A seleção do dado apropriado para uma máquina de flexão é crucial para obter dobras precisas e de alta qualidade. A escolha do dado afeta tudo, desde a força de flexão necessária até o raio final da curva. Neste artigo, exploraremos os fatores a serem considerados ao selecionar matrizes para um freio de imprensa e guiará você através de cálculos para a seleção adequada do dado.
Introdução à flexão matrizes
Em um freio de prensa, o dado e o soco são as duas ferramentas principais usadas para moldar as folhas de metal. O soco pressiona a folha na matriz, fazendo com que o metal se dobre. As matrizes vêm em várias formas e tamanhos, e a seleção do correto é essencial para produzir o ângulo, o raio e a qualidade desejados de dobra. A seleção incorreta do dado pode levar a problemas como curvas imprecisas, rachaduras de material ou até dano da máquina.
Tipos de matrizes de flexão
Antes de mergulhar em como selecionar um dado, é importante conhecer os tipos comuns de matrizes usadas nas máquinas de flexão:
-V-DIES: As matrizes mais usadas, elas têm uma ranhura em forma de V, onde o soco pressiona a chapa para formar uma curva.
- matrizes de pescoço: elas permitem dobrar formas mais complexas ou de caixa profunda sem interferir nos flanges já dobrados.
- O raio morre: usado quando um raio consistente é necessário na curva, em vez de um ângulo nítido.
-U-DIES: Elas formam curvas em forma de U e geralmente são usadas para flexão de canal.
- Matores de ângulo agudo: projetados para dobrar ângulos agudos (menos de 90 °) com precisão.
- Matas de deslocamento: Usado para formar duas curvas próximas, criando uma forma de deslocamento.
A escolha do dado depende do tipo de dobra necessária, da espessura do material e das especificações gerais do projeto.
Fatores -chave para a seleção de matrizes
Vários fatores devem ser levados em consideração ao selecionar o dado correto para sua operação de flexão:
1. Espessura do material (t)
2.
3. Bend ângulo
4. Raio de flexão
5. Requisito de tonelagem
Fórmula para calcular a largura de abertura do dado
A largura de abertura da matriz (V) é um dos fatores mais críticos ao escolher um dado. A regra geral é que a largura de abertura da matriz deve ser de 6 a 12 vezes a espessura do material.
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V = t × k
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Onde:
- v = largura de abertura da matriz (em mm ou polegadas)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
- k = constante com base no tipo de flexão, normalmente entre 6 e 12 para flexão padrão em V.
Por exemplo, se você estiver trabalhando com uma folha de 3 mm de espessura e estiver selecionando um dado com um fator constante de 8, a largura da abertura da matriz seria calculada da seguinte forma:
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V = 3 × 8 = 24 mm
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Nesse caso, você escolheria um dado com uma abertura de 24 mm para obter resultados ideais de flexão.
Cálculo da força de flexão
Outro fator crítico ao selecionar um dado é garantir que a máquina tenha força suficiente (tonelagem) para executar a curva. A fórmula a seguir é usada para calcular a força de flexão (f):
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F = (k × σ × t² × l) / v
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Onde:
- F = Força de flexão necessária (em toneladas)
- k = constante com base no tipo de flexão (1,33 para flexão de ar)
- σ = força de tração do material (em N/mm² ou psi)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
- L = comprimento da curva (em mm ou polegadas)
- v = largura de abertura da matriz (em mm ou polegadas)
Por exemplo, vamos calcular a força necessária para dobrar uma folha de aço com as seguintes propriedades:
- Espessura do material: 3 mm
- Comprimento da dobra: 1000 mm
- Abertura do dado: 24 mm (conforme calculado anteriormente)
- resistência à tração do aço (σ): 450 N/mm²
Usando a fórmula:
`` `
F = (1,33 × 450 × 3² × 1000) / 24
F = (1,33 × 450 × 9 × 1000) / 24
F = 5386500 /24
F = 224437,5 n
`` `
Para converter newtons em toneladas (1 tonelada = 9.806,65 n):
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F ≈ 22,9 toneladas
`` `
Nesse caso, a força de flexão necessária é de aproximadamente 22,9 toneladas para alcançar a curva desejada usando uma matriz de 24 mm.
Considerações importantes para selecionar matrizes
1. Tipo de material
Diferentes materiais reagem de maneira diferente sob estresse. Materiais mais suaves como o alumínio requerem menos força para dobrar, enquanto materiais mais difíceis, como aço ou aço inoxidável, precisam de uma força mais alta e seleções de matriz específicas. Ao escolher um dado, sempre considere a força de tração do material.
2. Raio de dobra
O raio interno da dobra é tipicamente determinado pela abertura da matriz. Na flexão do ar, o raio interno da dobra é de aproximadamente 16% da largura de abertura da matriz (V). No entanto, para aplicações específicas que requerem um raio preciso, o uso de matrizes de raio pode ser mais apropriado.
`` `
r ≈ 0,16 × V
`` `
Para uma abertura de 24 mm, o raio interno da Bend será aproximadamente:
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r ≈ 0,16 × 24 = 3,84 mm
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Se for necessário um raio diferente, o ajuste da seleção da matriz é crucial.
3. Bend ângulo
A escolha do dado também pode depender do ângulo que você está tentando alcançar. Para dobras padrão de 90 graus, um típico V-Die funciona bem. No entanto, para ângulos agudos (menos de 90 °), recomenda-se matrizes de ângulo agudo ou V-V-die mais nítidos. Para ângulos obtusos (maiores que 90 °), pode ser necessária uma abertura mais ampla ou ferramentas especializadas.
4. Die / Material Ratio
Como mencionado anteriormente, a proporção da abertura da matriz para a espessura do material normalmente varia entre 6: 1 e 12: 1. Uma proporção mais rígida, como 6: 1, produzirá dobras mais nítidas, mas requer mais força, enquanto uma proporção maior, como 12: 1, cria uma curva mais suave com menos força.
5. Comprimento da curva
As dobras mais longas aumentam a força total necessária, pois a máquina de flexão deve aplicar força uniformemente ao longo de todo o comprimento da chapa. Certifique -se de que o dado e a máquina sejam classificados para o comprimento da curva que você planeja executar.
Selecionando o dado com base no tipo de flexão
Dependendo do tipo de processo de flexão que você está usando - flexão, fundo ou cunhado - a seleção de matrizes pode variar significativamente:
1. Furando do ar: Neste método, o soco não está totalmente de baixo no dado, permitindo flexibilidade no ângulo de dobra. As aberturas para flexão do ar devem ser mais largas (8 a 12 vezes a espessura do material).
2. A flexão inferior: o soco pressiona o material completamente na matriz, formando um ângulo e um raio mais precisos. Uma abertura menor é usada (6 a 8 vezes a espessura do material).
3. Cruinamento: A cunhagem usa a força mais alta, comprimindo totalmente o material na matriz para curvas extremamente precisas e apertadas. Esse método geralmente requer matrizes especializadas com aberturas menores e capacidades de tonelagem mais altas.
Erros comuns na seleção de matrizes
1. Usando a abertura do dado errado: selecionar um dado muito estreito ou muito amplo para a espessura do material pode levar a rachaduras do material, dobras imprecisas ou sobrecarregar a máquina.
2. Ignorar a força do material: não explicar a resistência à tração do material pode resultar em sobrecarga da máquina ou dobras incompletas.
3. Raio de curvatura incorreto: não calcular o raio interno adequado pode levar a rachaduras na área de curvatura, especialmente para materiais quebradiços.
Problemas de solução de problemas de seleção de matrizes
- Rachadura de material: se o material rachar durante a flexão, aumente a largura da abertura da matriz ou selecione um dado com um raio maior.
- dobras inconsistentes: verifique se o material está posicionado corretamente e que a abertura da matriz seja apropriada para a espessura do material.
- Força excessiva necessária: Verifique duas vezes os cálculos de força de flexão e garanta que a abertura da matriz não seja muito estreita para o material.
Conclusão
A seleção da matriz direita para uma máquina de flexão envolve uma análise cuidadosa da espessura do material, largura de abertura da matriz, força de flexão e o raio e ângulo de dobra desejados. Ao entender esses fatores e usar as fórmulas fornecidas, você pode garantir operações precisas e eficientes de flexão.
Ao escolher o dado apropriado e ajustar as configurações da máquina de flexão de acordo, você pode evitar problemas comuns, como rachaduras de material, dobras imprecisas e sobrecarga da máquina.