Freno de prensa que forma ideas El reborde de retorno es profundo

Las piezas fabricadas de chapa metálica van desde lo simple a lo muy complejo. La mayoría de los diseños de piezas son relativamente simples, lo que permite que se produzcan con secuencias de plegado sencillas y herramientas comúnmente disponibles.

Aún así, mientras que CAD puede capturar un número aparentemente ilimitado de ideas creativas, no todas pueden traducirse en chapas formadas. Los diseños más desafiantes van de la mano con las mayores capacidades de los frenos de prensa, el software de la máquina, el software de diseño y las herramientas. Por ejemplo, el software de simulación de doblado y la maquinaria moderna ahora hacen que las configuraciones complejas de doblado en etapas sean mucho más fáciles, alentando a los diseñadores de piezas a combinar dos o más componentes previamente soldados en una pieza de chapa metálica formada, ya menudo bastante complicada.

¿Qué hace que un diseño de pieza sea complejo para la formación? La respuesta no siempre es obvia. De hecho, las partes con geometrías aparentemente complejas pueden ser fáciles de formar, mientras que un cuadro de apariencia estándar podría presentar importantes obstáculos para la flexión. Muchos de estos tienen que ver con los desafíos de retroceso. Sin embargo, otros implican problemas de interferencia de herramientas y manipulación de piezas. Una fuerte colaboración entre el diseñador de piezas, el personal de producción y los operadores de máquinas hace que estos desafíos sean mucho más fáciles de superar.

Un diseño común, engañoso y simple se puede encontrar en varias partes en la industria de la fabricación. Parece sencillo, pero sin la estrategia de formación correcta, de hecho, hace que sea difícil o imposible para un operador realizar la secuencia de plegado completa. Ese elemento de diseño es la brida de retorno profundo.

Definiendo las Variables

Se crea una pestaña de retorno profundo cuando se produce una segunda curva cerca de la primera curva; también, la longitud de la brida de retorno es mayor o igual que la brida creada por la segunda curva (ver Figura 1). Esto hace que la primera curva se arquee hacia la segunda línea de curva. En esta situación, una simulación de curva revelaría la primera línea de curva que cruza la línea central del punzón. Esa brida inicial, por supuesto, colisionaría con un punzón recto estándar.

¿Por qué hacer una parte con una brida de retorno profundo en primer lugar? Tiene que ver con el diseño plano en blanco, que impulsa la precisión de la pieza, el ajuste, la complejidad del ensamblaje posterior y, en última instancia, el tiempo y el costo de producción. Una brida de retorno profundo a menudo permite que los ingenieros realicen un diseño a partir de una pieza en bruto plana en lugar de varias piezas que se deben ensamblar.

Las variables para la conformación de la brida de retorno profundo abundan, incluida la altura de apertura disponible para las herramientas en la carrera del freno de la prensa; la capacidad de tonelaje de la máquina; si las curvas adicionales en la pieza interfieren o chocan con la brida de retorno profundo; si la pieza plana en blanco se produce correctamente; Y, no menos importante, buenas prácticas de seguridad. Otras variables principales incluyen el tipo de material y el grosor que se forma, la longitud de la pieza y las herramientas disponibles.

¿Qué tan profundo puede ser un reborde de retorno? Para responder a esta pregunta, evalúe cada aplicación haciendo dos preguntas más: ¿Las herramientas disponibles tienen suficiente espacio para formar la pieza? Si es así, ¿resistirán las herramientas la fuerza que se les aplica?

Para responder a la primera pregunta, consulte los gráficos comúnmente disponibles en los catálogos de herramientas. En algunos casos, puede importar un archivo DXF de la propia herramienta al software de diseño, donde puede verificar si se puede producir la curva. Estos archivos DXF también se pueden importar a la mayoría de los controladores de freno de prensa.

Para responder a la segunda pregunta, debe calcular la cantidad de tonelaje que requiere el trabajo, luego compararla con la información de tonelaje máximo del fabricante de su prensa y el proveedor de herramientas. Steve Benson, un reconocido experto en flexión y colaborador habitual de esta revista, ofrece la siguiente fórmula para flexión por aire (todas las unidades están en pulgadas):

Tonelaje para la flexión de aire AISI 1035, basado en una resistencia a la tracción de 60,000 PSI = {[575 × (Espesor del material2)] / Ancho del troquel / 12} × Longitud de la curva

También puede usar las calculadoras de fuerza de flexión de aire proporcionadas por proveedores de herramientas de freno de prensa en línea y en aplicaciones de teléfonos inteligentes, así como tablas que se encuentran en los catálogos de herramientas de freno de prensa. La mayoría de los frenos de prensa tienen carteles con esta información.

El ponche de cuello de cisne

Considere un marco de caja de 14 por 14 pulgadas y 1,5 pulgadas de altura, diseñado para soportar un objeto de 12 por 12 por 12 pulgadas. Esto podría hacerse con una superficie plana y de 1,5 pulgadas. patas soldadas en su lugar, o podrían estar hechas de una pieza formada con bridas de retorno profundas incorporadas en el diseño (ver Figura 2). Esto simplifica y fortalece la pieza, acorta el tiempo de producción, elimina los requisitos de ensamblaje y reduce los costos. Sin embargo, un operador no podría realizar esto con un punzón estándar sin que la brida de retorno colisionara con la herramienta durante la segunda curva. El aclaramiento simplemente no está ahí.

Un punzón estilo cuello de cisne puede proporcionar ese espacio libre (consulte las Figuras 3 y 4). Esta herramienta le permite al operador formar la segunda curva sin que la brida de retorno choque con la herramienta. Los proveedores de herramientas hacen muchos perfiles de cuello de cisne estándar, y la mayoría también ofrece perfiles personalizados. El diseño permite que la brida de retorno profundo se extienda más allá de la línea central de la herramienta, proporcionando suficiente espacio para que el metal se forme correctamente.

Relieves

Un relieve es una modificación de la herramienta que permite que un reborde de retorno profundo se mueva hacia un área donde, de lo contrario, estaría el cuerpo del punzón. Piense en un alivio como una muesca, con material tallado en el cuerpo del punzón (consulte la Figura 5).

Los relieves no deben reducir significativamente la integridad estructural de la herramienta. Los fabricantes de herramientas normalmente los diseñan utilizando curvas de gran radio diseñadas para minimizar la mayor tensión local posible.

Ventana

Esta modificación de la herramienta permite que una brida de retorno profundo pase completamente a través de una ventana que se ha cortado en el cuerpo del punzón. La ventana generalmente está sobredimensionada en relación con la brida para permitir la separación. Los radios grandes en las esquinas de la ventana también ayudan a reducir la tensión en el punzón (consulte las Figuras 6 y 7).

Windows nunca debe comprometer la fuerza de la herramienta. Lo hacen mejor los productores de herramientas que realizan los cálculos para garantizar que la herramienta cumpla con los requisitos de la aplicación sin comprometer su integridad estructural.

El operador del freno debe colocar la pieza correctamente antes de que comience el ciclo de doblado. La brida debe poder formarse libremente dentro y por la ventana sin tocar ninguna obstrucción. El operador también debe poder desconectar la parte de la ventana y retirarla del área de la curva. Esto nuevamente requiere una fuerte colaboración entre diseño y fabricación.

Secuenciación de curva

Hacer una sola curva es una cosa. Hacer muchos en una parte es algo completamente distinto. Aquí es donde entra en juego la secuenciación de curvas.

¿Qué curvas deben ser las primeras y cuándo se debe hacer el reborde de retorno profundo? La geometría de la pieza controla la secuencia de plegado, por lo que no hay una regla de oro. En algunos casos, el operador dobla la pestaña de retorno profundo al principio de la secuencia; en otros casos, es al final. ¿Cómo lo sabrás?

Considere una caja donde las curvas adyacentes se intersecan entre sí. Con bridas de retorno profundo, un punzón con cuernos (ver Figura 8) no se extenderá lo suficientemente profundo para alcanzar la línea de curva sin que el cuerpo del punzón interfiera con las curvas adyacentes. Independientemente de la secuencia de plegado, el operador encontrará que al formar estos dobleces, las pestañas de retorno adyacentes colisionarán con el cuerpo del punzón.

Para abordar este desafío, puede modificar la pieza en blanco con un corte con sierra o con un corte por láser producido por un láser o punzonadora. Esto crea un corte a lo largo de la línea de curva en el área exacta donde la herramienta no puede doblar el material.

En nuestro ejemplo de caja actual, colocar un corte a la izquierda ya la derecha de la curva crea efectivamente una línea de curva más corta, lo que significa que el operador puede usar una sección de perforación más corta que no interferirá con las bridas de retorno.

Pero, ¿qué sucede si el diseño de la pieza no le permite colocar cortes de alivio a lo largo de la línea de curvatura? En este caso, puede crear una depresión de preforma o relieve de una línea o surco. Se sigue exactamente a lo largo de la línea de curva en el mismo lugar y para la misma longitud que el relieve de corte. El surco debilita el material pero no lo separa ni lo perfora (consulte la Figura 9).

El material debilitado aún ofrece cierta resistencia durante el ciclo de plegado, pero no es una cantidad significativa. Esto nuevamente permite al operador del freno usar una sección de herramienta más corta que no interfiera con las bridas de retorno.

Para crear la depresión de la preforma o el relieve, puede usar una punzonadora con una herramienta de grabado de estilo universal que pueda acomodar múltiples espesores de material o una herramienta de grabado especial diseñada para un espesor de material específico. La elección depende de los requisitos de la aplicación y de la calidad de la superficie del material que requiere el diseño de la pieza. Estas herramientas están disponibles tanto para aplicaciones de flexión ascendente como descendente.

Acerca de la colaboración

Crear una estrategia de formación efectiva requiere una buena comunicación. ¿Puede el operador de la prensa plegadora realizar la secuencia de plegado completa sin que las herramientas y las bridas previamente formadas colisionen? ¿Y puede el operador manipular la pieza de manera eficiente durante el doblado y retirarla de la herramienta una vez que esté completamente formada?