La platina de flexión en un ángulo preciso de 45 grados usando un freno de prensa es una tarea común en la fabricación de metales. Ya sea que esté trabajando con acero, aluminio u otros materiales, lograr una curva precisa de 45 grados requiere una configuración cuidadosa, cálculos precisos y las herramientas correctas. En esta guía completa, exploraremos el proceso de flexión a 45 grados, incluidas fórmulas esenciales, herramientas y consejos para lograr curvas de alta calidad.
Comprensión de la flexión de 45 grados
Doblar en un ángulo de 45 grados significa dar forma al material para que el ángulo interior entre las dos secciones dobladas sea exactamente 45 grados. Este tipo de curva se usa ampliamente en el trabajo de chapa para crear piezas con ángulos agudos u obtusos. Lograr una curva de 45 grados con un freno de prensa requiere contabilidad de factores como el grosor del material, la asignación de curvas, el retroceso y la selección de herramientas.
Factores clave que afectan las curvas de 45 grados
Varios factores influyen en el éxito de una curva de 45 grados:
1. Espesor del material: los materiales más gruesos requieren más fuerza para doblarse y pueden dar como resultado un comportamiento de flexión diferente al de los materiales más delgados.
2. Radio de curvatura: el radio interno de la curva impacta la facilidad con la que se dobla el material, y es típicamente una función de la apertura de la matriz.
3. Bendición: esta es la cantidad de material requerido para crear la curva, y varía según el material y el ángulo de curvatura.
4. Springback: después de doblar, el material puede "brotar" ligeramente, lo que hace que el ángulo se abra. La compensación por esto es crucial, especialmente para ángulos afilados como 45 grados.
Guía paso a paso para lograr una curva de 45 grados
1. Elija las herramientas correctas
Seleccionar el golpe y morir apropiado para una curva de 45 grados es fundamental. Por lo general, usará dies en V para la mayoría de las aplicaciones de flexión, pero el tamaño de apertura de la matriz y la forma del golpe afectarán la precisión de la curva.
- V-Dies: estos son los troqueles más utilizados para la flexión general. Para una curva de 45 grados, es posible que desee usar un dado con un golpe de ángulo agudo, diseñado específicamente para curvas más nítidas.
- Ancho de apertura de die (v): la regla general para seleccionar el ancho de apertura de la matriz es que debe ser de 6 a 12 veces el grosor del material (t). Por ejemplo, para una hoja de 3 mm de espesor, se usa comúnmente un dado con un ancho de apertura de alrededor de 24 mm.
Fórmula para el ancho de apertura de die:
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V = T × 8
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Dónde:
- V = ancho de apertura de die (en mm o pulgadas)
- t = espesor del material (en mm o pulgadas)
Para una hoja de 3 mm, el ancho de apertura de die recomendado es:
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V = 3 × 8 = 24 mm
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Esto asegura que el material se dobla adecuadamente y con una fuerza mínima.
2. Calcule la asignación de curvatura
La asignación de curva (BA) es la cantidad de material que se extiende más allá de la curva para dar cuenta del estiramiento de la superficie externa. Para una curva de 45 grados, la asignación de curvatura se puede calcular usando esta fórmula:
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BA = (π / 180) × A × (R + (K × T))
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Dónde:
- BA = asignación de curvas (en mm o pulgadas)
- a = ángulo de curvatura (en grados)
- r = dentro de radio de curvatura (en mm o pulgadas)
- K = K-Factor (típicamente entre 0.3 y 0.5, dependiendo del material)
- t = espesor del material (en mm o pulgadas)
Por ejemplo, calculemos la asignación de curvatura para una lámina de acero de 3 mm de espesor con un ángulo de curvatura de 45 grados, un radio interno de 4 mm y un factor K de 0.4.
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Ba = (π / 180) × 45 × (4 + (0.4 × 3))
BA = (3.1416 / 4) × (4 + 1.2)
BA ≈ 0.7854 × 5.2
Ba ≈ 4.08 mm
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En este caso, la asignación de curvatura es de aproximadamente 4.08 mm, lo que debe tenerse en cuenta al determinar la longitud plana del material.
3. Calcule la deducción de la curva
La deducción de la curva (BD) representa la cantidad de material que se "reducirá" o "encogido" durante la curva. La fórmula para la deducción de curvas es:
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BD = 2 × (T + R) × Tan (A / 2)
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Dónde:
- BD = deducción de curvas (en mm o pulgadas)
- t = espesor del material (en mm o pulgadas)
- r = dentro de radio de curvatura (en mm o pulgadas)
- a = ángulo de curvatura (en grados)
Para la misma hoja de acero de 3 mm de espesor con un ángulo de curva de 45 grados y un radio de curvatura dentro de 4 mm:
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BD = 2 × (3 + 4) × Tan (45 /2)
BD = 2 × 7 × Tan (22.5)
BD ≈ 2 × 7 × 0.4142
BD ≈ 5.8 mm
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La deducción de la curva es de aproximadamente 5.8 mm, lo que ayuda a calcular la longitud plana del material antes de doblar.
4. Determinar la longitud del patrón plano
Una vez que conozca el subsidio de curvatura y la deducción de curvas, puede calcular la longitud plana del material. La longitud plana es la longitud de la lámina de metal antes de doblar y se puede determinar utilizando la siguiente fórmula:
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Longitud plana = L1 + L2 - BD
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Dónde:
- l1 = longitud de la primera pierna (antes de la curva)
- l2 = longitud de la segunda pierna (antes de la curva)
- BD = deducción de curvas
Por ejemplo, si L1 es de 100 mm y L2 es de 50 mm, con una deducción de curvatura de 5.8 mm:
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Longitud plana = 100 + 50 - 5.8
Longitud plana ≈ 144.2 mm
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Esto significa que la hoja plana debe tener 144.2 mm de largo antes de la flexión para lograr las dimensiones de la parte deseadas después de la curva de 45 grados.
5. Ajuste para Springback
Después de doblar, el material puede "brotar" ligeramente debido a su elasticidad natural. Springback es particularmente importante para ángulos afilados como 45 grados. Para compensar esto, es posible que deba sacudir el material ligeramente, por lo que vuelve al ángulo correcto.
Fórmula para Springback:
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Ángulo de backback (Δθ) = (e × t) / (r × y)
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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)
Para una lámina de acero de 3 mm de espesor con un módulo de elasticidad (e) de 200,000 MPa, una resistencia de rendimiento (y) de 250 MPa y un radio interno de curva de 4 mm:
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Δθ = (200,000 × 3) / (4 × 250)
Δθ = 600,000 / 1000
Δθ = 0.6 grados
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En este caso, el material volverá a brotar en 0.6 grados. Para compensar, necesitaría sacudir demasiado el material a 44.4 grados para lograr la curva correcta de 45 grados después de Springback.
6. Realiza la curva
Una vez que la configuración está completa y ha calculado las asignaciones y compensaciones correctas, puede realizar la curva real. Aquí está cómo proceder:
- Alinee el material: asegúrese de que el material esté correctamente alineado con el golpe y el muerto.
- Ajuste la configuración de la máquina: establezca la profundidad del golpe para lograr la curva deseada de 45 grados. La mayoría de los frenos de prensa le permiten ajustar la profundidad del golpe para controlar el ángulo de curva.
- Ejecute la curva: realice la curva bajando el golpe en la lámina de metal. Esté atento al ángulo para asegurarse de que coincida con los 45 grados deseados. Si es necesario, haga ajustes menores.
7. Inspeccione y mida la curva
Después de completar la curva, inspeccione la pieza para asegurarse de que cumpla con el ángulo especificado de 45 grados. Use protractores o herramientas de medición de ángulo para verificar el ángulo. Si la curva no es precisa, haga pequeños ajustes a la profundidad del golpe o compense para el backback y vuelva a poner el material según sea necesario.
Errores comunes y cómo evitarlos
1. Selección incorrecta de la matriz: usar el ancho de apertura de dado incorrecto puede dar lugar a curvas o sobrevendidas de baja calidad. Elija siempre el dado que coincida con el grosor del material y el ángulo de doblar.
2. Descuidación de Springback: el incumplimiento de Springback puede conducir a curvas inexactas. Siempre calcule y ajuste para el backback, especialmente para ángulos afilados como 45 grados.
3. Mediciones inexactas: asegúrese de que todas las mediciones, como la asignación de curvatura y la longitud plana, sean precisas antes de comenzar el proceso de flexión.
4. Alineación de herramientas inadecuadas: las herramientas desalineadas pueden causar curvas desiguales. Verifique dos veces la alineación del golpe y muera antes de doblar.
Conclusión
Doblar a 45 grados con un freno de prensa requiere una planificación cuidadosa, cálculos precisos y atención al detalle. Al seleccionar las herramientas correctas, contabilizar la subsidio de curvatura y el backback, y ajustar la configuración de la máquina correctamente, puede lograr curvas consistentes y precisas de 45 grados. La práctica regular y la atención al detalle ayudarán a mejorar la calidad y la precisión de sus curvas con el tiempo.