Selección de una apertura de matriz en V para plegado de prensa

Experiencia & Especificaciones de acero:

Es muy común que los operadores de frenos de prensa tengan su propia "regla de oro" para elegir la apertura en V para una determinada aplicación de trabajo. Aunque estas reglas provienen de la experiencia, no tienen en cuenta cómo se comportan las chapas metálicas comerciales en la mayoría de los casos, y en ocasiones pueden llevar a piezas finales imperfectas.

El acero es una aleación de hierro, carbono y otros minerales mezclados bajo calor. Debido a que las proporciones de cada mineral pueden ser diferentes, las especificaciones mecánicas de ese acero pueden cambiar. Por lo tanto, ningún acero es exactamente igual y no se "comportará" exactamente igual. En cuanto a la fabricación y la flexión, los aceros comerciales a menudo tienen una composición estándar, por lo tanto se comportan de manera similar (no igual, pero cerca).

Antes de llegar a nuestra propia "Regla empírica" ​​sobre cómo determinar una apertura de V para una aplicación determinada, consideremos qué afecta a esta regla y cómo la V ha elegido afectará otros parámetros de nuestro proceso de flexión.

Espesor, Material, & Presión

Debido a que el acero es una aleación, hay algunos aceros que tienen una resistencia más alta que otros. En otras palabras, algunos aceros son más fuertes que otros, y eso debe tenerse en cuenta al doblar esos aceros.

No veremos cómo los elementos en la aleación determinan una resistencia mayor o menor, ni ilustraremos aquí cómo se calcula esa resistencia, sino que diremos que dicha resistencia se llama: Resistencia a la tracción, y se expresa como UTS (Ultimate Resistencia a la tracción), una especificación que todos debemos tener en cuenta cuando compramos a proveedores de acero.

¿Qué hacemos cuando la UTS es mayor?

En la mayoría de los casos, no hacemos nada en absoluto. El acero suave tiene un UTS promedio de 42 kg / mm2, mientras que el acero inoxidable es de aproximadamente 70 kg / mm2. Pero debemos recordar que cuanto mayor sea el UTS, mayor será la presión (tonelaje) requerida para doblar un material.

Recuerde, la presión para doblarse en los frenos de prensa se expresa y calcula como t / metro o t / ft. También tenga en cuenta que cuanto más grueso sea el material, mayor será la V necesaria. Esto es simplemente porque de lo contrario, nuestra chapa metálica no encajará en una pequeña abertura en V.

Radio de los perfiles

Uno de los aspectos más críticos que se ven afectados por la apertura en V es el radio de la curva.

Para algunos operadores de tiendas, es difícil imaginar el radio de la parte determinado por la abertura en V en lugar del punzón. Para tener una idea de este principio, imagine un puente colgante sobre un acantilado. Cuanto más alejados estén ambos lados del acantilado, más lejos se colgará el puente, creando un radio más grande.

Cuanto mayor sea la abertura en V, mayor será el radio en la parte. Pero la UTS también afectará el radio. ¿Por qué? Porque el material más fuerte será como un puente colgante de madera en comparación con uno hecho de cuerda solamente. Podemos concluir que cuanto más fuerte sea el material, mayor será el radio cuando se utiliza la misma abertura en V.

A partir de la experiencia empírica, se determina que el radio R resultante es normalmente 1/8 de una abertura en V. Este es el caso, al menos, para espesores de hasta ½ "al doblar acero suave. Esto determina la fórmula que la mayoría de los operadores usan como regla general:

R = V / 8

Que luego se puede ajustar para otro material como:

R x 0.8 para aluminio (UTS inferior)

R x 1.4 para acero inoxidable (mayor UTS)

Pierna Mínima (o pestaña)

Por último, pero no menos importante, el aspecto más fácil de identificar al seleccionar la abertura en V correcta es la longitud de la pata o pestaña que requiere la pieza.

No olvide que debemos tener nuestra chapa metálica en contacto directo con los hombros de la matriz en todo momento durante el proceso de doblado. Si no lo hacemos, la pierna más pequeña que la requerida caerá en la apertura V y nuestro proceso de flexión se interrumpirá.

Por lo tanto, cuanto mayor sea la apertura en V, mayor será la pata o brida mínima que debemos tener en un perfil.

Hay una fórmula geométrica para determinar esta longitud mínima para una pierna.

Defina b como la longitud mínima interna de la pierna, V como la apertura del dado y considere una curva de 90 °, podemos decir que la pierna interna mínima es:

Pata interna mínima = V x 0.67

Esto se puede ajustar para diferentes curvas de ángulo de la siguiente manera:

b x 1.6 para curvas a 30 °

b x 1.1 para curvas a 60 °

b x 0.9 para curvas a 120 °

b x 0.7 para curvas a 150 °

Seleccionando la apertura correcta de V para un proceso de doblado

Como puede ver, la simple selección de un dado afecta en gran medida nuestro proceso de doblado. Afecta el radio, la presión requerida, la pierna mínima y, por qué no, el aspecto de toda la parte. Piense en cómo una pequeña abertura en V dejará más marcas en el metal y cómo estas marcas se verán en muchos casos.

Entonces, ¿cómo determinamos la apertura correcta de V? Primero, entendiendo que no hay una sola abertura en V correcta para un determinado material o espesor. Hay aberturas V ideales para diferentes espesores, pero la correcta es solo la correcta para NUESTRO proceso de doblado.

Si la experiencia empírica muestra que R (el radio de nuestra parte) es normalmente 1/8 de una apertura de V, entonces la apertura de V ideal para un cierto grosor es Vx8, ya que con esa apertura de V el R (el radio de nuestra parte) será Igual al grosor que estamos doblando.

¿Por qué R = Espesor?

Tenga en cuenta que al doblar acero, no se pierde material y no se gana material. Entonces, cuando se pliega la chapa metálica, si el radio resultante es menor que el grosor que estamos doblando, ese material adicional tiene que ir a alguna parte. Esta es una de las causas más comunes de deformaciones indeseables. Un radio más pequeño que el grosor del material hará que el material se desborde en los lados de nuestra curva, causando no solo un problema estético sino también una disminución en la resistencia de la pieza.

Por otro lado, un radio que es más grande que el espesor del material no tiene problemas estéticos.

Por lo tanto, nuestro punto de partida es evitar la deformación del radio y mantener el radio lo más pequeño posible. A partir de ahí podemos determinar:

R = V / 8 y R = T (espesor)

entonces:

V = Tx8

Podemos decir que, al menos para un grosor de hasta ½ ", la apertura V ideal es 8xT. A partir de ahí deberíamos comprobar si:

El tramo mínimo en la V ideal es suficiente para nuestro proyecto.

La presión requerida no excede las especificaciones de la prensa.

Cuando T es mayor que ½ ", el radio resultante se hace más grande y por lo tanto:

V = Tx10 para T < 1/2 ”

¿Qué sigue?

Si V = Tx8 es compatible con el punto a & b (pierna y presión mínimas) entonces podemos seleccionar ese dado y comenzar a trabajar.

Sin embargo, si esa apertura en V afecta la pierna mínima, tendremos que decidir si aumentar la pierna por nuestra parte o usar una V más pequeña.

Si la apertura en V resultante requiere una presión excesiva para nuestra prensa o nuestro estilo de sujeción (sí, esto importa), tendremos que tomar otra decisión porque la única oportunidad que tenemos es usar una apertura en V más grande para disminuir presión requerida

En este punto, hay algunas decisiones que deben tomarse. Pero es mejor haber llegado a esta conclusión antes de comenzar el proceso de flexión. Con estos principios, su empresa puede producir piezas de alta calidad que sus clientes apreciarán.