Conceptos básicos de plegado: 6 pasos para una selección exitosa de troqueles para plegadoras

El radio de curvatura interior que se puede lograr depende de los requisitos de tonelaje y los anchos de apertura de matriz disponibles.

Figura 1

Para aprovechar al máximo sus herramientas, la tangente de la curvatura, donde comienza el radio, idealmente debería estar a la mitad de la cara del troquel.En esta situación, la mitad de la cara del dado es igual al retroceso exterior (OSSB), la distancia desde el exterior línea del molde (planos que corren paralelos a la pieza de trabajo) al punto tangente del doblez.

Pregunta:

Nuestro departamento de fabricación está documentando procesos estándar para seleccionar la combinación correcta de troquel y punzón para producir los resultados deseados al doblar con aire.Queremos lograr una curvatura de 90 grados para una pieza de 304 de 0,0751 pulgadas de espesor. acero inoxidable con un radio de curvatura interior que también es de 0,0751 pulgadas. Está la regla del 20 por ciento y luego está la regla del espesor del material de 8x.¿Cómo debo aplicar estas reglas para seleccionar la apertura de un dado?

Respuesta:

La regla 8x es una antigua regla general basada en acero laminado en frío de tracción de 60,000 PSI que establece que la mejor práctica es elegir un ancho de apertura de troquel que sea ocho veces el espesor del material.Generalmente obtienes los mejores resultados de trabajo. cuando se trabaja con la regla 8x.Facilita el conformado y logra estabilidad del ángulo de flexión mientras trabaja dentro de los requisitos de tonelaje.Descubrirá que puede producir un radio interior aproximadamente igual al espesor del material.

Aún así, '8x' es sólo una etiqueta y el factor puede aumentar o disminuir con el espesor del material.A veces, el ancho de la abertura del troquel equivale a 6 veces el espesor del material, otras veces a 10 o 12 veces.La regla 8x es una buena regla general que mantiene el tonelajes bajos y las piezas estables, al menos hasta cierto punto.Pero, lamentablemente, no se tienen en cuenta los diferentes tipos de materiales.

La regla del 20 por ciento define el radio interior que flota en forma de aire sobre un dado determinado.A diferencia de la regla 8x, la regla del 20 por ciento se puede factorizar según el tipo de material.En acero inoxidable 304, el radio interior será del 20 al 22 por ciento del ancho de apertura del troquel;para el acero laminado en frío, el radio de curvatura interior será del 15 al 17 por ciento;y para el aluminio 5052 H32, el radio de curvatura interior será del 9 al 11 por ciento.Se empieza con el valor medio (en el caso del acero inoxidable 304, esto es 21 por ciento), luego ajuste si es necesario.

La regla del 20 por ciento simplemente describe el radio interior resultante cuando se dobla con aire y se usa para calcular las deducciones por curvatura.Sin embargo, normalmente no es un medio para desarrollar la apertura del dado, porque no tiene en cuenta límites de recuperación elástica o de tonelaje.

Para su trabajo de acero inoxidable, podría reescribir la fórmula de la regla del 20 por ciento (Ancho de la abertura del troquel × 21 por ciento = Radio de curvatura interior) para que lea Radio de curvatura interior/21 por ciento = Ancho de la abertura del troquel.Esto le daría: 0,075 pulgadas/0,21 = 0,357 pulgadas.ancho de apertura del troquel.Pero nuevamente, esto no tiene en cuenta los límites de recuperación elástica o de tonelaje, y podría sobrecargar seriamente la prensa o las herramientas.Esto es pequeño para la apertura de una matriz y se debe tener en cuenta el tonelaje.

Para lograr un radio determinado, necesita las herramientas y la plegadora adecuadas.En última instancia, los anchos de apertura de matrices disponibles en su biblioteca de herramientas, así como las capacidades de tonelaje de sus herramientas y plegadoras, determinarán la curvatura interior. radios que se pueden lograr al doblar con aire un tipo y espesor de material determinado.Un procedimiento de selección de herramientas para doblado por aire debe incluir lo siguiente:

1. Asegúrese de que el radio de curvatura interior especificado no sea inferior al radio de curvatura agudo mínimo.Si no es así, el radio de curvatura interior no se puede lograr físicamente, salvo estampar o tocar fondo.Eso es porque, cuando la curva gira agudo, el punzón comienza a cavar una zanja en el material.Para el acero dulce, una curvatura generalmente se vuelve aguda cuando el radio interior alcanza aproximadamente el 63 por ciento del espesor del material.(Para obtener más información sobre curvas cerradas, consulte Cómo una curva se vuelve cerrada). En este caso, por supuesto, lo que busca es lograr una relación de 1 a 1 entre el espesor del material y el radio de curvatura interior, lo cual sin duda se puede lograr, siempre y cuando sus herramientas y máquinas puedan soportar los requisitos de tonelaje.

2. Seleccione la apertura del troquel.Cuando se trata de cualquier tipo de máquina, por lo general no conviene utilizarla en exceso o infrautilizada.Se obtiene el máximo rendimiento de la máquina a la mitad del valor máximo de trabajo.Dicho esto, ¿no es la combinación de ¿El troquel, el punzón y el material son realmente una 'máquina'?Por supuesto que es.Entonces, ¿cuál es la mitad del valor de trabajo de un dado?En condiciones perfectas, ese punto ocurre en la mitad de la cara del dado, como se muestra en la Figura 1.

Para encontrar la apertura del troquel geométricamente perfecta, una en la que la curvatura se produce a mitad de la cara del troquel, utilice la siguiente fórmula: (Radio de curvatura exterior × 0,7071) × Factor = Apertura perfecta del troquel.(Nota del editor: para más detalles detrás Para encontrar esta fórmula, visite www.thefabricator.com y escriba 'Encontrar la apertura perfecta del troquel' en la barra de búsqueda).

Para calcular su radio de curvatura exterior, agregue el radio de curvatura interior deseado al espesor del material.Entonces, en su ejemplo, agregaría 0.075 pulgadas.Radio interior a 0,075 pulgadas.espesor del material y obtener un radio de curvatura exterior de 0,150 en.

El factor en la fórmula es un multiplicador, y un multiplicador de 4,0 le daría un valor lo más cercano posible a la geometría perfecta, en la práctica, pero sin tener en cuenta el retroceso.Para tener en cuenta el springback, aumente ligeramente el multiplicador.En espesores de material inferiores a 0,125 pulgadas, un multiplicador de trabajo realista es 4,85.En material entre 0,125 y 0,250 pulgadas, el multiplicador es 5,85 pulgadas (el material de más de 0,250 pulgadas de espesor se calcula diferentemente).Este método de selección de troquel mantiene las relaciones consistentes ya sea que el radio sea grande y el material delgado o que el material sea grueso y el radio pequeño.

En su situación, calcularía lo siguiente: (Radio de curvatura exterior × 0,7071) × Factor = Apertura perfecta del troquel;o (0,150 pulg. × 0,7071) × 4,85 = 0,514 pulg. Por supuesto, su taller probablemente no tenga un ancho de abertura de matriz de 0,514 pulgadas, por lo que probablemente tendrá que elegir el ancho más cercano disponible, entre un troquel de 0,472 pulgadas o 0,551 pulgadas.Elegir la apertura de troquel disponible más cercana mantendrá el radio de curvatura interior lo más cerca posible del valor indicado.Este Se supone que el exceso de tonelaje no es un problema si se utiliza una matriz más pequeña.

(Tenga en cuenta que utilizando un factor de 4,0, el valor del ancho del troquel sería 0,424 pulgadas, lo cual, al menos en el sentido teórico, es geométricamente perfecto para el trabajo, pero nuevamente no toma en consideración la recuperación elástica).

3. Calcule los requisitos de tonelaje.Ahora que ha determinado la apertura ideal del troquel, debe asegurarse de que no exceda el tonelaje disponible de su prensa o herramienta.Para calcular esto, utilice lo siguiente: [(575 × Material espesor2)/Apertura de la matriz] × Factor de material = Tonelaje por pie.

Usamos AISI 1035 con resistencia a la tracción de 60,000 PSI (el tipo más común de acero laminado en frío usado) como base y así le damos un valor de factor de material de 1. Para obtener un factor para un material específico, puede realizar una simple comparación de Resistencias a la tracción, trabajando con una resistencia a la tracción de 60.000 PSI como base.Si se especifica que su acero inoxidable 304 tiene una resistencia a la tracción de 85 000 PSI, entonces divida esa resistencia a la tracción por 60 000 para obtener 1,4.Entonces su cálculo de tonelaje sería: [(575 × 0,005625) / 0,551] × 1,4 = 8,22 toneladas por pie.También deberá considerar la longitud de la curva.Si está dentro de los límites de tonelaje de sus herramientas y prensa plegadora, entonces pasa al siguiente paso.

4. Si el ancho del troquel es aceptable, calcule el radio de curvatura usando la regla del 20 por ciento.Comience con el valor mediano.Volviendo a nuestro ejemplo de acero inoxidable 304, el porcentaje medio es 21. Multiplique este porcentaje por la apertura real del troquel que desea.Estaremos usando, y obtendrás el radio de curvatura interior resultante: 0,551 pulgadas × 0,21 = 0,1157 pulgadas.radio de curvatura interior.

El radio real será de aproximadamente 0,116 pulgadas, que es lo más cercano a 1 a 1 que se puede obtener en forma aérea.Sí, el radio es mayor que una proporción de 1 a 1 entre el radio de curvatura y el espesor del material, pero el troquel también es más grande que perfecto.

Incluso un ancho de matriz geométricamente perfecto produciría un radio interior ligeramente mayor que el espesor del material.Aparte del estampado, no es posible obtener una proporción exacta de 1 a 1 sin herramientas personalizadas.

5. Utilice este valor del radio de curvatura interior para calcular la deducción de curvatura.Ahora inserte este valor del radio de curvatura interior en sus fórmulas de deducción de curvatura.El software ha automatizado estos cálculos hoy en día, pero para una revisión de las matemáticas, consulte 'Cómo se forma el radio de curvatura interior'.

6. Utilice el conjunto de herramientas seleccionado para lograr la deducción de curvatura calculada.Ha determinado que el radio de curvatura interior es físicamente posible;Ha seleccionado un ancho de apertura de troquel que lo acercará lo más posible al deseado. radio de curvatura interior;calculó sus deducciones por curvas basándose en la regla del 20 por ciento;y ha tenido en cuenta el tonelaje disponible y el springback.Teniendo en cuenta todo esto, estás en el camino correcto para construir piezas perfectas.