Livre-se de defeitos de cisalhamento em 4 etapas

Cisalhamento é um processo de fabricação de metal usado para cortar linhas retas em chapas metálicas. O material é cortado (cortado) entre as bordas de duas ferramentas de corte opostas. Funciona primeiro prendendo o material com suportes brancos. Durante o processo de corte, uma lâmina móvel desce através de uma lâmina fixa com o intervalo entre eles determinado por um deslocamento requerido.

A lâmina móvel pode ser ajustada em um ângulo para cortar o material progressivamente de um lado para o outro; este ângulo é referido como o ângulo de corte ou ângulo de inclinação (M). Um ângulo maior diminui a quantidade de força necessária, mas aumenta o curso.

No que diz respeito ao equipamento, a máquina consiste de uma mesa de cisalhamento, suportes de chapas (F), lâminas superior e inferior (A, E) e backgauge (G), usados ​​para garantir que a peça de trabalho esteja sendo cortada deveria ser. Suporte para trás é freqüentemente encontrado para suportar a parte compartilhada, com descarga ou empilhamento automático opcional.

Para obter um corte perfeito, você precisa de um corte de alta qualidade, capaz de reduzir os efeitos de características variáveis ​​de chapa metálica, tensões internas e geometria. Estes efeitos naturais, se não corrigidos e compensados, tornam-se defeitos no produto final, reduzindo sua qualidade.

Variáveis ​​no processo de cisalhamento

Ângulo de corte

É o ângulo (C) da aresta de corte da lâmina. Ela influencia levemente a força de cisalhamento: o uso de duas lâminas de borda quadrada requer uma força de corte maior do que se a lâmina superior for retificada em um leve ângulo, geralmente até um máximo de 87 °. Lâmina inferior é sempre a 90 °.

Lâminas de 90 ° são chamadas de lâminas de quatro arestas e podem ser giradas para usar todas as suas quatro bordas. Lâminas anguladas são chamadas de lâminas de “duas arestas” e podem ser giradas para usar apenas 2 arestas. As bordas opostas têm um ângulo maior que 90 ° e, portanto, não podem ser usadas para corte.

Ângulo de corte

O ângulo de corte (M) tem um grande efeito na força de cisalhamento e tem um efeito importante na torção, que pode ocorrer ao cortar tiras finas. Ângulo de corte é inferior a 3 °.

Folga da lâmina

A folga da lâmina é a distância perpendicular (B) entre as lâminas de corte. A folga exata de corte depende da espessura da chapa e da resistência do material. Valores precisos devem ser determinados para cada caso. Se a folga de corte for muito pequena, o desgaste da ferramenta aumenta: os custos de ferramentas e a força de corte serão maiores. Se a folga de corte for muito grande, o material é puxado entre as duas lâminas. O resultado será uma aresta de corte com maior conicidade e maior deformação plástica. A folga de corte é um fator chave para a qualidade da borda.

Como regra geral para o aço macio, a folga da lâmina é ajustada para 0,06 mm por cada mm de espessura da chapa até 10 mm, e para 0,04 mm por cada mm de espessura da chapa superior a 10 mm. Em unidades imperiais, a folga da lâmina é ajustada para 0,06 "por cada polegada de espessura da chapa até 1", e para 0,04 "por polegada de espessura da chapa em 1". Por exemplo, uma placa de 16 mm de espessura deve ser cortada com uma folga da lâmina de 0,04 × 16 = 0,64 mm. Em unidades imperiais, uma placa de ½ polegada deve ser cortada a 0,06 ″ x 0,5 = 0,03 ″ de folga da lâmina.

Ângulo de compensação

O aríete da lâmina não é perfeitamente vertical, mas inclinado para trás, para facilitar a separação das peças. O ângulo de compensação (D) é fixo e normalmente ajustado para 1,5 °.

Defeitos de cisalhamento

Os defeitos de cisalhamento comuns são torção, erro de linearidade (cozimento), curvatura e baixa qualidade da borda.

Torcendo

Esse defeito torce a placa ao longo de seu eixo. Isso normalmente ocorre quando se cortam tiras estreitas (menos de 10 vezes a espessura). As condições de cisalhamento que aumentam esse defeito estão relacionadas à geometria da chapa metálica (alta espessura, largura reduzida, comprimento curto), características do material (material macio, distribuição desigual de tensão) e parâmetros de corte (ângulo de ataque alto, alta velocidade de corte).

Para reduzir este defeito, recomendamos reduzir o ângulo de inclinação. Também é útil adicionar um dispositivo anti-torção. Esta opção consiste em uma série de cilindros hidráulicos que empurram a placa contra a lâmina superior. Essa força oposta é aplicada durante o cisalhamento, proporcional à espessura da chapa.

Crooking

Esse defeito produz uma placa curvada ao longo de seu plano (a superfície fica plana). Está relacionado à largura da faixa, sua espessura, resistência do material e direção anterior de laminação a frio (tensões residuais). Para reduzir a curvatura, recomenda-se usar um ângulo de corte menor e fazer pré-cortes ao longo da direção de laminação.

Outra causa importante é a utilização de uma guilhotina em que o aríete da lâmina é suportado apenas nas extremidades, em vez de todo o seu comprimento. Durante o corte, a lâmina ficará torta devido à força de corte e tenderá a abrir no centro. Para eliminar a causa raiz deste problema, recomendamos a escolha de um corte com apoios de lâmina ajustáveis ​​que se oporão a essa deflexão, de modo a manter a lâmina perfeitamente linear.

Curvando-se

Esse efeito resulta em uma chapa de metal curvada: a chapa não é mais plana quando suas bordas se elevam do plano. Este defeito está relacionado ao ângulo de corte e à resistência da placa. Para reduzir este efeito, recomenda-se usar um ângulo de corte menor (M) e segurar a chapa metálica com um suporte para as costas.

Qualidade de borda ruim

Durante o cisalhamento, o material inicialmente se deforma plasticamente em uma região muito pequena (H), causando uma deformação residual. Depois, a lâmina superior penetra no material formando uma zona limpa (I) onde o corte é limpo e regular. Perto do final do corte, o material cede e trincas, produzindo uma superfície rugosa e irregular, conhecida como zona fraturada (J), que se estende até a rebarba (K). A zona fraturada muitas vezes não é perpendicular à placa, mas a um ângulo variável (L).

Para melhorar a qualidade da aresta, você deve ajustar a folga da lâmina (B) e manter o desgaste da lâmina sob controle.