Noções básicas de ferreiro: Cortá-lo limpo

  Como evitar a distorção da peça de trabalho no ferreiro

  Como um operador evita distorções e rebarbas? Para as estações de corte comuns do ferreiro - o punção, o cortador de ângulo, o cortador e o cisalhamento da chapa - resume-se a combinar o trabalho em questão com algumas variáveis ​​básicas.

Figura 1: Para um corte limpo, a lâmina do ferreiro não pode ficar sem brilho. Outros fatores incluem o ângulo de inclinação, a folga da lâmina e a tonelagem disponível.

  O ferreiro é o canivete suíço de fabricação de metal. Ele entalha, lida, curva o prato e o tubo, corta (apesar de não cortar). E como o canivete suíço, o ferreiro continua sendo uma ferramenta de corte, seja para chapas, cantoneiras ou tubos e canos. Como qualquer ferramenta de corte, se as fixações da lâmina e da peça de trabalho não estiverem configuradas corretamente, as peças distorcidas certamente resultarão. Algumas são ostensivamente óbvias - digamos, um ângulo de ferro de 5 a 7,5 cm de ângulo de 90 graus - e outras podem exigir uma inspeção cuidadosa.

  Independentemente disso, na maioria das circunstâncias, uma parte distorcida não será aprovada. Configurações inadequadas da lâmina, como a folga da lâmina, podem criar rebarbas significativas, especialmente com aços mais macios e outros metais. Uma rebarba semelhante pode ocorrer na perfuração se a folga entre o punção e a matriz for muito grande.

  Como um operador evita distorções e rebarbas? Para as estações de corte comuns do ferreiro - o punção, o cortador de ângulo, o cortador e o cisalhamento da chapa - resume-se ao trabalho manual (espessura do material, espessura e geometria de corte desejada) com algumas variáveis ​​básicas: a condição da lâmina, a peça de trabalho é mantida no lugar, a tonelagem, o espaço entre as lâminas superior e inferior (ou a folga da matriz na estação de perfuração) e como a lâmina se aproxima da peça de trabalho (consulte a Figura 1).

Condição da Lâmina

  Não importa o quanto outras variáveis ​​sejam definidas, os blades sem graça ou riscados provavelmente não conseguirão produzir uma borda de corte suave e sem distorção. A mesma coisa vale para um furador com bordas sem brilho. Muitas lâminas têm mais de um lado; algumas lâminas angulares têm até quatro. Portanto, se um operador perceber uma borda opaca, ele poderá girar ou virar a lâmina para obter uma borda nova.

  Conforme explicado pelas fontes, as pás também devem ser lubrificadas de acordo com as recomendações do fabricante. Se não estiverem, as marcas de rascunho certamente aparecerão na lâmina. Como qualquer outra coisa mecânica, as lâminas podem se desgastar prematuramente se não forem lubrificadas adequadamente.

  Fatores de Trabalho

  Digamos que um operador prenda uma placa de 5 a 8 pol. De espessura, aperte o botão manual e faça o corte. Em seguida, ele pega uma peça de 0,5 pol. De espessura, grampeia, mas executa a tesoura sem ajustar a retenção manual para o material mais fino.

  O resultado: A placa levanta ligeiramente durante o corte. Isso não só pode resultar em uma borda distorcida, mas com o tempo também pode causar desgaste prematuro da lâmina e, na pior das hipóteses, danificar o quadro do próprio ferreiro.

  Segundo fontes, é por isso que ajustar o holddown é tão crítico. É também por isso que algumas lojas escolhem um ferreiro com grampos de fixação hidráulicos. Dessa forma, um operador não precisa ajustar a manutenção manualmente toda vez que ele alterna a espessura do material (consulte a Figura 2).

  Outras estações podem ter guias e outros elementos que ajudam a garantir que a peça seja alinhada e mantida adequadamente durante o corte. Por exemplo, a estação de corte angular pode ter barras guia e um recurso de fixação que garante que a peça seja posicionada corretamente para um corte preciso e limpo. No entalhe, muitos metalúrgicos atualmente têm uma mesa de alinhamento para simplificar o posicionamento da peça de trabalho.

  De fato, o entalhe pode apresentar desafios de trabalho quando o operador está, por exemplo, usando apenas um lado da lâmina para cortar um canto de uma barra chata. Neste caso, a lâmina descerá, aplicando pressão de corte na peça de trabalho, cuja extremidade irá chutar levemente no ar, porque não há nada que a mantenha pressionada, e isso pode causar um corte menor do que o desejável. Na maioria das vezes, não é necessário segurar o material, disseram as fontes, porque o entalhe usa os dois lados da lâmina. Mas, em casos raros, quando um operador precisa cortar o canto de uma barra chata, alguns ferreiros têm apoios laterais para manter a peça estável.

Figura 2: Os operadores devem certificar-se de que o material esteja preso firmemente e completamente antes de cortá-lo. Foto cedida pela MegaFab.

  A estação de perfuração também não é imune a problemas de workholding. Guias e o decapador seguram a placa. Ainda assim, se o ferreiro não tiver uma mesa grande o suficiente para suportar uma peça de trabalho durante a punção, a peça de trabalho pode não ficar totalmente plana, fazendo com que um dos lados do punção entre em contato com a peça de trabalho primeiro. Isso pode causar distorção do material e desgaste prematuro do furador (consulte a Figura 3).

  Considerações sobre Tonelagem

  Como acontece com qualquer máquina-ferramenta, o fabricante de ferros tem a palavra final sobre a capacidade da máquina. A capacidade de tonelagem e como essas capacidades são medidas variam, mas alguns conceitos básicos ainda se aplicam. A tonelagem disponível refere-se ao design da máquina, à natureza de seu sistema hidráulico e à maneira como a lâmina se aproxima do metal. Ao cisalhar, quanto menor o ângulo de inclinação, maior a força necessária para cortar o metal.

  Fontes também explicaram que as considerações sobre força de corte podem variar dependendo da estação usada. Dependendo do modelo e do design da máquina, uma estação de entalhe pode não ter a mesma capacidade de corte que outras estações na máquina.

  Folga da lâmina e folga do punção

  O espaço inadequado entre as lâminas - isto é, o espaço entre a lâmina superior e inferior no final do curso - pode causar problemas e afetar drasticamente a qualidade do corte.

  As folgas das lâminas definidas em fábrica geralmente são ajustadas para meios felizes que podem lidar com a maioria do material que se encaixa na capacidade de classificação da máquina. Um ferreiro de 120 toneladas avaliado para cortar aço macio de 3⁄16 a 1 polegada de espessura pode ter uma folga de 0,022 pol de conjunto de fábrica, enquanto um ferreiro de 88 toneladas avaliado para cortar até 0,75 pol. estoque pode ter uma folga da lâmina de 0,018 pol. ”

  Mas, como as fontes apontaram, os fabricantes devem comunicar quais materiais e espessuras a loja vai cortar. Às vezes, a folga da lâmina pode ser ajustada para se ajustar à aplicação, dependendo do modelo da máquina e de sua capacidade nominal.

  Pensamento semelhante se aplica à folga entre o punção e a matriz na estação de punção (veja a Figura 4). Material grosso geralmente requer mais folga, porque o metal fraturado de perfurar um buraco grosso precisa de mais espaço para escapar.

  Digamos que um operador dê um soco em aço carbono de 0,5 pol., 60.000 PSI e ele use ferramentas que tenham uma espessura de 1⁄15 pol. folga entre o punção e morrer. Então ele muda para o estoque mais fino, mas não muda o soco.

  Você vê isso no aço também. Ele vai seguir e rolar com o soco. É por isso que você precisa usar uma folga mínima o quanto puder, mas não chegar tão perto que precise de muita energia para passar. ”

Figura 3: Uma mesa de apoio suficientemente grande na estação de perfuração permite que a peça de trabalho fique plana, permitindo um furo perfurado.

  Abordagem da Lâmina

  A maneira como uma lâmina de corte se aproxima de uma peça afeta outras variáveis ​​de aplicação. Considere a estação de cisalhamento da placa. Uma lâmina de baixo ângulo de inclinação aproxima-se da peça de trabalho mais próxima da guilhotina. No estoque fino, isso pode produzir um corte limpo com distorção mínima, mas também requer muita tonelagem para que o corte aconteça. Um cisalhamento angular de alta inclinação aproxima-se do metal em forma de tesoura. Isso concentra toda a pressão de corte em um ponto, em vez de atravessar o comprimento da aresta de corte, concentrando o poder de corte. Mas um ângulo de inclinação muito alto para o aplicativo pode causar distorção, efetivamente "puxando" o metal à medida que a lâmina corta.

Isso cria um trade-off. Uma lâmina de ângulo elevado pode cortar metal mais espesso com menos energia, mas a distorção do material pode ser um problema; uma guilhotina com baixo ângulo de inclinação pode produzir um corte limpo, mas os requisitos de tonelagem limitam a espessura do material.

  Algumas geometrias de lâminas alteram a equação de trade-off. Por exemplo, certas lâminas de corte de chapas curvam-se para baixo no meio. Portanto, em vez de cortar a tesoura da esquerda para a direita, o ponto mais baixo da lâmina curvada entra em contato com o centro primeiro, depois corta para fora para a esquerda e para a direita simultaneamente (consulte a Figura 5).

  Geometrias de lâminas com ligeiras curvas alteram estrategicamente a área de contato à medida que a lâmina corta, e vários metalúrgicos no mercado têm variedades diferentes. A idéia básica é gerenciar a maneira como a lâmina faz contato da peça de trabalho, fazendo uso eficiente da potência de corte, reduzindo a possibilidade de distorção da peça de trabalho.

  Abordagem de cisalhamento angular

  O ângulo de cisalhamento também pode causar um problema de distorção. Segundo fontes, muito disso tem a ver com a maneira como a lâmina se aproxima do ângulo de ferro. Algumas lâminas abordam o ângulo de ferro de maneira diferente, no sentido literal. Idealmente, a lâmina deve entrar em contato primeiro com o filete de ferro angular e, em seguida, cortar para fora - e isso ocorre para ângulos iguais, com pernas de largura idêntica (digamos, de 3 por 3 pol.). Mas os problemas surgem com o ferro de ângulo irregular, com uma perna mais comprida do que a outra (ferro de ângulo de 5 a 3 polegadas, por exemplo). Nessas situações, a lâmina angular pode bater primeiro em uma perna e depois na outra perna.

  Para contornar isso, alguns fabricantes de ferradores mudaram como a lâmina angular se aproxima da peça de trabalho. Dispositivos atrás da lâmina propriamente dita permitem que ela gire um pouco, de modo que a lâmina atinja primeiro o filete e corte a perna vertical e horizontal ao mesmo tempo, minimizando a distorção.

  Um entalhe

  Para reduzir a distorção durante o entalhe, muitos metalúrgicos possuem uma estação de entalhe com uma lâmina superior cônica. "A lâmina superior é tipicamente uma peça e cada lado é afilado"

Figura 4: A folga entre o molde e o punção deve ser apropriada para a aplicação.

Com ferramentas de troca rápida, os operadores podem mudar para o conjunto certo de punção e morrer para o trabalho.

  Fontes disseram que a abertura da lâmina do entalhe normalmente é ajustada para a capacidade da máquina. Eles acrescentaram que usar apenas uma parte da lâmina de entalhe - digamos, apenas para cortar uma pequena porção da peça de trabalho - não altera a capacidade da máquina.

  Imagine que um operador tente entalhar um pequeno canto de uma placa de 1 polegada de espessura - em um entalhe avaliado em até 3 por 2,5 por 0,5 pol. placa. Durante o corte, o entalhe ainda força o material de 1 polegada de espessura entre uma folga da lâmina projetada para um material muito mais fino. Fraturas de metal que se espremem entre as lâminas de entalhe superior e inferior fazem com que cada lâmina se curve para fora, resultando em desgaste prematuro da lâmina. Isso também pode danificar o notcher e afetar toda a máquina.

  Confiabilidade intemporal

  Inovação no design de lâminas, trabalho, hidráulica, CNCs e até mesmo mesas de alimentação entraram no mercado. O humilde ferreiro agora é mais produtivo do que nunca. Mas toda essa produtividade não significa muito se a máquina produz peças distorcidas que se tornam sucata.

Respeitando alguns conceitos básicos - manter as lâminas afiadas, conhecendo (e às vezes ajustando) a abertura da lâmina e o ângulo de inclinação, usando o conjunto de punção para o trabalho certo e garantindo que o trabalho não exceda a capacidade da máquina - manterá a confiança , ironworker humilde cortando peças de qualidade por décadas.

Figura 5: Um corte com um alto ângulo de inclinação corta da esquerda para a direita, como uma tesoura, como mostrado à esquerda.

Um corte de baixo ângulo de inclinação corta maisuma forma de guilhotina.A lâmina à direita se curva para fora,

corte do centro para reduzir a distorção e fazer uso eficiente do poder de corte.