escorregadia que faz com que as coisas saiam do controle.

Apoie a folha

Se uma abertura de matriz menor não funcionar, apoiar a chapa durante o processo de dobra pode ser a única solução. Uma matriz de came rotativa possui insertos semicirculares giratórios que permitem que o material deslize sobre a superfície de trabalho, mantendo a pressão sobre a chapa. É como ter uma mão amiga que mantém a chapa no lugar. Esse contato constante com uma superfície rígida geralmente impede a deformação, mas o operador ainda deve manter uma distância mínima entre a linha de dobra e a peça a ser dobrada. E nenhum processamento adicional é necessário depois disso.

Utilize um suporte sacrificial.

Sem matrizes de came rotativas disponíveis? O operador pode tentar usar material de sucata como um "reforço sacrificial". É como ter um dançarino de apoio que oferece suporte. Você coloca um disco sob a peça de trabalho para adicionar suporte durante o ciclo de dobra (Fig. 6). O reforço precisa ser tão resistente quanto ou mais resistente que a peça de trabalho, caso contrário, ele se romperá e a peça de trabalho se deformará. Usar um material ou espessura diferente pode causar diferentes níveis de retorno elástico entre a peça de trabalho e o reforço. Idealmente, use um reforço com o mesmo comprimento, espessura, classe e têmpera do material da peça de trabalho. Você pode precisar de uma abertura em V maior que o normal para compensar o aumento da espessura da peça e do reforço. No exemplo, uma peça de aço inoxidável de calibre 16 com uma flange curta não dobraria corretamente sem o suporte de um reforço. O reforço é do mesmo material que a peça de trabalho. O raio da ponta do punção é de 0,236 polegadas e a matriz em V de 88 graus tem 0,787 polegadas de espessura.

Janelas, esquadrias e raios

As janelas, ou recortes, deformam-se de maneira semelhante aos furos quando a borda da janela está no espaço da matriz e não perpendicular à linha de dobra. Frequentemente, a borda da janela é paralela à linha de dobra. Isso causará uma grande deformação, como esticar um pedaço de caramelo à medida que ele se expande. O comprimento da janela é outro fator a ser considerado ao determinar se ocorrerá deformação. Janelas mais longas sofrerão maior deformação porque mais material cairá no espaço da matriz.

As dobras em ângulo puxam a linha de dobra em direção à área de menor resistência, como um ímã atraindo metal. Este é o lado com a menor quantidade de material no espaço da matriz. Quando possível, no início do processo de conformação, force a dobra em direção aos batentes e mantenha a pressão sobre eles, em vez de afastá-la.

As soluções para lidar com distorções em janelas são muito semelhantes às soluções para furos, com algumas diferenças. Matrizes rotativas com came e suportes de sacrifício ajudam a sustentar a dobra e reduzem o efeito de tração. O corte na linha de dobra cria um ponto de dobra ao gerar um ponto fraco. O uso de guias não é uma ótima opção nesse caso, pois uma forma não circular geralmente não pode ser adicionada facilmente posteriormente, a menos que a peça seja usinada em uma fresadora ou por eletroerosão (EDM) mais tarde. Mas isso oferece outra solução semelhante de pré-corte.

Assentamento, silhuetamento, encaixe. Todas essas são maneiras de, intencionalmente, não cortar as linhas de contorno durante o corte, mantendo a estrutura presa à peça para maior suporte durante a conformação (Fig. 7). Linhas perpendiculares podem ser cortadas sem preocupação com deformação. Linhas paralelas à linha de dobra não são cortadas. Dependendo do grau de deformação aceitável, cortes em ângulo e raios podem ser feitos.

A remoção da estrutura com abas requer um espaço projetado dentro de uma janela para permitir a operação de corte após a formação. O exemplo mostra um recurso exclusivo que não funcionaria sem o uso de uma área sem iluminação.

Não gosta da ideia de adicionar um processo subsequente apenas para cortes em esquadria? Há duas vantagens nisso. Muitas vezes, os cortes em esquadria reduzem a distância entre os dedos do batente traseiro para uma pequena fração do comprimento total da dobra. Fixar uma estrutura quadrada à borda em esquadria pode aumentar essa distância, tornando o batente traseiro mais preciso, como ajustar a mira de uma arma para atirar com mais precisão.

Flange menor

Muitas vezes, as matrizes de came rotativas conseguem trabalhar com flanges curtas. Consulte o fornecedor da ferramenta para saber a menor dimensão de flange que a ferramenta pode dobrar sem que a flange fique presa. Formar uma flange menor que esse mínimo pode fazer com que a borda deslize dentro das pastilhas rotativas e danifique a ferramenta. Recomenda-se uma faixa comum de largura da matriz em torno de 60 a 70%, como saber o tamanho certo de sapato para o seu pé, sem ficar muito folgado ou muito apertado.

Embora um suporte sacrificial provavelmente não dobre uma flange curta por si só, ele pode ajudar a sustentar partes de uma flange curta durante a dobra. Ao contrário de uma matriz rotativa com superfície rígida, um suporte dobra (e deforma) juntamente com a peça. Quanto mais rígido for o suporte, menor será a sua deformação e maior a probabilidade de a peça manter a sua forma, como uma fundação sólida que sustenta um edifício.

Superfícies usinadas

Os operadores de prensa dobradeira podem interromper a deformação em uma superfície usinada usando uma chapa de sacrifício para preencher o espaço (Fig. 8). Se houver uma superfície usinada na parte superior da peça, a chapa atuará como um revestimento de punção, fazendo com que o raio de pressão seja igual à ponta da punção mais a espessura do material da chapa. Se a superfície usinada estiver na parte inferior, a chapa atuará mais como um suporte de sacrifício e apoiará o processo de conformação, desde que cubra a folga da matriz. Para dobra em etapas, um conjunto de grampos tipo C pode parecer uma boa ideia, mas as dobras da peça e da chapa de sacrifício podem se estender em taxas diferentes. Fita dupla face pode ajudar a manter a chapa e a peça juntas, permitindo um pouco de movimento para compensar quaisquer diferenças, como uma junta flexível que mantém duas peças unidas, mas ainda permite que elas se movam um pouco.

Encontrando o equilíbrio no gerenciamento da deformação em prensas dobradeiras.

Esses métodos geralmente envolvem processos adicionais que aumentam o custo da peça final. Designers e fabricantes precisam colaborar de forma eficaz para criar peças úteis a um preço razoável. Os designers devem evitar, sempre que possível, posicionar elementos próximos às linhas de dobra para simplificar o processo. gerenciamento de deformação em prensa dobradeira. Se for necessário um acabamento preciso, o fabricante pode aplicar uma dessas estratégias para recuperar uma peça que, de outra forma, seria danificada. Esta lista não é exaustiva — se você se deparar com desafios semelhantes, poderá desenvolver suas próprias soluções para obter resultados eficazes. Pressione o freio Gestão de deformações.