Número Browse:192 Autor:editor do site Publicar Time: 2024-01-16 Origem:alimentado
A forma como o raio se forma depende do método de dobra usado
Figura 1: Na cunhagem, o nariz do punção penetra no eixo neutro da espessura do material.
O raio do punção é igual ao raio de dobra interno resultante na peça.
(Espessura do metal exagerada para fins ilustrativos.)
Tolerâncias de dobra, contratempos externos, deduções de dobra – se você puder calcular tudo isso com precisão, terá uma chance muito maior de dobrar uma boa peça na primeira tentativa.Mas para que isso aconteça, você precisa ter certeza de que todos os fatores da equação são o que deveriam ser, e isso inclui o raio interno da curvatura.
Como exatamente esse raio de curvatura interno é alcançado?Para descobrir isso, devemos primeiro examinar os diferentes métodos de dobra em uma prensa dobradeira: formação de ar, dobra de fundo e cunhagem.
Observe que existem três métodos de dobra, não dois.A dobra inferior e a cunhagem muitas vezes são confundidas com o mesmo processo, mas não são.Ao contrário do fundo, a cunhagem realmente penetra e afina o material.
A cunhagem é o método mais antigo e, na sua maior parte, já não é praticado devido às tonelagens extremas que requer.A cunhagem força o nariz do punção para dentro do material, penetrando no eixo neutro (ver Figura 1).Tecnicamente, qualquer raio pode ser cunhado, mas tradicionalmente a cunhagem tem sido usada para estabelecer uma curvatura totalmente acentuada.
Este método não só requer tonelagens excessivas, como também destrói a integridade do material.A cunhagem força todo o perfil da ferramenta para menos que a espessura do material e afina o material no ponto de dobra.Requer conjuntos de ferramentas especiais e dedicados para cada dobra e ângulo de dobra.O nariz do punção produz o raio interno, que é usado para estabelecer a dedução da curvatura.
A flexão inferior força o material ao redor do nariz do punção.Ele usa vários ângulos de punção junto com uma matriz em V (veja a Figura 2).Na cunhagem, toda a face do punção é estampada na peça de trabalho.Na dobra inferior, apenas o raio da ponta do punção é 'estampado' no material.
Na conformação a ar (descrita mais detalhadamente posteriormente), o punção desce para produzir o ângulo de curvatura necessário mais uma pequena quantidade para compensar o retorno elástico.Em seguida, o punção sai da matriz e o material volta ao ângulo desejado.Assim como a formação de ar, a flexão inferior exige que o aríete desça até um ponto que produza o ângulo de curvatura mais uma pequena quantidade.Mas, ao contrário da conformação a ar, o aríete continua além deste ponto e desce ainda mais no espaço da matriz, forçando a peça de trabalho de volta ao ângulo definido da dobra.(Como observação, matrizes especiais como Rolla-Vs e ferramentas de uretano também forçam o raio da ponta do punção no material.)
Em média, a curvatura atinge 90 graus em um ponto no espaço da matriz que tem cerca de 20% da espessura do material, medida a partir da parte inferior da matriz em V.Por exemplo, o aço laminado a frio com 0,062 pol. de espessura atingirá o fundo quando o nariz do punção estiver de 0,074 a 0,078 pol.
Assim como na cunhagem, o raio da ponta do punção estabelece o raio interno do material, que será utilizado para estabelecer a dedução da dobra.Mas, diferentemente da cunhagem, o assentamento pode ser usado para produzir raios de curvatura internos de até três vezes ou mais a espessura do material.
Até agora tudo parece bastante simples.Com cunhagem e dobra inferior, o raio da ponta do punção estabelece o valor do raio de dobra interno a ser inserido nas fórmulas para a dedução da dobra.Mas a conformação a ar acrescenta alguma complexidade, porque o método de dobra produz um raio de curvatura interno na peça de uma maneira completamente diferente (veja a Figura 3).
Figura 2: Nesta configuração de dobra inferior, há uma folga angular entre o punção e a matriz.
O punção desce (esquerda) até que o material envolva a ponta do punção (centro), após o que o
o aríete continua a aplicar pressão para baixo, forçando o material para o ângulo de curvatura desejado (direita).
Na conformação a ar, o raio é produzido como uma porcentagem da abertura da matriz, independentemente do estilo da matriz, seja ela em V, canal ou aguda.A abertura da matriz determina o raio de curvatura interno da peça.Para determinar o raio interno desenvolvido ao longo de uma determinada abertura da matriz e para vários tipos e espessuras de materiais, os técnicos usaram o que é conhecido como regra dos 20%.Isto afirma que para produzir um raio desejado, ou para encontrar o raio interno resultante, a espessura do material deve ser uma certa porcentagem da largura da abertura da matriz.
Sim, com muitas ligas atuais, incluindo metais novos e reciclados, é impossível determinar um multiplicador percentual padrão com total precisão.No entanto, a regra oferece um bom ponto de partida.
As porcentagens da regra de 20 por cento são as seguintes:
Aço inoxidável 304: 20-22 por cento da abertura da matriz
Aço laminado a frio AISI 1060, tração de 60.000 PSI: 15-17 por cento da abertura da matriz
Alumínio macio da série H: 13-15 por cento da abertura da matriz
Laminados a quente, decapados e oleados (HRPO): 14-16 por cento da abertura da matriz
Ao trabalhar com esses percentuais, comece pela mediana até encontrar o valor que melhor corresponde às características do material que você recebe do seu fornecedor de metal.Multiplique a abertura pela porcentagem para obter o raio interno desenvolvido da peça.O resultado final será o valor do raio interno que você precisa usar ao calcular a dedução da dobra.
Se você tiver um 0,472 pol.abertura da matriz, e você está dobrando aço laminado a frio de 60.000 PSI, comece com a porcentagem média, 16 por cento da abertura da matriz: 0,472 × 0,16 = 0,0755.Portanto, neste caso, 0,472 pol.a abertura da matriz fornecerá 0,0755 pol.flutuou dentro do raio de curvatura da peça.
Quando a abertura do seu dado muda, o mesmo acontece com o seu raio interno.Se a abertura da matriz for 0,551 pol. (0,551 × 0,16), o raio de curvatura interno muda para 0,088;se a abertura da matriz for 0,972 pol. (0,972 × 0,16), o raio de curvatura interno muda para 0,155.
Se você estiver trabalhando com aço inoxidável 304, multiplique seu valor percentual médio – 21% – pela abertura da matriz.Então, esse mesmo 0,472 pol.a abertura da matriz agora oferece um raio interno muito diferente: 0,472 × 0,21 = 0,099 pol. Como antes, quando você altera a abertura da matriz, você altera o raio de curvatura interno.Um 0,551 pol.a abertura da matriz (0,551 × 0,21) é calculada em 0,115 pol.raio interno;um 0,972 pol.a abertura da matriz (0,972 × 0,21) fornece 0,204 pol.raio de curvatura interno.
Se você alterar o material, você altera a porcentagem.Se você trabalha com materiais não listados aqui, pode pesquisar o material na Internet e comparar as resistências à tração com o valor base de 60.000 PSI para o aço laminado a frio AISI 1060.Se o valor de tração for 120.000 PSI, então seu valor percentual estimado será duas vezes maior que o do aço laminado a frio, ou 30 a 32 por cento.
Ao contrário do assentamento ou cunhagem, existe um raio mínimo que pode ser produzido com a formação de ar.Este valor é melhor definido em 63% da espessura do material.Esse valor aumenta ou diminui com base na resistência à tração do material, mas 63% é um valor prático de trabalho.
Este ponto de raio mínimo é conhecido como curva acentuada (veja a Figura 4).Compreender os efeitos de curvas acentuadas é sem dúvida uma das coisas mais importantes que um engenheiro e um operador de prensa dobradeira precisam saber.Você não só precisa entender o que está acontecendo fisicamente quando a curva é acentuada, mas também saber como incorporar essa informação em seus cálculos.
Figura 3: Na conformação a ar, o raio de curvatura externo da peça não entra em contato com a superfície da matriz.
O raio é produzido como uma porcentagem da abertura da matriz, independentemente do estilo da matriz.
Se você estiver trabalhando com uma espessura de material de 0,100 pol., multiplique isso por 0,63 para obter um raio de curvatura interno mínimo de 0,063 pol. Para este material, este é o raio interno mínimo produzido com formação de ar.Isso significa que mesmo se você estivesse formando a ar com um raio de ponta do punção inferior a 63% da espessura do material, o raio interno da peça ainda seria 63% da espessura do material, ou 0,063 pol. raios internos menores que o valor de 63% em seus cálculos.
Digamos que você esteja formando ar com material de 0,250 pol. de espessura e usando um punção com raio de ponta de 0,063 pol. - um valor que é muito menor que 63 por cento de 0,250 pol.espessura do material.Independentemente do que for indicado na impressão, esta configuração produzirá um raio de curvatura interno na peça muito maior do que o do punch nose.Neste caso, o raio de curvatura interno mínimo produzível é 63 por cento desses 0,250 pol.espessura do material ou 0,1575 pol.
Como outro exemplo, digamos que você esteja trabalhando com material de 0,125 pol. de espessura.Para isso, uma curva “faz uma curva acentuada” em um raio de 0,078 pol. Por quê?Porque 0,125 multiplicado por 63 por cento dá 0,078.Isso significa que qualquer raio de ponta do punção inferior a 0,078 pol. – seja 0,062, 0,032 ou 0,015 pol. – produzirá um raio de curvatura interno de 0,078 pol.
As curvas acentuadas são uma função da espessura do material, não do raio da ponta do punção.Um nariz perfurado de raio de 0,125 pol. não é afiado ao toque, mas para um material de 0,250 pol. de espessura, é.E esta questão precisa ser abordada em seus cálculos se você espera que a dedução da dobra e, portanto, sua primeira parte, esteja correta.
No assentamento ou na cunhagem, use o raio da ponta do punção como o raio de curvatura interno em seus cálculos de dedução de curvatura.Mas se você estiver formando a ar, o raio de curvatura interno será produzido como uma porcentagem da abertura da matriz.E se você estiver projetando para uma forma de ar e a impressão exigir uma dobra acentuada, isso também precisará ser alterado para um valor de raio de curvatura interno que seja 63% da espessura do material.
Se você trabalha com engenharia, tente obter uma lista de todas as ferramentas disponíveis em sua oficina.Converse com os operadores e descubra quais métodos eles estão usando com quais tipos de materiais e projete suas peças futuras com base nesses parâmetros.
Depois que as deduções de dobra forem calculadas e as peças planas forem produzidas, anote essas informações na jaqueta de trabalho ou na pasta de trabalho.Certifique-se de incluir o tipo e tamanho da ferramenta e o raio que você deseja que o operador obtenha com base no método de conformação.
Fazer tudo isso funcionar requer a adesão dos trabalhadores do chão de fábrica.Incluí-los no processo e pedir-lhes sugestões os deixará muito mais dispostos a aceitar que a engenharia está lhes dizendo quais ferramentas usar.Por que?Porque eles lhe disseram o que fazem e sabem que você está projetando peças com base nisso.Idealmente, tudo isso corresponderá aos valores calculados no controlador da dobradeira e pelo seu sistema CAD.
Se o raio for alcançável, se a peça for calculada para esse raio e se os operadores usarem as ferramentas para as quais o trabalho foi projetado, eles produzirão uma peça perfeita na primeira tentativa.Confie em mim.Funciona.
Uma revisão das fórmulas de curvatura
Tolerância de dobra (BA) = [(0,017453 × Raio interno) + (0,0078 × Espessura do material)] × Ângulo de dobra complementar
Figura 4: Na conformação a ar, você não pode formar um raio de curvatura interno inferior a 63% da espessura do material,
ponto em que a forma é chamada de curva acentuada.Se você usar um raio de punção mais nítido, você apenas forçará uma vala
no centro da curva. O raio de curvatura interno resultante na peça permanecerá em 63% da espessura do material.
Recuo Externo (OSSB) = [Tangente (Grau de ângulo de dobra / 2)] × (Raio de dobra interna + Espessura do material)
Dedução de dobra (BD) = (Recuo externo × 2) – Tolerância de dobra Existem duas maneiras de calcular a peça bruta plana.O cálculo a utilizar depende da aplicação e da informação disponível:
Cálculo em branco = Dimensão até o ápice + Dimensão até o ápice – Dedução de dobra
Cálculo em branco = dimensão da primeira perna + dimensão da segunda perna + tolerância de dobra
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