Dobragem de chapa metálica: definição, métodos e materiais

“A configuração da força e da matriz na dobra de chapas metálicas transforma chapas planas em componentes funcionais e estéticos, essenciais em tudo, desde aeroespacial até bens de consumo.” 

A manipulação de chapas metálicas no formato desejado traz muitos benefícios na fabricação. Assim, os fabricantes usam diferentes métodos de fabricação para produzir uma ampla variedade de itens. Aqui, Dobragem de Chapa de Metal é um dos métodos fundamentais. Este método utiliza muitas técnicas para deformar as folhas em um raio de curvatura específico. Às vezes, a dobra por si só pode criar a geometria final, enquanto em alguns casos é combinada com outros métodos de fabricação para produzir a peça ou produto final.

Além disso, abordaremos brevemente os diferentes aspectos da dobra, incluindo seu funcionamento, métodos e folhas de materiais compatíveis.

Os princípios básicos da dobra de chapa metálica

O trabalho de flexão de metal envolve a aplicação de força além de seu limite de escoamento em um ângulo de curvatura específico. Então, a folha fica deformada nesse ângulo. A seção deformada da chapa metálica é chamada de recuo. Em seguida, o método de flexão também faz curvaturas específicas, como formato de U ou V, com base na aplicação Técnicas de dobra de chapa metálica. 

Se observarmos a configuração de ferramentas ou equipamentos para dobra de chapas metálicas, elas incluem três componentes principais;

• Dobrando-se morre
• Quinadora Hidraulica CNC
• Soco

A matriz de dobra refere-se a uma forma específica onde a planilha é colocada. Um punção executa as forças na chapa e se deforma de acordo com a geometria da matriz. Enquanto isso, a prensa dobradeira controla o punção e a força de flexão.

Mecanismo de dobra de chapa metálica 

É o mecanismo básico de dobra a ar, onde o punção força a folha para dentro da matriz para conseguir a dobra. A seguir, aqui estão as terminologias básicas associadas ao trabalho de dobra de chapas metálicas. 

Tolerância de dobra

É o comprimento adicional de chapa metálica adicionado para acomodar uma dobra. 

eu= uma ( r + kt )

a= Ângulo de curvatura (radiano)

r = raio de Ben

t = espessura

k = constante (1/2 a 1/3)

Raio de curvatura

O raio do arco interno de uma curva ilustra a área de deformação do material.

Raio de curvatura mínimo

O limite inferior do raio de curvatura alcançável depende do tipo e da espessura do material. Basicamente, se você fixar o raio de curvatura abaixo dessa capacidade, ele começará a rachar.

6t para ligas de Al, 4-6t para ligas de aço, etc.

Força de flexão

A força necessária para deformar a folha no formato pretendido ou a força exercida pelo punção. 

F = kYLt2 / D

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O processo de dobra de chapa metálica

Alcançar a forma final a partir de chapas metálicas brutas envolve diferentes etapas. Primeiro, ele precisa ser cortado em um tamanho pequeno com base no desenho. Tipicamente, Chapa de corte a laser é usado para cortar folhas grandes nas dimensões desejadas. O laser pode cortar com precisão, sem rebarbas ou necessidade de acabamento adicional. Em seguida, configure a matriz, perfure e pressione para assar. 

Processo de dobra de chapa metálica

Aqui está o passo a passo do processo de dobra de chapas metálicas.

1. Corrigindo os Parâmetros de Dobra

Primeiro, complete cálculo de curvatura para parâmetros-chave como força necessária, tolerância de curvatura e raio de curvatura. Alguns desses valores também são especificados no desenho técnico 2D do projeto.

2. Configuração de matriz e punção

A configuração da matriz e do punção envolve a seleção da matriz e do punção apropriados na prensa dobradeira. O formato da matriz deve corresponder ao perfil de dobra desejado e o punção deve ser compatível em formato e tamanho. Conseqüentemente, você precisa personalizar o soco e morrer Dobra de Metal Personalizada. Isso significa que se a dobra for complexa (ou seja, não for padrão como V, L, U ou canal), a matriz precisa ser personalizada primeiro.

3. Alinhamento da planilha 

Em seguida, mantenha um alinhamento adequado da chapa metálica na prensa dobradeira antes de dobrar. É essencial garantir que a dobra ocorrerá no ângulo correto em relação ao eixo neutro. Os operadores costumam marcar no metal ou nos batentes da máquina que posicionam a peça de trabalho com precisão.

4. Aplicando a Força com Soco

Por fim, hora da execução do processo de dobra. Nesta etapa, o aríete da máquina enfia o punção no metal, forçando-o a entrar na matriz. Conforme mencionado anteriormente, a força precisa ser calculada com precisão com base nas propriedades do metal e nos parâmetros de flexão. Caso contrário, resultará em flexão insuficiente ou excessiva.

Quais são os diferentes métodos de dobra de chapa metálica?

Diferentes métodos de dobra de chapa metálica podem ser usados ​​com base na especificação da dobra ou forma necessária. Por exemplo, a flexão em V cria uma forma de V com ângulos como 30˚, 45˚bordados escolares americanos dos séculos XVIII, XIX e XX, bandeiras regimentais da Guerra Civil e bandeiras e estandartes de campanhas políticas do século XIX. Virginia é membro da Art Conservators Alliance e Fellow do American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works.˚, 80, etc. Por outro lado, a dobra por rolo é ideal para superfícies curvas. Aqui, a questão é que cada método tem diferentes implicações de flexão.

Agora, vamos discutir todos os aspectos comuns Métodos de dobra de chapa metálica um por um;

1. Flexão em V

Este está entre os mais comuns serviços de dobra de metal que pode atender a vários requisitos de flexão. Como o nome sugere, a dobra em V envolve uma matriz em forma de V, punção e quebras de pressão. Este método cria dobras em vários ângulos em chapas finas e moderadamente grossas. A quebra de pressão pode ser hidráulica, mecânica ou CNC.

As dobradeiras CNC ou quebras de prensa podem impor tensão com precisão na planilha (sobre a matriz em V). 

Perfuração manual versus automática

Neste método de dobra, existem duas técnicas específicas.

• Dobra de ar

In dobra de arO punção empurra a peça de trabalho para que fique apoiada nos dois pontos da matriz. No entanto, o punção desce menos do que a profundidade da matriz. Esse mecanismo proporciona flexibilidade nos ângulos de dobra. Ele permite ajustar o curso da prensa dobradeira sem trocar as ferramentas. 

Uma desvantagem da flexão do ar é a “mola para trás”. A folha pode saltar para trás, o que afeta a precisão do ângulo.

• Flexão inferior 

Esta técnica é semelhante à flexão a ar, exceto que exerce pequenas forças após a conclusão da flexão para enfrentar a mola de volta. Portanto, é mais preciso que a flexão do ar. Além disso, a flexão inferior requer relativamente mais força de flexão. É compatível com chapas mais grossas.

Além da curvatura no ar e da curvatura inferior, operações de acabamento de bordas como bainha de chapa metálica São frequentemente utilizadas para reforçar bordas e eliminar cantos vivos em peças fabricadas.

2. Dobrar ou Rolar o Rolo

Processo de dobra de rolo

Este método converte planilhas em formas curvas. Além disso, curvatura de tubos e canos, usa Vários rolos curvam a chapa metálica à medida que ela passa por eles. Além disso, podem ser ajustados de acordo com a curvatura desejada.

É ideal para;

• cones
• tubos
• cones

O método de laminação também pode lidar com folhas mais duras e espessas, pois os rolos podem exercer maior tensão.

3. Flexão Rotatória

Flexão rotativa 

A principal diferença na flexão rotativa é o seu mecanismo. A matriz de dobra gira em torno da chapa metálica neste método para criar a dobra desejada. Ao contrário de outros, não envolve a prensagem de chapa metálica; em vez disso, o punção gira em torno do ponto fixo da chapa para exercer uma força contínua em torno do ponto de dobra. 

• Lidar com chapas grandes e materiais pesados
• Usado na construção naval, aeroespacial e automotiva. 
• O número de rolos pode ser ajustado.

4. Flexão em etapas

Refere-se a múltiplas pequenas curvas em intervalos variados ao longo da planilha. Vejamos o exemplo da peça escalonada, uma tremonha cônica. Aqui, as curvas em V repetitivas são necessárias para formar as etapas entre as curvas. 

Consequentemente, a natureza incremental das curvas reduz o efeito de retorno elástico para resultados precisos. Também é adequado para Dobra de Metal Personalizada já que várias dobras complexas e únicas são possíveis usando a técnica de dobra escalonada.

Exemplos de aplicação; 

• A seção da asa de uma aeronave
• Itens arquitetônicos e decorativos
• Peças automotivas, como pára-lamas ou painéis de portas
• Construção de anteparas e seções de casco em um navio

Quais chapas de metal podem ser dobradas? As opções de materiais 

Outro aspecto crítico da dobra de chapas metálicas é a compatibilidade do metal e das ligas. Esse fabricação de chapas metálicas a técnica pode ser aplicada a várias folhas de materiais. No entanto, a seleção varia de acordo com as propriedades desejadas e o método de dobramento pretendido. Tipicamente, dobrar folhas de alumínio, Dobrar aço inoxidável, e as chapas de cobre são as mais comuns em projetos de fabricação. 

A tabela a seguir ilustra os materiais de dobra de chapa metálica, classes comuns e propriedades principais.

Tabela: Metal e ligas para dobra de chapa metálica 

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Outros processos de conformação de chapas metálicas 

Outros processos de curvatura de chapas metálicas, como o estiramento e o cisalhamento, têm implicações distintas para a fabricação.

1. Alongamento de Chapa Metálica

Este método de formação expande a área de superfície da planilha sem alterar significativamente a espessura. O alongamento é melhor para criar curvas de grande raio e formas complexas.

Além disso, existe um limite de quanto uma chapa pode ser esticada, que depende da espessura e do tipo de material. Se você esticar além da resistência à tração máxima (UTS), isso causará rachaduras ou a chapa poderá quebrar.

2. Entalhes e abas na fabricação de chapas metálicas

Estas são outras características críticas da fabricação de chapas metálicas do processo de conformação. Um entalhe refere-se a uma seção recortada na folha, onde uma forma específica é removida da borda ou superfície. Enquanto isso, as extensões normalmente são deixadas na borda de uma peça de chapa metálica.

Entalhes e Tabls são normalmente usados ​​na montagem de peças de fabricação de chapas metálicas. Por exemplo, os entalhes facilitam o acesso à soldagem em posições complicadas.

3. Desenho de Chapa de Metal ou desenho profundo 

Este processo envolve trefilar uma chapa metálica em uma matriz de formação com um punção mecânico ou hidráulico. Ele estica a peça metálica radialmente em uma matriz de modelagem para formar uma peça profunda e axialmente simétrica, como um cilindro ou uma caixa. 

Aqui, o uso de uma matriz permite resultados consistentes e repetíveis. Portanto, este método é eficiente para produção de alto volume. 

Serviços de dobra de chapas metálicas na Boda

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Temos mais de 50 opções de metais e ligas. Você pode escolher qualquer chapa metálica com uma classe específica para suas necessidades. Conseqüentemente, nosso acabamento superficial de chapa metálica abordagens também garantirão a estética e o acabamento desejados. Então, carregue seu design de chapa metálica e solicitar um orçamento. Em seguida, entraremos em contato com você com informações detalhadas e precisas. 

Resumindo 

As chapas metálicas podem ser manipuladas em uma ampla variedade de formatos de dobra com diferentes métodos de dobra. O uso do método de dobra correto e parâmetros como força de dobra, raio de curvatura mínimo e tolerância de leito são essenciais para alcançar a dobra desejada. Além disso, aplicações de Dobragem de Chapa de Metal estão amplamente difundidos, desde bens de consumo até à indústria aeroespacial e à construção naval. 

Perguntas Frequentes

Os produtos para dobra de chapa metálica são duráveis?

Sim, geralmente são considerados produtos duráveis. No entanto, a vida útil (5 a 25 anos) depende principalmente do tipo de metal ou liga e dos tratamentos pós-processamento. 

Qual é a utilização do cortador a laser CO2 na dobra de chapas metálicas?

Um cortador a laser CO2 é a melhor maneira de cortar com precisão grandes folhas de metal no tamanho necessário antes dos procedimentos de dobra. Proporciona alta precisão e cortes limpos com mínimo desperdício.

Quanto custa a dobra de chapa metálica?

O custo pode variar amplamente com base em fatores como tipo de metal, espessura, complexidade de dobra e quantidade de peças necessárias. Dizendo que ainda é mais econômico do que usinar ou fundir. 

A dobra de chapa metálica é precisa?

Sim, a dobra de chapas metálicas é um processo altamente preciso. Técnicas e equipamentos modernos, como dobradeiras CNC, podem controlar com precisão os ângulos de dobra, a força e o posicionamento para dobras precisas.

Recursos

1. Ikumapayi, Madushele, N. (2020). Uma breve visão geral da operação de dobra na conformação de chapas metálicas. Em Avanços na Engenharia de Manufatura (pp. 149-159). Springer Nature Singapura Pte Ltd. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5753-8_14 

2. Kuboki, T e Jin, Y. (2021). Dobra em V assimétrica de chapa metálica aplicando matrizes separadas com diferentes velocidades para formas de dobra e operabilidade diversificadas. Anais do CIRP, 70(1), 219-222. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.03.015