Pressione a dobra do freio e o entalhe: Um mergulho mais profundo

Mesmo em um mundo CAD, ainda é bom saber o básico sobre layout e entalhamento de chapa metálica

figura 1

Esta parte simples tem dois 0,750 pol. flanges e uma dimensão total de 2.000 in.

Com base no tópico do último mês sobre entalhes, vamos aprofundar um pouco mais em como o raio de curvatura interno, a dedução de dobra e as linhas de molde afetam a qualidade dos produtos que você está produzindo.

Assim como no mês passado, para entender realmente o entalhe e seu efeito no raio da dobra, você precisa conhecer os fundamentos da dedução de dobra (BD), da tolerância de dobra (BA) e do recuo externo (OSSB).

O entalhe pode não parecer um tópico apropriado para uma coluna sobre flexão, mas realmente é. Conforme descrito no mês passado, o tipo de entalhe afeta diretamente as dimensões do layout e a ordem de dobra. Do ponto de vista do operador, o entalhe e a dobra têm uma relação simbiótica.

Para a maioria de nós, nossos sistemas CAD cuidam desses cálculos de layout. No entanto, o layout de entalhe manual ainda é usado para produtos únicos ou em lojas de protótipos. Qualquer que seja o método usado - CAD ou manual - para executar essa tarefa, é o raio e a dedução de dobra que farão ou quebrarão sua parte.

Fundamentos da linha de moldes

Começamos nossa jornada com um olhar mais atento às linhas de molde. Essas são linhas imaginárias que, quando colocadas no desenho plano ou no desenho, representam a área que será o raio de curvatura após a formação. De um modo geral, a linha de molde externa (OML) é o mesmo valor que a dimensão externa total do flange, e a linha de molde interna (IML) é uma dedução de dobra menor.

A Figura 1 mostra uma parte simples com dois 0,750 pol. flanges e uma dimensão total de 2.000 pol. O BD neste exemplo é 0.100, e o material é de aço laminado a frio de 0.060 polegadas de espessura. A área entre o IML e a OML será o raio da curvatura após a formação.

O primeiro OML (à direita) é colocado a 0,750 pol., Conforme especificado pela dimensão externa completa do flange. Em seguida, colocamos o IML em uma dedução de flexão menor (0,100 pol.) Ou em 0,650 pol. Encontramos a dimensão da segunda OML (à esquerda no desenho) adicionando a dimensão externa da geral (2.000 pol.) para IML a partir da primeira dobra (0,650 pol.): 2.000 + 0,650 = 2,650 pol.

Subtraindo uma dedução de dobra total da segunda OML, obtemos o segundo IML: 2.650 - 0.1000 = 2.550 in. Para essa dimensão adicionamos a dimensão de flange externo (0.750 in) da segunda dobra para encontrar a dimensão total em branco: 2.550 + 0,750 = 3,300 pol.

Uma vez que você sabe onde as linhas de molde vão no padrão plano, você pode determinar se quaisquer características que você planeja adicionar vão ficar no raio da dobra e, portanto, distorcer durante a formação.

90 graus com flanges iguais

Figura 2

Essa parte simples possui dois flanges de 90 graus, ambos com 0,750 pol.

 (Os números vermelhos no padrão plano correspondem à descrição deste artigo.)

Ao encontrar o OML e o IML, conforme descrito anteriormente, podemos desenvolver os eixos X-Y (as duas curvas se interceptam perpendiculares entre si) quando se relacionam com as linhas centrais da dobra. A linha central é o centro da curva, a meio caminho entre as linhas de molde. A interseção das linhas centrais dos eixos X e Y torna-se o centro do entalhe, conforme ilustrado na Figura 2. Estamos trabalhando com alumínio com raios internos de curvatura de 0,063 pol. E BD de 0,100 pol. canto zero ”na parte inferior direita, que é o ponto de partida para todas as nossas medições de layout. Usando esses dados para a Figura 2, o processo de layout é o seguinte. Os números vermelhos na figura correspondem aos números entre parênteses abaixo.

Encontre onde as duas linhas centrais da dobra se cruzam (1). Siga a OML vertical para baixo e subtraia a dimensão do flange externo desse valor. Em nosso exemplo, a dimensão do flange externo é de 0,750 pol. Assim, na direção X, medimos 0,750 pol. A partir do OML vertical (2). Esse valor é a coordenada do canto do entalhe mais próxima do canto zero-zero (3).

Volte ao IML da flange perpendicular e adicione o 0,750 pol. dimensão do flange para esse valor (4). Agora você tem as coordenadas para o canto do entalhe mais distante de zero-zero (5). Agora você está pronto para programar ou dispor a peça e cortar o entalhe, levando em conta o alongamento da peça durante a conformação.

Se você estiver usando um laser ou um jato de água para produzir essas peças, o ângulo do corte do entalhe pode ser ligeiramente alterado para permitir a recuo. Ou seja, você pode modificar o ângulo do entalhe para considerar a sobreposição necessária para formar a peça.

Por exemplo, se você sabe que sua curva precisará de folga para 2 graus de volta, você pode usar a trigonometria de ângulo reto para calcular os cantos superiores e inferiores do entalhe, adicionando um grau de folga extra à dobra e ao acasalamento. superfícies (veja a Figura 3).

Mais de 90 graus com flanges iguais

Agora, vamos olhar para o layout de um entalhe perpendicular dobrado para um ângulo complementar maior que 90 graus, como mostra a Figura 4. O 0,500 pol. flanges laterais são dobradas nas linhas de molde horizontais a 90 graus; a dedução de curvatura (e distância entre as linhas de molde) é de 0,100 pol. Enquanto isso, a dobra perpendicular é de 120 graus complementares (60 graus incluídos), com o BD de 0,250 pol.

Primeiro, defina o triângulo na interseção do entalhe, com base no que sabemos. Como mostrado pela vista lateral na Figura 4, o entalhe está sendo dobrado para um ângulo de 60 graus (complementar de 120 graus), e desenhamos um triângulo onde a dimensão do entalhe será. O triângulo divide o ângulo de curvatura de 60 graus na metade, então sabemos que o ângulo C deve ser de 30 graus. Também sabemos que o lado c tem a mesma dimensão do flange lateral: 0,500 pol.

Então agora temos um lado, a altura da flange e dois ângulos, informação suficiente para resolver o lado perdido usando trigonometria de ângulo reto: b = c / tan (C); b = 0.500 / tan (30) = 0.866 in. Este 0.866 pol. dimensão, rotulada "L" no desenho, é o lado adjacente do triângulo e a dimensão necessária necessária para dispor o entalhe.

Para encontrar os pontos de localização do entalhe, aplique o 0,866 pol. dimensão para a linha de molde apropriada, na direção apropriada, como mostrado na vista de padrão plano na Figura 4.

Menos de 90 graus com flanges iguais

Mais uma vez, precisamos definir um triângulo retângulo na interseção do entalhe. Desta vez, estamos dobrando a apenas 60 graus complementares, ou 120 graus incluídos. Os flanges laterais desta vez são 0,750 pol.

Figura 3

Se você não estiver perfurando manualmente, mas cortando peças em um laser ou uma máquina de supressão semelhante, poderá alterar o ângulo do entalhe ligeiramente para

conta para springback.Você pode pensar no ângulo do entalhe como o dobro do ângulo "B" do triângulo retângulo mostrado aqui. Se você sabe o que é B,e

você sabedimensão c (borda para dobrar a linha central),você pode calcular as dimensões restantes usando uma variedade de fórmulas de trigonometria de triângulo retângulo.

Como antes, o triângulo divide o ângulo de 120 graus em dois, então o ângulo em C é 60 graus. E sabemos que c é o 0,750 pol. dimensão da flange. A partir daqui, resolvemos o nosso valor em falta: b = c / tan (C); b = 0,750 pol./tan (60) = 0,433 pol.

Em seguida, aplicamos essa dimensão ao padrão nivelado. As linhas centrais ainda estabelecem a primeira das nossas localizações. E das linhas de molde relacionadas adicionamos ou subtraímos 0,433 polegadas, da mesma forma que fizemos para o valor 0,866 na Figura 4.

Canto quadrado com flanges iguais

Estes são cantos com dois flancos para cima em ambos os eixos. Isso é semelhante ao que vimos até agora, embora com algumas diferenças fundamentais. Percorrendo esse layout, será necessário percorrer as linhas de molde para encontrar onde as linhas centrais se cruzam no entalhe.

A dedução de dobra para as duas dobras é de 0,100 pol. A OML é a dimensão externa da flange, 0,500 pol. (1). Uma dedução por flexão menor é o IML, em 0,400 pol. (2). Para o IML, adicionamos a dimensão externa total de 1.000 in. (3), que nos fornece a verdadeira localização da OML para a segunda dobra. Em seguida, subtraímos metade da dedução de curva para encontrar a linha central: (0,400 + 1,000) - 0,50 = 1,350 pol.

Encontre onde esta linha central cruza com a linha central da curva perpendicular (4), e é aí que o seu entalhe deve ir. A partir daqui, você pode medir as dimensões do entalhe da mesma maneira mostrada na Figura 4.

Entalhamento de flange lateral desigual

Todos os exemplos anteriores tinham flanges laterais de igual comprimento, o que torna a matemática do entalhe relativamente fácil de calcular. Mas o que acontece quando as flanges laterais são desiguais?

O layout e a matemática ficam um pouco mais difíceis de serem executados, mas não sem razão. Mesmo aqui, se seguirmos algumas regras simples, o entalhe resultante será alinhado perfeitamente.

Flanges desiguais criam um problema especial: o deslocamento do ponto central. Em essência, isso significa que o entalhe cairá ligeiramente. Isso é necessário para garantir que os cantos inferiores se fechem e se encontrem de frente.

Ao criar esse tipo de entalhe, a linha central mudará em favor do flange mais alto. Este deslocamento ou inclinação do entalhe permite que os cantos do entalhe encontrem-se em ângulos retos quando formados.

Encontramos uma parte com duas flanges, a primeira 1 pol. E uma segunda 0,750 pol., Em conjunto com uma única dobra perpendicular. O primeiro passo é encontrar e definir o triângulo retângulo na interseção dos entalhes da dobra. Como sabemos que as dimensões da flange são de 1.000 in. E 0.750 in. (Lado be lado c), e ângulo A é 90 graus, podemos executar (entre muitas outras) a seguinte fórmula trig: B = tan-1 (b / c ); B = tan-1 (1 / 0,750) = 53,13; C = 180 - (A + B); C = 180 - (90 + 53,130) = 36,87.

Figura 4

Isso mostra uma vista lateral (superior) e um padrão plano para um entalhe dobrado a 120 graus complementares (60 graus incluídos).

A partir daqui, precisamos calcular o "valor do deslocamento X", que nos mostra o espaço que precisamos para levar em conta o deslocamento do entalhe em direção ao flange maior, primeiro trabalhamos com o triângulo retângulo criado com o novo ângulo de 36,87 graus, como delineado em azul. Sabemos que o lado b é o espaço entre as linhas de molde perpendiculares - ou seja, é o mesmo que o nosso BD, 0,100 pol.

Como o triângulo retângulo azul é o mesmo triângulo direito que definimos anteriormente, apenas com dimensões menores, conhecemos todos os ângulos. Sabemos que o ângulo B é o mesmo que o nosso novo ângulo de 36,87 graus. Como os ângulos do triângulo retângulo somam 180, sabemos que o ângulo C tem que ser 53,13 graus (180 - 90 - 36,87 = 53,13). Sabendo de tudo isso, fazemos o seguinte, conforme ilustrado na Figura 8:

1.Deslize para o lado c usando uma fórmula trigonométrica em ângulo reto, como:

c = b / tan (B)

c = 0,100 / tan (36,87) v

c = 0,133

2. Subtraia metade da dedução de curvatura desse valor: 0,133 - 0,050 = 0,083. Esse é o comprimento da linha vermelha na Figura 8. Isso faz com que uma perna (c) de um triângulo menor de ângulo reto.

3. Resolva a linha amarela (b):

b = c / tan (C)

b = 0,083 / Tan (53,13)

b = 0,062 v

4. Subtraia esse valor de metade do BD e você obtém o valor do deslocamento X, mostrado em verde na Figura 8: 0,062 - 0,050 = 0,012 pol.

Conforme mostrado na Figura 9, para localizar o novo centro do entalhe, localize a primeira coordenada para o 0,750 pol. dimensão do flange para a localização do IML antes do deslocamento (1). Daquele primeiro local, subtraímos metade da dedução de flexão (0,050) para chegar a 0,700, em seguida adicionamos o valor de deslocamento de 0,012 polegadas para obter 0,712 polegadas. A partir desse primeiro local de entalhe, subtraia 0,712 polegadas para encontrar o local. do ponto central deslocado (2).

Figura 5

Isso mostra um entalhe dobrado a 60 graus complementares com flanges laterais iguais.