El experto en doblado Steve Benson responde a los correos electrónicos de sus lectores para responder preguntas sobre cálculos de doblado y doblado. Getty Images
Recibo muchos correos electrónicos cada mes y quisiera tener tiempo para responderlos todos, pero lamentablemente no hay suficiente tiempo en el día para hacerlo todo. Para la columna de este mes, he reunido algunos correos electrónicos que estoy seguro que mis lectores habituales encontrarán útiles. En este punto, comencemos a hablar de problemas relacionados con el diseño.
P: Quiero comenzar diciendo que escribes un gran artículo. Los encontré muy útiles. He estado luchando con un problema en nuestro software CAD y parece que no puedo encontrar una solución. Estoy creando una longitud en blanco para el dobladillo, pero el software siempre parece requerir un margen de curvatura adicional. Nuestro operador de plegadora me dijo que no dejara un margen de curvatura para el dobladillo, así que configuré el software CAD al mínimo absoluto permitido (0,008″), pero aún así me quedé sin existencias.
Por ejemplo, tengo un acero inoxidable 304 de calibre 16, las dimensiones exteriores son 2″ y 1,5″, 0,75″. Dobladillo hacia el exterior. Nuestros operadores de plegado han determinado que el margen de curvatura es de 0,117 pulgadas. Cuando sumamos la dimensión y el dobladillo, luego restamos el margen de curvatura (2 + 1,5 + 0,75 – 0,117), obtenemos una longitud de stock de 4,132 pulgadas. Sin embargo, mis cálculos me dieron una longitud de pieza en blanco más corta (4,018 pulgadas). Con todo lo dicho, ¿cómo calculamos la pieza en blanco plana para el dobladillo?
R: Primero, aclaremos algunos términos. Usted mencionó la tolerancia de curvatura (BA), pero no mencionó la deducción de curvatura (BD). Noté que no incorporó BD para curvaturas entre 2,0″ y 1,5″ de aspecto.
BA y BD son diferentes y no intercambiables, pero si los usa correctamente, ambos lo llevan al mismo lugar. BA es la distancia alrededor del radio medida en el eje neutro. Luego, agregue ese número a las dimensiones externas para obtener la longitud de la pieza plana. BD se resta de las dimensiones generales de la pieza de trabajo, una curva por curva.
La figura 1 muestra la diferencia entre ambos. Solo asegúrese de estar utilizando el correcto. Tenga en cuenta que los valores de BA y BD pueden variar de una curva a otra, dependiendo del ángulo de curva y del radio interior final.
Para ilustrar su problema, está utilizando acero inoxidable 304 de 0,060″ de espesor con una sola curvatura y dimensiones exteriores de 2,0 y 1,5″, y un dobladillo de 0,75″ en el borde. Nuevamente, no incluyó información sobre el ángulo de curvatura ni el radio de curvatura interior, pero para simplificar, calculé el aire asumiendo que realizó un ángulo de curvatura de 90 grados en una matriz de 0,472 pulgadas. Esto le da un radio de curvatura flotante de 0,099 pulgadas, calculado utilizando la regla del 20%. (Para obtener más información sobre la regla del 20%, puede consultar "Cómo predecir con precisión el radio de curvatura interior de la formación de aire" escribiendo el título en el cuadro de búsqueda de thefabricator.com).
Si es de 0,062 pulgadas. El radio del punzón dobla el material en más de 0,472 pulgadas. La abertura de la matriz, logra 0,099 pulgadas. Flotando dentro del radio de curvatura, su BA debe ser de 0,141 pulgadas, el retroceso externo debe ser de 0,125 pulgadas y la deducción de curvatura (BD) debe ser de 0,107 pulgadas. Puede aplicar esta BD para curvaturas entre 1,5 y 2,0 pulgadas. (Puede encontrar las fórmulas de BA y BD en mi columna anterior, incluido "Fundamentos de la aplicación de funciones de curvatura").
A continuación, debe calcular cuánto deducir por el dobladillo. En condiciones ideales, el factor de deducción para dobladillos planos o cerrados (materiales de menos de 0,080 pulgadas de espesor) es del 43% del espesor del material. En este caso, el valor debe ser de 0,0258 pulgadas. Con esta información, debería poder realizar un cálculo de espacio en blanco plano:
0,017 pulgadas. La diferencia entre su valor de pieza plana de 4,132 pulgadas y el mío de 4,1145 pulgadas se puede explicar fácilmente por el hecho de que el dobladillo depende en gran medida del operador. ¿Qué quiero decir? Bueno, si el operador golpea la parte aplanada del proceso de doblado con más fuerza, obtendrá una brida más larga. Si el operador no golpea la brida con la suficiente fuerza, la brida eventualmente se acortará.
P: Tenemos una aplicación de doblado en la que formamos varias láminas de metal, desde acero inoxidable de calibre 20 hasta material prerrevestido de calibre 10. Tenemos una prensa plegadora con ajuste automático de herramientas, una matriz en V ajustable en la parte inferior y un punzón segmentado con posicionamiento automático en la parte superior. Desafortunadamente, cometimos un error y pedimos un punzón con un radio de punta de 0,063″.
Estamos trabajando para que las longitudes de las bridas sean consistentes en la primera parte. Se sugirió que nuestro software CAD estaba utilizando un cálculo incorrecto, pero nuestra empresa de software detectó el problema y nos dijo que no había problema. ¿Será el software de la dobladora? ¿O estamos dándole demasiadas vueltas? ¿Es solo un ajuste normal de BA o podemos conseguir un nuevo punzón con un radio de 0,032″? Cualquier información o consejo será muy apreciado.
R: Abordaré primero su comentario sobre comprar el radio de punzón incorrecto. Dado el tipo de máquina que tiene, supongo que está conformando con aire. Esto me lleva a hacerle varias preguntas. Primero, cuando envía el trabajo al taller, ¿le dice al operador en qué molde se forma el diseño de apertura para la pieza? Hace una gran diferencia.
Cuando se moldea una pieza por aire, el radio interior final se forma como un porcentaje de la abertura del molde. Esta es la regla del 20 % (consulte la primera pregunta para obtener más información). La abertura de la matriz afecta el radio de curvatura, que a su vez afecta a BA y BD. Por lo tanto, si su cálculo incluye un radio alcanzable diferente para la abertura de la matriz que el que usa el operador en la máquina, tiene un problema.
Supongamos que la máquina utiliza un ancho de matriz diferente al planificado. En este caso, la máquina logrará un radio de curvatura interior diferente al planificado, cambiando BA y BD, y en última instancia, las dimensiones formadas de la pieza.
Esto me lleva a tu comentario sobre el radio de punzón incorrecto. 0.063″ a menos que estés tratando de obtener un radio de curvatura interno diferente o más pequeño. El radio debería funcionar bien, por eso.
Mida el radio de curvatura interior obtenido y asegúrese de que coincida con el radio de curvatura interior calculado. ¿Su radio de punzón es realmente incorrecto? Depende de lo que desee lograr. El radio de punzón debe ser igual o menor que el radio de curvatura interior flotante. Si el radio de punzón es mayor que el radio de curvatura flotante natural en una abertura de matriz determinada, la pieza tomará el radio de punzón. Esto cambiará nuevamente el radio de curvatura interior y los valores que calculó para BA y BD.
Por otro lado, no conviene utilizar un radio de punzón demasiado pequeño, ya que puede acentuar la curva y causar muchos otros problemas. (Para obtener más información sobre esto, consulte “Cómo evitar giros bruscos”).
Aparte de estos dos extremos, el punzón en forma de aire no es más que una unidad de empuje y no afecta a BD y BA. Nuevamente, el radio de curvatura se expresa como un porcentaje de la apertura de la matriz, calculado utilizando la regla del 20%. Además, asegúrese de aplicar correctamente los términos y valores de BA y BD, como se muestra en la Figura 1.
Pregunta: Estoy tratando de calcular la fuerza lateral máxima para una herramienta de dobladillado personalizada para garantizar que nuestros operadores estén seguros durante el proceso de dobladillado. ¿Tiene algún consejo que me ayude a encontrar esto?
Respuesta: La fuerza lateral o empuje lateral es difícil de medir y calcular para aplanar un dobladillo en una prensa plegadora y en la mayoría de los casos es innecesario. El peligro real es sobrecargar la prensa plegadora y destruir el punzón y la cama de la máquina. El ariete y la cama se volcan y hacen que cada uno se doble permanentemente.
Figura 2. Las placas de empuje en un conjunto de matrices de aplanamiento garantizan que las herramientas superior e inferior no se muevan en direcciones opuestas.
La prensa plegadora generalmente se deforma bajo carga y regresa a su posición plana original cuando se retira esta. Sin embargo, exceder el límite de carga de las prensas puede doblar las piezas de la máquina hasta el punto en que ya no regresan a una posición plana. Esto puede dañar permanentemente la prensa plegadora. Por lo tanto, asegúrese de considerar sus operaciones de dobladillo en los cálculos de tonelaje. (Para más información, puede consultar "Los 4 pilares del tonelaje de una prensa plegadora").
Si la brida que se va a aplanar es lo suficientemente larga para aplanarse, el empuje lateral debe ser mínimo. Sin embargo, si encuentra que el empuje lateral parece excesivo y desea limitar el movimiento y la torsión del mod, puede agregar placas de empuje al mod. La placa de empuje no es más que una pieza gruesa de acero agregada a la herramienta inferior, que se extiende más allá de la herramienta superior. La placa de empuje mitiga los efectos del empuje lateral y asegura que las herramientas superior e inferior no se muevan en direcciones opuestas entre sí (ver Figura 2).
Como señalé al principio de esta columna, hay demasiadas preguntas y muy poco tiempo para responderlas todas. Gracias por su paciencia si me ha enviado preguntas recientemente.
En cualquier caso, las preguntas siguen apareciendo. Las responderé lo antes posible. Hasta entonces, espero que las respuestas aquí ayuden a quienes hicieron la pregunta y a otros que enfrentan problemas similares.
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