Folha de metal em flexão em um ângulo preciso de 45 graus usando um freio de prensa é uma tarefa comum na fabricação de metal. Esteja você trabalhando com aço, alumínio ou outros materiais, a obtenção de uma curva precisa de 45 graus requer configuração cuidadosa, cálculos precisos e as ferramentas certas. Neste guia abrangente, exploraremos o processo de flexão a 45 graus, incluindo fórmulas, ferramentas e dicas essenciais para obter curvas de alta qualidade.
Entendendo a flexão de 45 graus
Dobrar um ângulo de 45 graus significa moldar o material para que o ângulo interior entre as duas seções dobradas seja exatamente 45 graus. Esse tipo de dobra é amplamente utilizado no trabalho de chapa metal para criar peças com ângulos agudos ou obtusos. A obtenção de uma curva de 45 graus com um freio de prensa requer a contabilidade de fatores como espessura do material, subsídio de dobra, springback e seleção de ferramentas.
Fatores-chave que afetam as dobras de 45 graus
Vários fatores influenciam o sucesso de uma curva de 45 graus:
1. Espessura do material: os materiais mais espessos requerem mais força para dobrar e podem resultar em um comportamento de flexão diferente do que os materiais mais finos.
2. Raio de dobra: o raio interno da dobra afeta a facilidade com que o material se dobra, e normalmente é uma função da abertura da matriz.
3. Subsídio de dobra: essa é a quantidade de material necessária para criar a curva e varia com base no ângulo de material e dobra.
4. Springback: Após a flexão, o material pode "voltar" um pouco, fazendo com que o ângulo se abra. A compensação para isso é crucial, especialmente para ângulos nítidos, como 45 graus.
Guia passo a passo para alcançar uma curva de 45 graus
1. Escolha a ferramenta correta
Selecionar o soco e o dado apropriado para uma curva de 45 graus é fundamental. Você normalmente usará o V-DIES para a maioria dos aplicativos de flexão, mas o tamanho da abertura e a forma do perfuração afetará a precisão da curva.
- V-DIES: Estes são os matrizes mais usadas para a flexão geral. Para uma curva de 45 graus, convém usar um dado com um soco de ângulo agudo, projetado especificamente para dobras mais nítidas.
- Largura de abertura da matriz (v): A regra geral para selecionar a largura da abertura da matriz é que ela deve ser de 6 a 12 vezes a espessura do material (t). Por exemplo, para uma folha de 3 mm de espessura, é comumente usado um dado com uma largura de abertura de cerca de 24 mm.
Fórmula para a largura de abertura do dado:
`` `
V = t × 8
`` `
Onde:
- v = largura de abertura da matriz (em mm ou polegadas)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
Para uma folha de 3 mm, a largura de abertura do dado recomendada é:
`` `
V = 3 × 8 = 24 mm
`` `
Isso garante que o material se incline corretamente e com força mínima.
2. Calcule o subsídio de curvatura
Subsídio de curvatura (BA) é a quantidade de material que se estende além da curva para explicar o alongamento da superfície externa. Para uma curva de 45 graus, o subsídio de dobra pode ser calculado usando esta fórmula:
`` `
Ba = (π / 180) × a × (r + (k × t))
`` `
Onde:
- BA = subsídio de dobra (em mm ou polegadas)
- a = ângulo de dobra (em graus)
- r = Raio de dobra interna (em mm ou polegadas)
- k = k-fator (normalmente entre 0,3 e 0,5, dependendo do material)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
Por exemplo, vamos calcular o subsídio de dobra para uma folha de aço de 3 mm de espessura com um ângulo de dobra de 45 graus, um raio interno de 4 mm e um fator K de 0,4.
`` `
BA = (π / 180) × 45 × (4 + (0,4 × 3))
BA = (3,1416 / 4) × (4 + 1,2)
BA ≈ 0,7854 × 5.2
Ba ≈ 4,08 mm
`` `
Nesse caso, o subsídio de curvatura é de aproximadamente 4,08 mm, o que deve ser explicado ao determinar o comprimento plano do material.
3. Calcule a dedução de curvatura
A dedução de curvatura (BD) representa a quantidade de material que será "reduzida" ou "encolhida" durante a curva. A fórmula para dedução de dobra é:
`` `
BD = 2 × (T + R) × Tan (A / 2)
`` `
Onde:
- BD = dedução de dobra (em mm ou polegadas)
- t = espessura do material (em mm ou polegadas)
- r = Raio de dobra interna (em mm ou polegadas)
- a = ângulo de dobra (em graus)
Para a mesma folha de aço de 3 mm de espessura com um ângulo de dobra de 45 graus e um raio de 4 mm dentro da curva:
`` `
BD = 2 × (3 + 4) × tan (45/2)
BD = 2 × 7 × tan (22,5)
Bd ≈ 2 × 7 × 0,4142
BD ≈ 5,8 mm
`` `
A dedução de curvatura é de aproximadamente 5,8 mm, o que ajuda a calcular o comprimento plano do material antes da flexão.
4. Determine o comprimento do padrão plano
Depois de conhecer o subsídio de curvatura e a dedução de dobra, você pode calcular o comprimento plano do material. O comprimento plano é o comprimento da folha de metal antes de dobrar e pode ser determinado usando a seguinte fórmula:
`` `
Comprimento plano = L1 + L2 - BD
`` `
Onde:
- L1 = Comprimento da primeira perna (antes da curva)
- L2 = Comprimento da segunda perna (antes da curva)
- BD = dedução de dobragem
Por exemplo, se L1 for 100 mm e L2 for 50 mm, com uma dedução de curvatura de 5,8 mm:
`` `
Comprimento plano = 100 + 50 - 5,8
Comprimento plano ≈ 144,2 mm
`` `
Isso significa que a folha plana deve ser de 144,2 mm antes de dobrar para alcançar as dimensões desejadas da peça após a curva de 45 graus.
5. Ajuste para Springback
Após a flexão, o material pode "voltar" um pouco devido à sua elasticidade natural. Springback é particularmente importante para ângulos nítidos, como 45 graus. Para compensar isso, pode ser necessário exagerar o material levemente, para que ele volte ao ângulo correto.
Fórmula para Springback:
`` `
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)
Para uma folha de aço de 3 mm de espessura com um módulo de elasticidade (e) de 200.000 MPa, uma força de escoamento (y) de 250 MPa e um raio de curvatura interna de 4 mm:
`` `
Δθ = (200.000 × 3) / (4 × 250)
Δθ = 600.000 / 1000
Δθ = 0,6 graus
`` `
Nesse caso, o material voltará a 0,6 graus. Para compensar, você precisaria exceverunhar o material a 44,4 graus para obter a curva correta de 45 graus após o Springback.
6. Execute a curva
Depois que a configuração estiver concluída e você calculou os subsídios e compensações corretos, poderá executar a curva real. Veja como proceder:
- Alinhe o material: verifique se o material está alinhado adequadamente com o soco e a morte.
- Ajuste as configurações da máquina: Defina a profundidade do soco para obter a curva desejada de 45 graus. A maioria dos freios da imprensa permite que você ajuste a profundidade do soco para controlar o ângulo de dobra.
- Execute a curva: execute a curva abaixando o soco na folha de metal. Fique de olho no ângulo para garantir que ele corresponda aos 45 graus desejados. Se necessário, faça pequenos ajustes.
7. Inspecione e meça a curva
Depois de concluir a curva, inspecione a parte para garantir que ela atenda ao ângulo especificado de 45 graus. Use produtores ou ferramentas de medição de ângulo para verificar o ângulo. Se a curva não for precisa, faça pequenos ajustes na profundidade do perfuração ou compense o Springback e re-dobra o material conforme necessário.
Erros comuns e como evitá -los
1. Seleção incorreta de matriz: o uso da largura de abertura do dado errado pode resultar em dobras de baixa qualidade ou excesso de compra. Sempre escolha o dado que corresponde à espessura do material e ao ângulo de dobrar.
2. Negligenciando o Springback: A falha em explicar o Springback pode levar a curvas imprecisas. Sempre calcule e ajuste o Springback, especialmente para ângulos nítidos como 45 graus.
3. Medições imprecisas: Verifique se todas as medições, como subsídio de curvatura e comprimento plano, são precisas antes de iniciar o processo de flexão.
4. Alinhamento inadequado da ferramenta: as ferramentas desalinhadas podem causar curvas irregulares. Verifique duas vezes o alinhamento do soco e morra antes de dobrar.
Conclusão
A flexão a 45 graus com um freio de prensa requer planejamento cuidadoso, cálculos precisos e atenção aos detalhes. Ao selecionar as ferramentas corretas, contabilizar o subsídio e o springback de curvagem e ajustar as configurações da máquina corretamente, você pode obter dobras consistentes e precisas de 45 graus. A prática regular e a atenção aos detalhes ajudarão a melhorar a qualidade e a precisão de suas curvas ao longo do tempo.