Aperte os insights formadores de freio O flange de retorno é profundo

Peças fabricadas em chapa de metal variam do simples ao muito complexo. A maioria dos projetos de peças é relativamente simples, o que permite que eles sejam produzidos com seqüências de dobra simples e ferramental comumente disponível.

Ainda assim, enquanto CAD pode capturar um número aparentemente ilimitado de idéias criativas, nem todos podem ser traduzidos em chapa de metal formada. Projetos mais desafiadores andam de mãos dadas com as maiores capacidades de freios de prensa, software de máquina, software de projeto e ferramental. Por exemplo, software de simulação de flexão e maquinário moderno tornam agora muito mais fáceis as configurações complexas de flexão, incentivando os projetistas de peças a combinar dois ou mais componentes previamente soldados em uma peça de chapa formada e muitas vezes bastante complicada.

O que torna um projeto de peça complexo para a formação? A resposta nem sempre é óbvia. Na verdade, peças com geometrias aparentemente complexas podem ser simples de formar, enquanto uma caixa padrão pode apresentar grandes obstáculos à flexão. Muitos deles lidam com desafios de bitola reversa. Ainda assim, outros envolvem problemas de interferência de ferramentas e manipulação de peças. A forte colaboração entre o designer de peças, a equipe de produção e os operadores de máquinas torna esses desafios muito mais fáceis de serem superados.

Um design comum e enganador pode ser encontrado em várias partes da indústria de fabricação. Parece simples, mas sem a estratégia de formação correta, na verdade, torna difícil ou impossível para um operador executar toda a sequência de dobra. Esse elemento de design é o flange de retorno profundo.

Definindo as Variáveis

Um flange de retorno profundo é criado quando uma segunda dobra é produzida perto da primeira dobra; Além disso, o comprimento do flange de retorno é maior ou igual ao flange criado pela segunda dobra (veja a Figura 1). Isso faz com que a primeira dobra volte para a segunda linha de dobra. Nessa situação, uma simulação de curva revelaria a primeira linha de dobra cruzando a linha central do punção. Aquela flange inicial naturalmente colidiria com um soco direto padrão.

Por que fazer uma parte com um flange de retorno profundo em primeiro lugar? Tem a ver com o design plano em branco, que orienta a precisão das peças, o ajuste, a complexidade da montagem a jusante e, em última análise, o tempo e o custo de produção. Um flange de retorno profundo geralmente permite que os engenheiros façam um projeto a partir de uma peça plana em vez de várias peças que precisam ser montadas.

As variáveis ​​para a formação de flanges de retorno profundo são abundantes, incluindo a altura aberta disponível para as ferramentas no curso do freio da prensa; a capacidade de tonelagem da máquina; se curvaturas adicionais na peça interferem ou colidem com o flange de retorno profundo; se o branco plano é produzido adequadamente; e, não menos importante, boas práticas de segurança. Outras variáveis ​​primárias incluem o tipo de material e a espessura que está sendo formada, o comprimento da peça e as ferramentas disponíveis.

Quão profunda pode ser uma flange de retorno? Para responder a essa pergunta, avalie cada aplicativo fazendo mais duas perguntas: As ferramentas disponíveis têm espaço suficiente para a peça ser formada? Em caso afirmativo, as ferramentas resistirão à força aplicada a elas?

Para responder a primeira pergunta, consulte gráficos normalmente disponíveis em catálogos de ferramentas. Em alguns casos, você pode importar um arquivo DXF da própria ferramenta para o software de design, onde é possível verificar se a dobra pode ser produzida. Esses arquivos DXF também podem ser importados para a maioria dos controladores de freio de prensa.

Para responder à segunda questão, é necessário calcular a quantidade de tonelagem necessária para o trabalho e, em seguida, compará-la com as informações de tonelagem máxima do fabricante do seu equipamento de prensa e do fornecedor de ferramentas. Steve Benson, um reconhecido especialista em dobras e colaborador regular desta revista, oferece a seguinte fórmula para flexão de ar (todas as unidades estão em polegadas):

Tonelagem para dobra de ar AISI 1035, com base na resistência à tração de 60.000 PSI = {[575 × (espessura do material2)] / largura da matriz / 12} × comprimento da dobra

Você também pode usar calculadoras de força de dobra de ar fornecidas por fornecedores de ferramentas de freio de prensa on-line e em aplicativos de smartphones, bem como tabelas encontradas em catálogos de ferramentas de prensa de freio. A maioria dos freios de imprensa tem cartazes anexados a eles com essa informação.

O soco Gooseneck

Considere um quadro de caixa de 14 por 14 polegadas e 1,5 polegadas de altura, projetado para suportar um objeto de 12 por 12 por 12 polegadas. Isso pode ser feito com uma superfície plana e 1,5 pol. pernas soldadas no lugar, ou pode ser feito de uma peça formada com flanges de retorno profundas incorporadas ao projeto (veja a Figura 2). Isso simplifica e fortalece a peça, reduz o tempo de produção, elimina os requisitos de montagem e reduz os custos. No entanto, um operador não poderia formar isso com um punção padrão sem que o flange de retorno colidisse com a ferramenta durante a segunda dobra. A autorização simplesmente não está lá.

Um punção tipo gooseneck pode fornecer essa folga (consulte as Figuras 3 e 4). Esta ferramenta permite ao operador formar a segunda dobra sem que o flange de retorno colida com a ferramenta. Os fornecedores de ferramentas fazem muitos perfis padrão de gooseneck, e a maioria oferece perfis personalizados também. O projeto permite que o flange de retorno profundo se estenda além da linha central da ferramenta, fornecendo folga suficiente para o metal se formar adequadamente.

Relevos

Um relevo é uma modificação de ferramenta que permite que um flange de retorno profundo se mova para uma área onde o corpo do punção seria de outra forma. Pense em um relevo como um entalhe, com material esculpido no corpo do furador (veja a Figura 5).

Os relevos não devem reduzir significativamente a integridade estrutural da ferramenta. Os fabricantes de ferramentas normalmente os projetam usando curvas de raio grande projetadas para minimizar o máximo de estresse local possível.

Janela

Esta modificação da ferramenta permite que um flange de retorno profundo passe completamente através de uma janela que foi cortada no corpo do punção. A janela geralmente é superdimensionada em relação ao flange para permitir a liberação. Grandes raios nos cantos da janela também ajudam a reduzir a tensão no punção (consulte as Figuras 6 e 7).

O Windows nunca deve comprometer a força da ferramenta. Eles são mais bem feitos pelos produtores de ferramentas que fazem os cálculos para garantir que a ferramenta atenda aos requisitos da aplicação sem comprometer sua integridade estrutural.

O operador do freio deve posicionar a peça adequadamente antes que o ciclo de dobra comece. O flange deve ser capaz de se formar livremente dentro e através da janela sem entrar em contato com qualquer obstrução. O operador também precisa ser capaz de desengatar a peça da janela e removê-la da área de dobra. Isso novamente exige forte colaboração entre design e fabricação.

Seqüenciamento de Curvatura

Fazer uma única curva é uma coisa. Fazer muitos em uma parte é algo completamente diferente. É aqui que o sequenciamento de curvas entra em cena.

Quais curvas devem ser as primeiras e quando se deve fazer a flange de retorno profunda? A geometria da peça impulsiona a sequência da curva, e é por isso que não existe uma regra prática. Em alguns casos, o operador dobra o flange de retorno profundo no início da seqüência; em outros casos, é no final. Como você vai saber?

Considere uma caixa onde as curvas adjacentes se cruzam. Com flanges de retorno profundas, um punção com chifres (veja a Figura 8) não se estenderá suficientemente para alcançar a linha da dobra sem que o corpo do punção interfira com as dobras adjacentes. Não importa a seqüência da curva, o operador descobrirá que, ao formar essas dobras, os flanges de retorno adjacentes colidirão com o corpo do punção.

Para resolver esse desafio, você pode modificar a peça em branco com um corte de serra ou corte a laser produzido por um laser ou puncionadeira. Isso cria um corte ao longo da linha de dobra na área exata em que a ferramenta não pode dobrar o material.

Em nosso exemplo de caixa atual, colocar um corte à esquerda e à direita da dobra cria efetivamente uma linha de dobra mais curta, o que significa que o operador pode usar uma seção de perfuração mais curta que não interferirá com os flanges de retorno.

Mas e se o design da peça não permitir que você faça cortes de relevo ao longo da linha de dobra? Nesse caso, você pode criar uma depressão de pré-forma ou um relevo de uma linha ou ranhura. Segue-se exatamente ao longo da linha de curva no mesmo local e pelo mesmo comprimento que o relevo de corte. O sulco enfraquece o material, mas não o separa ou fura (veja a Figura 9).

O material enfraquecido ainda oferece alguma resistência durante o ciclo de dobra, mas não uma quantidade significativa. Isso permite novamente que o operador do freio use uma seção de ferramenta mais curta que não interfira com os flanges de retorno.

Para criar a depressão ou entalhe da pré-forma, você pode usar uma prensa puncionadeira com uma ferramenta de estampagem de estilo universal que pode acomodar múltiplas espessuras de material ou uma ferramenta de entalhe dedicada projetada para uma espessura de material específica. O que escolher depende dos requisitos da aplicação, bem como da qualidade da superfície do material exigida pelo projeto da peça. Essas ferramentas estão disponíveis para aplicativos de upbending e downbending.

Sobre colaboração

Criar uma estratégia de formação efetiva requer boa comunicação. O operador de freio de prensa pode executar toda a sequência de dobra sem que as ferramentas e flanges previamente formados colidam? E o operador pode manipular a peça de forma eficiente durante a flexão e removê-la da ferramenta depois que ela estiver completamente formada?