O método de cálculo de flexão de arco grande no processamento de chapas metálicas

No domínio do processamento de chapas metálicas, a dobra não é apenas uma ação mecânica;é uma forma de arte.Cada curva, cada arco, tem o potencial de transformar uma peça plana de metal num componente funcional ou numa impressionante obra de arte.Entre essas curvas, a curvatura em arco grande se destaca tanto como um desafio técnico quanto como um empreendimento criativo.Hoje, nos aprofundamos nos intrincados métodos de cálculo por trás da curvatura de grandes arcos, explorando como os artesãos utilizam a geometria e a precisão para moldar o metal em curvas graciosas.

●Compreendendo a flexão de arco grande

Aqui está uma análise dos principais aspectos envolvidos na compreensão da flexão de grandes arcos:

Materiais: A curvatura em arco grande pode ser aplicada a uma variedade de materiais, incluindo metais como aço, alumínio e cobre, bem como plásticos e materiais compósitos.A escolha do material depende de fatores como requisitos de resistência, flexibilidade e aplicação pretendida.

Métodos de dobra: Vários métodos são usados ​​para dobra em arco grande, cada um adequado para diferentes materiais e requisitos de dobra.Algumas técnicas comuns incluem:

● Dobragem por Rolo: Este método envolve passar o material entre rolos que gradualmente o dobram na curvatura desejada.A dobra por rolo é adequada para dobras longas e contínuas e é frequentemente usada para chapas e chapas metálicas.

● Dobragem por prensa: A dobra por prensa envolve o uso de prensas hidráulicas ou mecânicas para aplicar força ao material, fazendo com que ele dobre em torno de uma matriz ou forma.A dobra por prensagem é adequada para formar raios mais estreitos e formas complexas.

● Dobragem por Indução: Neste método, o calor é aplicado a uma área específica do material usando bobinas de indução, amolecendo-o e permitindo que ele seja dobrado em torno de uma forma.A dobra por indução é comumente usada para dobrar tubos e tubos.

Equipamento: A dobra em arco grande normalmente requer equipamentos especializados, como dobradeiras, rolos, prensas, matrizes e formas.A escolha do equipamento depende de fatores como o material a ser dobrado, a curvatura desejada e o volume de produção.

Considerações: Vários fatores devem ser considerados ao realizar flexões em grandes arcos, incluindo:

●Propriedades do material: Diferentes materiais exibem graus variados de elasticidade, ductilidade e comportamento de endurecimento por trabalho, o que pode afetar o processo de dobra.

●Raio de dobra: O raio da dobra determina a curvatura do produto final e influencia a escolha do método e equipamento de dobra.

●Springback: Após a flexão, alguns materiais podem apresentar retorno elástico, retornando parcialmente à sua forma original.Este fenômeno deve ser levado em consideração ao projetar e fabricar componentes dobrados.

Aplicações: A dobra em arco grande é usada em uma ampla gama de aplicações, incluindo a fabricação de componentes estruturais, elementos arquitetônicos, sistemas de tubulação e peças automotivas.Permite a produção de formas curvas e esculturais que seriam difíceis ou impossíveis de conseguir por outros métodos.

●Comprimento do arco

Na figura acima, o comprimento é calculado de acordo com os dados da figura.O comprimento do arco é calculado de acordo com o comprimento da camada neutra.Não pode ser calculado de acordo com o comprimento do arco da boca externa ou interna, o tamanho será impreciso.A camada neutra é o comprimento da camada que teoricamente não estica nem comprime durante a flexão da chapa metálica.Usado como o comprimento desdobrado.Como usar a camada neutra?Para arcos grandes de dobra de chapa, quando o filete R dividido pela espessura da chapa é igual a 6,5 ​​vezes, a camada neutra está no centro da espessura da chapa.Portanto, o cálculo do comprimento do arco da chapa metálica na figura abaixo é igual a 3,14*(20+0,5)/2=32,2, onde: 20 é o raio de curvatura e 0,5 é 1/2 a espessura da chapa metálica .Por que é dividido por 2?Como o raio é calculado, que é igual à circunferência de um semicírculo, nossa curvatura é de 90 graus, que é igual à circunferência de um quarto de círculo.Outras fórmulas de cálculo de ângulo podem ser divididas primeiro por 180 e depois multiplicadas pelo ângulo de curvatura.

●Calcule o número de facas dobradas

O cálculo do número de facas de dobra necessárias para dobra em arco grande envolve a consideração de vários fatores, como o raio do arco, a espessura do material e a precisão desejada da dobra.

Vamos detalhar o processo de cálculo:

1. Cálculo do comprimento do arco: Primeiro, calcule o comprimento do arco que precisa ser dobrado.Isso pode ser determinado usando a fórmula da circunferência de um círculo:

2. Comprimento da faca de dobra: As facas de dobra devem cobrir uma parte significativa do arco para garantir uma dobra suave.Normalmente, o comprimento de cada faca dobrável é ligeiramente maior que o comprimento do arco.

3. Fator de sobreposição: Para garantir uma dobra contínua, é necessário que haja uma sobreposição entre as facas de dobra adjacentes.Esta sobreposição compensa quaisquer lacunas ou inconsistências no processo de dobra.

4. Calcule o número de facas dobradeiras: Divida o comprimento total do arco pelo comprimento efetivo de cada faca dobradeira, levando em consideração o fator de sobreposição.

Conhecendo o comprimento do arco de flexão, você pode calcular o número de facas.Em geral, avançamos 2 mm para cada curva.Pode ser calculado: 32,2/2=16.Arredondamento decimal.

●Calcule o ângulo de curvatura

Para calcular o ângulo de flexão em arcos grandes, precisamos considerar o comprimento e o raio do arco.O ângulo de curvatura pode ser determinado usando a fórmula.

Sabendo que o ângulo de dobra a ser completado é de 90 graus e o número de facas de dobra é 16, pode-se calcular que cada ângulo de dobra é igual a: 90/16 = 5,63 graus.Em seguida, use 180 graus menos 5,63 graus, e o ângulo de configuração da máquina dobradeira é: 180-5,63 = 174,37 graus.

O número de facas dobradas acima é calculado de acordo com o valor empírico.Se você achar que o efeito de flexão de 2 mm de cada vez não é bom, você pode modificá-lo adequadamente.

Ferramentas e técnicas

A flexão de grandes arcos geralmente requer equipamentos e técnicas especializadas.Prensas dobradeiras hidráulicas, máquinas de laminação e equipamentos de conformação por estiramento são comumente usados ​​para obter curvas precisas em superfícies extensas.Os artesãos também podem utilizar acessórios e gabaritos para apoiar o metal durante a dobra, garantindo precisão e repetibilidade.

Além disso, a escolha do ferramental e do método de dobra depende dos requisitos específicos do projeto.Quer se trate de uma curva suave para elementos arquitetônicos ou de um contorno complexo para componentes aeroespaciais, os artesãos adaptam sua abordagem para atender aos desafios únicos apresentados por cada aplicação.