Como funciona o dobramento de chapas de metal?

Dobra de chapa é o processo de fabricação pelo qual a maioria dos invólucros, caixas elétricas, suportes e componentes são formados através do uso de uma máquina conhecida como freio de prensa CNC. (As máquinas de dobrar painéis também podem ser usadas, embora sua operação esteja fora do escopo deste recurso.)

A chapa de metal é dobrada quando é forçada entre duas ferramentas pelo freio da prensa: uma ferramenta superior (conhecida como punção) e uma ferramenta inferior (conhecida como uma matriz). O freio da prensa controla o movimento do punção ou da matriz e fornece a força da prensa usando cilindros hidráulicos ou servomotores elétricos. O ângulo de curvatura é predominantemente determinado pela profundidade de penetração do punção dentro da matriz.

Projeto e complexidade da peça de chapa metálica

Os componentes variam em complexidade, desde peças com uma única dobra até peças com múltiplas dobras com vários comprimentos de flange. Prensas modernas são equipadas com backstops ajustáveis, acionados por servo motores, contra os quais os componentes são oferecidos manualmente ou por manipulador robótico. Quanto mais próximo o contra recuo do ferramental, menor a flange resultante e vice-versa.

Em peças complexas, os recuos se ajustam após cada dobra até a distância necessária para a próxima dobra. O movimento dos batentes e das ferramentas do prensa-freio é sincronizado por um controlador CNC. Os programas CNC podem ser gerados on-line na interface do usuário da máquina ou por um pacote de software de programação off-line (ou CADCAM).

Pressione o freio de ferramentas

Uma variedade de ferramentas de freio de prensa está disponível para atender diferentes tarefas de flexão de chapas metálicas. As características das ferramentas superior e inferior são variadas de acordo com os requisitos do componente de chapa metálica. Um número de exemplos de flexão são ilustrados abaixo:

O metal mais grosso é geralmente processado com um raio de curvatura maior, e isso pode ser obtido aumentando-se o raio da ferramenta superior e a distância ao longo da abertura da matriz - ou largura-V.

Ferramentas para chapas metálicas que dobram metais espessos

Componentes que exigem um ângulo de curvatura preciso exigem ferramentas de "dobragem excessiva". As ferramentas superior e inferior neste caso têm um ângulo mais agudo.

Ferramentas para chapas metálicas sobre dobrar ângulos agudos

Os componentes que têm mais de uma dobra geralmente exigem ferramentas superiores especiais para fornecer folga para os flanges existentes. Sem essa folga, o componente colidiria com a ferramenta antes que a operação de dobra subseqüente fosse concluída. Esse tipo de ferramental é geralmente chamado de pescoço de ganso.

Ferramentas para chapas metálicas que dobram a folga precisa

Para fornecer folga em casos extremos, a ferramenta superior pode ser suspensa do feixe de pressão da prensa usando grampos modificados. Esses grampos estendidos proporcionam uma folga muito maior para flanges grandes, desde que a prensa-braçadeira tenha um comprimento de curso suficiente para acomodar a altura total da ferramenta.

Desenvolvimento em branco de chapas dobradas

Ao projetar componentes de chapa metálica com dobras ou dobras, é necessário criar um padrão plano ou um desenvolvimento em branco da peça. Esta peça em branco é então cortada a laser ou CNC perfurada antes de chegar ao prensa dobrador. Ao criar a peça em branco, é importante que o projeto leve em consideração o raio de curvatura formado pela ferramenta de freio de prensa. O raio da dobra tem o efeito de diminuir o tamanho do espaço em branco desenvolvido. Quanto maior o raio, menor o espaço em branco, conforme mostrado no exemplo abaixo:

O raio da dobra varia com a espessura do material e o ferramental usado para dobrar o material. Portanto, é essencial que o projetista esteja ciente de que ferramentas serão usadas para dobrar o material e ter uma boa apreciação do que isso tem no raio da dobra. Da mesma forma, para garantir a exatidão do componente dobrado, o operador do freio da prensa precisa saber com que raio a peça foi projetada para que a escolha correta do ferramental seja feita.