Uno de los problemas comunes encontrados durante la flexión de la chapa con un freno de prensa es el sobrevaloramiento, cuando el ángulo de la curva excede el valor deseado. Esto da como resultado partes que no cumplen con las especificaciones y pueden conducir a material perdido, retrabajo y retrasos en la producción. En este artículo, exploraremos por qué ocurre el sobrebendición y cómo ajustar adecuadamente la máquina de flexión para corregir este problema.
¿Qué es la sobreventa?
La sobreventa ocurre cuando el material se dobla más allá del ángulo requerido. Por ejemplo, si apunta a una curva de 90 grados pero termina con una curva de 85 grados o más nítidas, esto se considera que supera. Este problema generalmente es causado por factores como la configuración de herramientas incorrectas, la configuración de máquina inadecuada o el resorte natural del material que no se tiene en cuenta.
¿Por qué ocurre el sobrebendición?
El sobremor ser el resultado de varios factores, incluidos:
1. Material Springback: después del proceso de flexión, el metal tiende a "brotar" ligeramente debido a su elasticidad natural. Si este Springback no se tiene en cuenta, puede dar lugar a una subvaloración o una sobreventa.
2. Herramientas incorrectas: el uso del dado o un golpe incorrecto puede afectar la forma en que se deforma el material, lo que lleva a curvas que son demasiado afiladas o demasiado superficiales.
3. Calibración inadecuada de la máquina: la configuración incorrecta de la máquina, como el tonelaje excesivo o la profundidad de la carnero, puede hacer que el material se doble más de lo necesario.
4. Propiedades del material: diferentes metales tienen niveles variables de dureza, grosor y resistencia a la tracción. Estas diferencias afectan la cantidad de fuerza que se necesita para lograr una curva precisa y, si no se calcula adecuadamente, puede conducir a sobrecarga.
Cómo ajustar para los sobreventivos
Para corregir el sobrebendición, deberá realizar ajustes a la configuración de la máquina o las herramientas. A continuación se presentan varios métodos y técnicas que puede usar para solucionar este problema.
1. Cuenta de Springback
Springback es la tendencia natural del metal a volver a su forma original después de doblar. La cantidad de backback varía según el tipo de material y el grosor, pero es un factor importante a tener en cuenta al ajustar el sobrebendición.
Fórmula para Springback
Para calcular Springback, puede usar la siguiente fórmula:
`` `` ``
Ángulo de backback (Δθ) = (e × t) / (r × y)
`` `` ``
Dónde:
- Δθ = ángulo de resorte (en grados)
- E = Módulo de elasticidad del material (en MPA o PSI)
- t = espesor del material (en mm o pulgadas)
- r = dentro de radio de curvatura (en mm o pulgadas)
- y = Resistencia al rendimiento del material (en MPA o PSI)
Por ejemplo, si está doblando una lámina de acero de 2 mm de espesor con un módulo de elasticidad (E) de 200,000 MPa, una resistencia de rendimiento (Y) de 250 MPa y un radio de curva interna (R) de 4 mm, el ángulo de resorte se puede calcular como:
`` `` ``
Δθ = (200,000 × 2) / (4 × 250)
Δθ = 400,000 / 1000
Δθ = 0.4 grados
`` `` ``
En este caso, el material se "volverá" en aproximadamente 0.4 grados. Para contrarrestar este Springback, es posible que deba sobrecargar ligeramente el material más allá del ángulo deseado para compensar.
2. Ajuste el ángulo de flexión
Si el problema de sobrebendición es persistente, una de las primeras cosas que puede hacer es ajustar el ángulo de flexión en la configuración de la máquina. Esto implica aumentar o disminuir la profundidad a la que el golpe presiona el material en el dado.
Para la flexión del aire, la relación entre la profundidad del golpe y el ángulo de curva resultante se puede ajustar. La mayoría de los frenos de prensa modernos permiten ajustes precisos en la profundidad del golpe para controlar el ángulo de manera más efectiva.
Ajuste de la fórmula de profundidad de perforación
La profundidad del golpe (h) necesaria para lograr un ángulo de curvatura específico (a) se puede calcular utilizando la siguiente aproximación:
`` `` ``
H = V × (1 - cos (a / 2))
`` `` ``
Dónde:
- H = profundidad de golpe (en mm o pulgadas)
- V = ancho de apertura de die (en mm o pulgadas)
- a = ángulo de curvatura deseado (en grados)
Por ejemplo, si el ancho de apertura de la matriz es de 20 mm y el ángulo deseado es de 90 grados, la profundidad del golpe necesaria es:
`` `` ``
H = 20 × (1 - cos (90/2))
H = 20 × (1 - cos (45))
H ≈ 20 × (1 - 0.707)
H ≈ 20 × 0.293
H ≈ 5.86 mm
`` `` ``
En este caso, la profundidad del golpe debe ser de aproximadamente 5.86 mm para lograr una curva de 90 grados. Ajustar la profundidad más allá de esto podría corregir problemas de sobrevendición controlando con precisión el ángulo de curvatura.
3. Seleccione las herramientas correctas
Las herramientas juegan un papel importante para garantizar que el ángulo de curva sea preciso. Si está experimentando sobretensiones, verifique si está utilizando la combinación correcta de puñetazo y dado para el material y la curva deseada. Algunos ajustes de herramientas comunes incluyen:
- Cambiar a una abertura más grande: si la abertura del troquel es demasiado estrecha para el grosor del material, puede provocar sobretensiones. El uso de una abertura de dado más grande reducirá la fuerza aplicada, lo que lleva a una curva más controlada.
- Uso de radio Radius: si necesita lograr un radio de curvatura específico, el uso de un troquel de radio puede ayudar a prevenir sobrevendidos, especialmente para materiales propensos a curvas o grietas afiladas.
4. Ajuste el tonelaje
Demasiada fuerza aplicada durante el proceso de flexión también puede dar lugar a sobrevalorados. Ajustar el tonelaje (la fuerza aplicada por el freno de prensa) es un paso crítico para corregir este problema. Bajar el tonelaje puede reducir el riesgo de doblar el material demasiado lejos.
Fórmula para la fuerza de flexión (tonelaje)
La fuerza (f) requerida para la flexión se puede calcular usando esta fórmula:
`` `` ``
F = (K × σ × T² × L) / V
`` `` ``
Dónde:
- f = fuerza de flexión requerida (en toneladas)
- K = constante (1.33 para flexión de aire)
- σ = resistencia a la tracción del material (en n/mm² o psi)
- t = espesor del material (en mm o pulgadas)
- l = longitud de la curva (en mm o pulgadas)
- V = ancho de apertura de die (en mm o pulgadas)
Por ejemplo, doblar una hoja de acero de 3 mm de espesor con una longitud de curvatura de 1000 mm, una resistencia a la tracción de 450 N/mm², y usar un ancho de apertura de dado de 24 mm requeriría la siguiente fuerza:
`` `` ``
F = (1.33 × 450 × 3² × 1000) / 24
F = (1.33 × 450 × 9 × 1000) / 24
F = 5386500 /24
F ≈ 224,437.5 N
`` `` ``
Para convertir a Newtons a toneladas:
`` `` ``
F ≈ 22.9 toneladas
`` `` ``
Al ajustar el tonelaje de acuerdo con las propiedades del material y las especificaciones de la curva, puede corregir el sobrevaluación causada por una fuerza excesiva.
5. Use ajustes de la máquina CNC
Muchos frenos de prensa modernos están equipados con controles CNC, lo que permite ajustes precisos al posicionamiento de golpes y troqueles. Al usar los controles CNC de la máquina, puede ajustar la profundidad del golpe, el ángulo de flexión y las posiciones de medidor posterior para evitar el sobrevaluación. Los sistemas CNC pueden compensar automáticamente el resorte de material, lo que hace que el proceso de ajuste sea más rápido y preciso.
6. Verifique la posición del medidor posterior
El medidor posterior controla el posicionamiento de la chapa en relación con el golpe y el dado. Si el medidor posterior no está alineado correctamente, el metal no puede colocarse con precisión para doblar, lo que resulta en sobrevendidos o subidentes. Asegúrese de que el medidor posterior esté configurado correctamente de acuerdo con las especificaciones de la máquina y el material se dobla.
Evitar sobrevendidos en el futuro
Para evitar sobrevalorar las operaciones futuras, es esencial seguir estas mejores prácticas:
1. Calibre regularmente su máquina: asegurar que su freno de prensa esté correctamente calibrado ayudará a evitar la flexión excesiva.
2. Utilice herramientas consistentes: una vez que encuentre la configuración correcta de golpes y troqueles para un material específico y un ángulo de curvatura, siga utilizando la misma configuración para garantizar la consistencia.
3. Prueba doblar sobre material de desecho: antes de doblar piezas de trabajo reales, realice una curva de prueba en el material de desecho para verificar si la configuración es correcta y evitar que los sobreventecen.
4. Consideración del material: diferentes materiales requieren diferentes fuerzas de flexión. Siempre consulte los gráficos de materiales o realice cálculos para garantizar que se aplique una fuerza adecuada.
Solución de problemas de sobrevendidos comunes
1. Bold ángulo demasiado afilado: verifique si el golpe está presionando demasiado profundamente en el troquel y reduzca la profundidad del golpe.
2. Malcules de cálculo de backback: si el material se retrocede demasiado, lo sacude ligeramente para compensar el efecto Springback.
3. Apertura de die demasiado estrecha: cambie a una abertura más grande para reducir las tendencias de sobrevendidas.
Conclusión
La sobrevaluación puede ser un problema frustrante en la flexión de chapa, pero con los ajustes y técnicas correctas, se puede corregir. Al contabilizar el resorte de material, ajustar la profundidad del golpe, usar las herramientas correctas y garantizar la configuración adecuada de la máquina, puede lograr curvas precisas y consistentes cada vez. La calibración regular de la máquina y la atención cuidadosa a las configuraciones de herramientas son clave para evitar sobrevalorar en el futuro.