Os fundamentos das ferramentas de prensa dobradeira

Última atualização: 2025-03-22

É o seu primeiro dia de trabalho e você está sendo treinado(a) para se tornar um(a) Pressione o freio operador na KRRASS. Você percebe ferramentas de prensa dobradeira Organizadas artisticamente em carrinhos ao lado de cada máquina. Alguns operadores usam um único conjunto de ferramentas, enquanto outros configuram vários conjuntos de ferramentas na máquina.

A operação parece simples: um operador desliza uma chapa metálica ou uma placa entre duas ferramentas. A ferramenta superior (o punção) move-se para baixo em direção à ferramenta inferior (a matriz), dobrando o metal. Bem simples, não é?

Não exatamente. O processo de dobra é uma das tarefas mais complexas na fabricação de metais. Tudo depende de como o punção e a matriz interagem com o metal.

Noções básicas para iniciantes curiosos

Durante anos, muitos novos funcionários não têm experiência prévia. Algumas empresas chegam a precisar treinar os recém-chegados para lerem fitas métricas.

Existem dois tipos de novos operadores. Um tipo só quer o salário e não está interessado em aprender mais a fundo. Este guia não é para eles. O outro tipo é curioso e ávido por progredir, tornando-se um líder de equipe ou um técnico qualificado. Este guia foi feito sob medida para esses iniciantes curiosos, começando do básico, como entender o que significa "raio de curvatura".

Entendendo os conceitos básicos de raio

Às vezes, os engenheiros recebem CAD Modelos de clientes que mostram dobras em chapas metálicas sem raio de curvatura. Embora softwares modernos ajudem a evitar isso, serve como um lembrete de quão incompreendida a dobra de metais pode ser — até mesmo entre os fabricantes. Vamos esclarecer:

Toda curva possui um ângulo e um raio. O ângulo é simples de determinar, embora seja importante entender se o desenho mostra um ângulo interno ou externo (Figura 1).

FIGURA 1: Um ângulo de curvatura pode ser externo (fora da curva) ou interno (entre os dois lados da curva). — **Figura** 1 O ângulo de curvatura pode ser externo (fora da curva) ou interno (entre os dois lados da curva).

Mas o que é um raio? Na dobra de metais, o raio descreve a curvatura formada em uma chapa ou placa metálica. Lembra das aulas de geometria? Imagine um círculo — trace uma linha reta do centro do círculo até a borda. Esse é o seu raio. Quanto menor o raio, mais acentuada será a dobra.

Os desenhos geralmente especificam o raio como "R.120" ou algo semelhante, apontando para o lado interno da curva. Isso significa que o raio interno da curva deve medir 0,120 polegadas. Visualize um círculo que corresponda à borda da curva; esse é o seu raio de curvatura (Figura 2).

Figura 2. Isto representa um retorno aos fundamentos da geometria. Como se pode observar, o raio de curvatura é o raio da curva, e não o comprimento da superfície curvada. — **Figura 2** Isso representa um retorno aos fundamentos da geometria. Como se pode observar, o raio de curvatura é o raio da curvatura, e não o comprimento da superfície curvada.

O que acontece durante a flexão?

Quando o metal se dobra em um Pressione o freio, ele se estica ligeiramente. Isso acontece porque o metal sofre compressão na parte interna e alongamento na parte externa da dobra (Figura 3Esse alongamento e compressão deslocam o eixo neutro do metal para dentro. Os profissionais chamam isso de "fator k". Por causa disso, as dimensões do metal aumentam ligeiramente.

Figura 3. O deslocamento do eixo neutro do material durante a flexão é descrito pelo fator k. — **Figura 3** O deslocamento do eixo neutro do material durante a flexão é descrito pelo fator k.

Os operadores e o software utilizam o fator k para calcular a tolerância de curvatura (o comprimento ao longo do eixo neutro) e a dedução de curvatura (a dimensão subtraída do comprimento original). Conhecer esses valores ajuda a criar dobras precisas.

Punções e matrizes

Quando os operadores inserem peças de metal (chapas metálicas cortadas a laser ou perfuradas) entre punções e matrizes, o metal deve tocar os batentes ou dispositivos de referência para uma dobra precisa.

O formato dos punções e matrizes influencia significativamente a dobra. Um punção normalmente possui um raio de ponta e um ângulo. A matriz tem um formato em "V", com um ângulo específico e uma borda arredondada chamada raio de ombro da matriz (Figura 4).

Figura 4. Compreender o que é o primeiro passo nos fundamentos das ferramentas de prensa dobradeira. — **Figura 4** Compreender o que é o quê é o primeiro passo para entender os fundamentos das ferramentas de prensa dobradeira.

O ângulo do punção não deve exceder o ângulo da matriz, caso contrário, podem ocorrer danos à ferramenta e acidentes.Figura 5Para dobras maiores, você pode usar punções redondas, que efetivamente têm um ângulo de perfuração de 90 graus (Figura 6).

FIGURA 5 O ângulo da matriz deve ser maior que o ângulo do punção para evitar acidentes com a ferramenta e um cenário potencialmente perigoso. — **Figura** 5 O ângulo da matriz deve ser maior que o ângulo do punção para evitar acidentes com a ferramenta e situações potencialmente perigosas.

FIGURA 6. Punções redondas grandes têm um ângulo de punção de 90 graus, a menos que sejam modificadas. — **Figura** 6 Punções redondas grandes têm um ângulo de perfuração de 90 graus, a menos que sejam modificadas.

Métodos de Dobra

O processo de dobra começa da mesma forma, independentemente do método: o punção pressiona a chapa metálica contra a matriz. Mas a partir deste ponto, os métodos variam:

Figura 7. O punção e a matriz têm folga angular durante este processo de compressão. Até que o material seja prensado até o ângulo de dobra necessário — que é determinado pelo ângulo da matriz — o punção continua aplicando pressão descendente. — **Figura 7** Durante o processo de compressão, o punção e a matriz possuem folga angular. Até que o material seja prensado até o ângulo de dobra necessário — determinado pelo ângulo da matriz — o punção continua aplicando pressão descendente.

FundoO punção pressiona o metal completamente contra a matriz, moldando-o com precisão. O raio do punção determina o raio de dobra interno e o ângulo da matriz define o ângulo de dobra.Figura 7).
Dobra a ar (Conformação a ar)A maioria das fábricas modernas, incluindo a KRRASS, prefere a dobra a ar. Nesse processo, a abertura da matriz determina o raio interno, e não a ponta do punção. Matrizes mais largas criam raios maiores e exigem menos força. Matrizes estreitas aumentam a força de dobra, o que pode danificar a ferramenta e a máquina.Figura 8).

**Figura** 8 FIGURA 8. Na dobra a ar, a abertura da matriz define o raio e a profundidade de penetração do punção no espaço da matriz define o ângulo de dobra. Isso demonstra ainda mais a importância crucial de manter o comprimento da flange no mínimo. Essa dobra poderia não se encaixar firmemente na matriz se estivesse mais próxima da borda da chapa.

Na dobra a ar, os ângulos do punção e da matriz não afetam diretamente o ângulo final da dobra. A profundidade com que o punção penetra na matriz determina o ângulo.

A largura da matriz também determina a menor flange (a borda de dobra mais estreita) que pode ser obtida. As peças devem permanecer firmemente apoiadas nos ombros da matriz durante a dobra. Ângulos de matriz mais estreitos ajudam a controlar o retorno elástico, onde o metal retorna ligeiramente à sua forma original após a dobra.

Seleção de ferramentas: plainadas vs. retificadas com precisão.

Os operadores podem usar dois tipos de ferramentas, dependendo da precisão necessária:

Figura 9. As longas lâminas de plaina podem ser reduzidas a comprimentos menores. No entanto, elas devem ser etiquetadas se forem usadas juntas em uma tarefa que exija ferramentas mais longas, para que possam ser remontadas exatamente como foram cortadas. — **Figura 9** As lâminas de plaina, que são longas, podem ser reduzidas para comprimentos menores. No entanto, elas devem ser etiquetadas se forem usadas juntas em uma tarefa que exija ferramentas mais longas, para que possam ser remontadas exatamente como foram cortadas.

Ferramentas planejadasUtilizadas para tarefas gerais de dobra. Os operadores geralmente medem essas peças usando fitas métricas. Essas ferramentas são longas e podem ser cortadas em comprimentos menores. A rotulagem adequada é crucial para a precisão da remontagem.Figura 9).
Ferramentas retificadas com precisãoPara curvas exatas e precisas. Os operadores medem essas medidas com paquímetros digitais e medidores de raio. Essas ferramentas são segmentadas e fabricadas com tolerâncias rigorosas.

Tipos de ferramentas explicados

Os tipos de ferramentas mais comuns incluem as ferramentas americanas, europeias e do Novo Padrão, cada uma com diferentes estilos de montagem e fluxo de força de dobra. Os novos operadores devem conhecer os tipos de ferramentas que sua instalação utiliza e como montá-las corretamente.Figura 10).

Figura 10. Este sistema de dobra utiliza pescoços de ganso voltados tanto para a frente quanto para trás. Algumas ferramentas podem ser invertidas, mas é preciso estar ciente dos potenciais problemas de alinhamento e do impacto que a inversão da ferramenta causa no fluxo da força de dobra. — **Figura 10** Este sistema de dobra utiliza braços flexíveis voltados tanto para a frente quanto para trás. Algumas ferramentas podem ser invertidas, mas é importante estar ciente dos potenciais problemas de alinhamento e do impacto que a inversão da ferramenta causa no fluxo da força de dobra.

Às vezes, é necessário inverter os golpes em sequências de dobras complexas para evitar colisões. Tipos de golpes, como os golpes em forma de pescoço de ganso, permitem dobrar sem atingir partes previamente dobradas (Figura 11Algumas perfurações têm janelas recortadas para permitir a passagem.

Figura 11. Embora existam muitas variantes, este gráfico simplificado oferece uma ideia básica da aparência dos diferentes punções. Cada formato de punção tem uma função. Por exemplo, punções afiadas apresentam ângulos estreitos que permitem que elas penetrem mais profundamente em algumas matrizes, se necessário para obter um ângulo preciso, enquanto punções em forma de pescoço de ganso ajudam a evitar colisões com flanges já formadas. — **Figura 11** Embora existam muitas variantes, este gráfico simples oferece uma ideia básica de como são os diferentes tipos de punções. Cada formato de punção tem uma função. Por exemplo, punções afiadas possuem ângulos estreitos que permitem que elas penetrem mais profundamente em algumas matrizes, se necessário para obter um ângulo preciso, enquanto punções em forma de pescoço de ganso ajudam a evitar colisões com flanges já formadas.

As matrizes também vêm em vários formatos. As matrizes de duplo V e de quatro vias oferecem múltiplas aberturas em uma única ferramenta, adequadas para diferentes dobras (Figura 12Ferramentas especializadas não padronizadas, como almofadas de uretano dentro de matrizes aliviadas, protegem as peças de trabalho e melhoram a precisão da dobra (Figura 13).

Figura 12. O operador pode escolher entre uma variedade de alternativas de abertura da matriz com esta matriz de quatro vias. — **Figura 12** Com essa matriz de quatro vias, o operador pode escolher entre diversas alternativas de abertura.

Figura 13. As consequências da quebra múltipla são atenuadas por uma almofada de uretano em uma matriz aliviada. — **Figura 13** As consequências da quebra múltipla são atenuadas por uma almofada de uretano em uma matriz aliviada.

Dobra de palco e configurações de máquinas

Às vezes, os operadores posicionam várias ferramentas na prensa dobradeira, realizando diversas dobras em uma única máquina, processo chamado de "dobra em estágios". Cada conjunto de punção e matriz deve ter a mesma altura de fechamento — a distância entre o pistão da máquina e a mesa no curso inferior. Os operadores podem usar calços ou espaçadores para alinhar as matrizes corretamente (Figura 14).

Figura 14. Nesta configuração de dobra de chapas, o operador pode realizar a dobra do componente em etapas, em uma única configuração, visto que as ferramentas possuem altura de fechamento semelhante. — **Figura 14** Nesse arranjo de dobra de chapas, o operador pode realizar a dobra do componente em uma única configuração, visto que as ferramentas possuem altura de fechamento semelhante.

O software moderno ajuda a programar os batentes traseiros para sequências de dobra complexas. Esse movimento automatizado do batente traseiro é muito mais preciso do que os ajustes manuais que eram necessários em máquinas mais antigas.

As leis da física permanecem as mesmas.

Os novos operadores encontrarão tanto prensas dobradeiras antigas quanto avançadas. As máquinas mais novas oferecem visualizações em 3D e posicionamento automatizado de ferramentas, simplificando o processo. No entanto, os princípios físicos da dobra permanecem os mesmos. Compreender esses fundamentos cria uma base sólida para qualquer futuro operador qualificado. Pressione o freio operador.