Um dos problemas comuns encontrados durante a flexão de chapas de metal com um freio de prensa é excessiva - quando o ângulo da curva excede o valor desejado. Isso resulta em peças que não atendem às especificações e podem levar a atrasos de material, retrabalho e produção desperdiçados. Neste artigo, exploraremos por que a excesso de compra acontece e como ajustar adequadamente a máquina de flexão para corrigir esse problema.
O que é excesso de excesso?
O excesso de dobra ocorre quando o material é dobrado além do ângulo necessário. Por exemplo, se você está buscando uma curva de 90 graus, mas acaba com uma curva de 85 graus ou mais nítido, isso é considerado excessivo. Esse problema é normalmente causado por fatores como configuração de ferramentas incorreta, configurações de máquinas impróprias ou o springback natural do material não sendo contabilizado.
Por que a excesso de compra ocorre?
O excesso de dobra pode resultar de vários fatores, incluindo:
1. Material Springback: Após o processo de flexão, o metal tende a "voltar para trás" um pouco devido à sua elasticidade natural. Se este springback não for considerado, pode resultar em subvenção ou excesso de excesso.
2. Ferramentas incorretas: o uso do dado ou soco errado pode afetar como o material se deforma, levando a dobras muito nítidas ou superficiais.
3. Calibração inadequada da máquina: Configurações incorretas da máquina, como tonelagem excessiva ou profundidade da RAM, podem fazer com que o material dobre mais do que o necessário.
4. Propriedades do material: Diferentes metais têm níveis variados de dureza, espessura e resistência à tração. Essas diferenças afetam a quantidade de força necessária para obter uma curva precisa e, se não for calculada corretamente, pode levar à excesso de compra.
Como ajustar para a excesso
Para corrigir o excesso de compra, você precisará fazer ajustes nas configurações da máquina ou para as ferramentas. Abaixo estão vários métodos e técnicas que você pode usar para corrigir esse problema.
1. Conta de Springback
Springback é a tendência natural do metal de retornar à sua forma original após a flexão. A quantidade de Springback varia dependendo do tipo de material e da espessura, mas é um fator importante a ser contabilizado ao ajustar a excesso de dobra.
Fórmula para Springback
Para calcular o Springback, você pode usar a seguinte fórmula:
`` `
Ângulo de springback (Δθ) = (e × t) / (r × y)
`` `
Onde:
- Δθ = ângulo de springback (em graus)
- e = módulo de elasticidade do material (em MPA ou PSI)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
- r = Raio de dobra interna (em mm ou polegadas)
- y = força de escoamento do material (em MPA ou PSI)
Por exemplo, se você estiver dobrando uma folha de aço de 2 mm de espessura com um módulo de elasticidade (e) de 200.000 MPa, uma resistência de escoamento (y) de 250 MPa e um raio interno de curvatura (r) de 4 mm, o ângulo de springback pode ser calculado como:
`` `
Δθ = (200.000 × 2) / (4 × 250)
Δθ = 400.000 / 1000
Δθ = 0,4 graus
`` `
Nesse caso, o material vai "voltar" em aproximadamente 0,4 graus. Para neutralizar este Springback, pode ser necessário exagerar um pouco o material além do ângulo desejado para compensar.
2. Ajuste o ângulo de flexão
Se o problema excessivo for persistente, uma das primeiras coisas que você pode fazer é ajustar o ângulo de flexão nas configurações da máquina. Isso envolve aumentar ou diminuir a profundidade à qual o soco pressiona o material na matriz.
Para a flexão do ar, a relação entre a profundidade do soco e o ângulo de curvatura resultante pode ser ajustada. A maioria dos freios modernos da imprensa permite ajustes precisos na profundidade do soco para controlar o ângulo de maneira mais eficaz.
Ajustando a fórmula da profundidade do soco
A profundidade do soco (h) necessária para obter um ângulo de curvatura específico (a) pode ser calculado usando a seguinte aproximação:
`` `
H = V × (1 - cos (a / 2))
`` `
Onde:
- H = profundidade do perfuração (em mm ou polegadas)
- v = largura de abertura da matriz (em mm ou polegadas)
- a = ângulo de dobra desejado (em graus)
Por exemplo, se a largura da abertura da matriz for de 20 mm e o ângulo desejado for de 90 graus, a profundidade do soco necessária é:
`` `
H = 20 × (1 - cos (90/2))
H = 20 × (1 - cos (45))
H ≈ 20 × (1 - 0,707)
H ≈ 20 × 0,293
H ≈ 5,86 mm
`` `
Nesse caso, a profundidade do soco deve ser de aproximadamente 5,86 mm para obter uma curva de 90 graus. Ajustar a profundidade além disso poderia corrigir problemas excessivos, controlando com precisão o ângulo de curvatura.
3. Selecione a ferramenta correta
A ferramenta desempenha um papel significativo para garantir que o ângulo de dobra seja preciso. Se você estiver experimentando excessos, verifique se você estiver usando a combinação correta de soco e matriz para o material e a dobra desejada. Alguns ajustes comuns de ferramentas incluem:
- Mudança para uma abertura maior de matriz: se a abertura da matriz for muito estreita para a espessura do material, pode resultar em excesso de compra. O uso de uma abertura de matriz maior reduzirá a força aplicada, levando a uma curva mais controlada.
- Usando matrizes de raio: se você precisar obter um raio de curvatura específico, o uso de um dado de raio pode ajudar a evitar a excedência, especialmente para materiais propensos a curvas ou rachaduras nítidas.
4. Ajuste a tonelagem
Muita força aplicada durante o processo de flexão também pode resultar em excesso de compra. Ajustar a tonelagem (a força aplicada pelo freio de prensa) é uma etapa crítica para corrigir esse problema. A redução da tonelagem pode reduzir demais o risco de dobrar o material.
Fórmula para força de flexão (tonelagem)
A força (f) necessária para a flexão pode ser calculada usando esta fórmula:
`` `
F = (k × σ × t² × l) / v
`` `
Onde:
- F = Força de flexão necessária (em toneladas)
- k = constante (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, dobrar uma folha de aço de 3 mm de espessura com um comprimento de dobra de 1000 mm, uma resistência à tração de 450 N/mm² e, usando uma largura de abertura de mm de 24 mm, exigiria a seguinte força:
`` `
F = (1,33 × 450 × 3² × 1000) / 24
F = (1,33 × 450 × 9 × 1000) / 24
F = 5386500 /24
F ≈ 224.437,5 n
`` `
Para converter newtons em toneladas:
`` `
F ≈ 22,9 toneladas
`` `
Ao ajustar a tonelagem de acordo com as propriedades do material e as especificações de dobra, você pode corrigir a excesso de dobra causada por força excessiva.
5. Use ajustes da máquina CNC
Muitos freios modernos da imprensa estão equipados com controles CNC, permitindo ajustes precisos no posicionamento do soco e matriz. Usando os controles CNC da máquina, você pode ajustar a profundidade do punção, o ângulo de flexão e as posições do bitola traseira para evitar a excesso de dobra. Os sistemas CNC podem compensar automaticamente o Springback do material, tornando o processo de ajuste mais rápido e preciso.
6. Verifique a posição do medidor traseiro
O medidor traseiro controla o posicionamento da chapa em relação ao soco e matriz. Se o medidor traseiro não estiver alinhado corretamente, o metal poderá não estar posicionado com precisão para dobrar, resultando em excesso de dobra ou subvenção. Verifique se o medidor traseiro está definido corretamente de acordo com as especificações da máquina e o material dobrado.
Prevenindo a excesso de compra no futuro
Para evitar a excesso de excesso de operações futuras, é essencial seguir estas melhores práticas:
1. Calibre regularmente sua máquina: Garantir que o freio de prensa seja calibrado corretamente ajude a evitar flexões excessivas.
2. Use ferramentas consistentes: depois de encontrar a configuração correta de punção e matriz para um material específico e um ângulo de dobra, continue usando a mesma configuração para garantir a consistência.
3. Teste dobra no material de sucata: Antes de dobrar as peças de trabalho reais, execute uma curva de teste no material de sucata para verificar se a configuração está correta e evite a excesso de dobra.
4. Consideração do material: diferentes materiais requerem forças de flexão diferentes. Sempre consulte os gráficos de materiais ou execute cálculos para garantir que a força adequada seja aplicada.
Solucionar problemas de excesso de problemas comuns
1. Dobre o ângulo muito nítido: verifique se o soco está pressionando profundamente na matriz e reduza a profundidade do soco.
2. Springback erros de cálculo: se o material retornar demais, exagere um pouco para compensar o efeito Springback.
3. Die a abertura muito estreita: mude para uma abertura maior de matriz para reduzir as tendências excessivas.
Conclusão
O excesso de dobragem pode ser um problema frustrante na flexão de chapa de metal, mas com os ajustes e técnicas certos, ele pode ser corrigido. Ao contabilizar o Springback do material, ajustando a profundidade do perfuração, usando as ferramentas corretas e garantindo as configurações adequadas da máquina, você pode obter curvas precisas e consistentes sempre. A calibração regular da máquina e a atenção cuidadosa às configurações de ferramentas são essenciais para evitar a excesso de dobra no futuro.