La relación entre el radio de curvatura de la chapa metálica y el espesor de la placa

1. Comprensión del doblado de chapa metálica

Soportes, cubiertas, gabinetes, chasis, armarios eléctricos. La fabricación de estas y otras innumerables piezas de chapa parece bastante sencilla, pero lograr la precisión de las piezas implica algunos cálculos de flexión bastante complejos. Esto se debe a que la placa de metal se alarga cuando se dobla.

La cantidad de alargamiento y el necesario 'doblando margin' están determinados por varios factores. Estos incluyen el material y el espesor de la pieza de trabajo, el ángulo de curvatura y el radio interior, el método utilizado para doblar el metal y el factor K, a menudo mal entendido, también conocido como factor neutro o factor Y.

factor k

Por ejemplo, una pieza de latón o aluminio número 12 tiene aproximadamente 3-1/2 pulgadas cuadradas por 0,083 pulgadas de espesor. Ahora, dóblelo uniformemente sobre el borde de la encimera, luego la superficie que hace contacto con la encimera se comprimirá y su superficie exterior se estirará.

En algún lugar entre estas superficies interior y exterior, hay un plano imaginario que se encuentra en una zona de transición que no está comprimida ni tensada. Este es el eje neutro y tiende a moverse hacia la superficie interior durante la flexión. Por lo tanto, el factor K es la relación entre la posición del eje neutro medida desde la superficie interior (t) del codo y el espesor total del material (Mt). Debido a que el factor Y tiene en cuenta ciertas propiedades metalúrgicas, proporciona una versión más compleja del factor K estándar de la industria. Sin embargo, rara vez se utiliza.

Suponiendo que el radio de curvatura interior utilizado es menor que el espesor del material, en nuestro ejemplo, el factor K es 0,33 para curvaturas de aire, 0,42 para curvaturas inferiores y para radios de curvatura más grandes, ambos aumentan gradualmente hasta un radio de curvatura de 0,5. El factor K también aumenta con el aumento de materiales más duros como el acero y el acero inoxidable, pero nunca supera el 0,5 que acabamos de mencionar.

Tolerancia de curvatura y curvatura.

Entonces, ¿qué pasa con todas las demás cosas que ves en el sitio de fabricación? Estos valores son muy importantes para cualquiera que realice cálculos de flexión manuales y necesiten generar un diseño 'plano' preciso del modelo de pieza 3D. A continuación se ofrecen algunas instrucciones breves con las que todos los diseñadores de piezas de chapa deberían estar familiarizados:

Curvatura externa: además de su posición y altura, cada pestaña también se define por la cantidad de sangría en los ejes vertical y horizontal (X e Y). Por ejemplo, en una brida de 90°, OSSB es igual al diámetro exterior. Esto a su vez es igual al radio de curvatura más el espesor del material.

Margen de flexión: ¿Recuerda la hipotética línea neutral en la discusión sobre el factor K? Si desea 'desdoblarlo' o colocarlo plano, este será el margen de flexión. Busque 'permiso de flexión' y lo verá descrito en muchos sitios web como 'longitud del arco de flexión medida a lo largo del eje neutro del material'.

Deducción por descuento por curvatura: Estos mismos lugares mostrarán que la deducción por curvatura es la diferencia entre el subsidio por curvatura y el doble del OSSB o la entrada externa. Al aplanar un modelo 3D, esta deducción por curvatura es la cantidad que se debe restar de la pieza de trabajo para tener en cuenta cualquier estiramiento.

Otras consideraciones de diseño de chapa metálica

En otras palabras, el espesor del material en cualquier pieza de chapa debe ser el mismo. Son planos al principio, así que no intentes diseñar una pieza con un espesor de 1/16 de pulgada (1,5875 mm) en un área y 1/32 de pulgada (0,03125 mm) en otras áreas.

Al colocar agujeros, ranuras y características similares en el diseño de una pieza, asegúrese de colocarlos al menos 4 veces el espesor del material desde cualquier borde o esquina interior. Esto se remonta a todo el fenómeno de estiramiento descrito anteriormente. Al pegar un orificio redondo más cerca de la línea de doblado que esto, el orificio redondo puede ser ligeramente elíptico debido a la deformación del metal.

Puede especificar libremente diferentes radios para ajustar la pieza coincidente, para encajar la pieza coincidente o cuando se necesita una esquina interior clara, pero cualquier valor que elija debe aplicarse a todas las bridas que se encuentran en la pieza. De lo contrario, significará ajustes adicionales y mayores costes de piezas.

Hablando de esquinas, también debes planear doblar y aliviar la presión dondequiera que estén conectadas las dos bridas. Estas son pequeñas muescas de aproximadamente 0,030 pulgadas (0,762 mm) de ancho para evitar que el material se hinche hacia afuera en la junta. Muchos sistemas CAD son lo suficientemente inteligentes como para crear estos relieves de curvatura.

2. La relación entre el radio de curvatura de la chapa y el espesor de la chapa.

El radio de curvatura de la chapa es un valor requerido en el dibujo de la chapa. Es difícil determinar qué tan grande es este valor en el procesamiento real. El radio de curvatura de la chapa tiene una cierta relación con el espesor del material, la presión de la máquina dobladora y el ancho de la ranura inferior de la matriz dobladora.

La experiencia real en el procesamiento de chapa ha llegado a la conclusión de que cuando el espesor de la placa general no es superior a 6 mm al doblarse, el radio interior de la chapa de plegado se puede utilizar directamente como el radio del espesor de la placa.

Cuando el espesor de la placa es superior a 6 mm y inferior a 12 mm, el radio de curvatura de la placa es generalmente de 1,25 a 1,5 veces el espesor de la placa. Cuando el espesor de la placa no es inferior a 12 mm, el radio de curvatura de la placa es generalmente de 2 a 3 veces el espesor de la placa.

Cuando el radio de curvatura es R=0,5, el espesor general de la chapa T es igual a 0,5 mm. Si se requiere un tamaño de radio mayor o menor que el espesor de la placa, se requiere un procesamiento de molde especial.

Cuando el dibujo de chapa requiere que la chapa se doble a 90 ° y el radio de curvatura es particularmente pequeño, primero se debe ranurar la chapa y luego doblarla. También puede procesar los moldes superior e inferior de moldes especiales de máquinas dobladoras.

El radio de curvatura de la chapa tiene una cierta relación con el ancho de la ranura inferior de la matriz de curvado.