El experto en dobladillos Steve Benson responde a los correos electrónicos de los lectores para aclarar dudas sobre los cálculos de dobladillo y doblado. Getty Images
Recibo muchos correos electrónicos cada mes y desearía 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 de que mis lectores habituales encontrarán útiles. En este punto, comencemos a hablar sobre cuestiones relacionadas con el diseño.
P: Quiero empezar diciendo que escribes un artículo excelente. Me han resultado muy útiles. He estado teniendo problemas con un problema en nuestro software CAD y no logro encontrar una solución. Estoy creando una longitud en blanco para el dobladillo, pero el software siempre parece requerir un margen de doblado adicional. Nuestro operador de plegado me dijo que no dejara margen de doblado para el dobladillo, así que configuré el software CAD al mínimo absoluto permitido (0,008"), pero aun así me quedé sin existencias.
Por ejemplo, tengo una barra de acero inoxidable 304 de calibre 16, con dimensiones exteriores de 2" y 1,5", y un dobladillo de 0,75". Nuestros operadores de plegado han determinado que el margen de curvatura es de 0,117 pulgadas. Al sumar la dimensión y el dobladillo, y luego restar el margen de curvatura (2 + 1,5 + 0,75 - 0,117), obtenemos una longitud de material de 4,132 pulgadas. Sin embargo, mis cálculos me dieron una longitud de pieza en bruto más corta (4,018 pulgadas). Dicho esto, ¿cómo calculamos la pieza en bruto plana para el dobladillo?
A: Primero, aclaremos algunos términos. Mencionaste el margen de curvatura (BA), pero no mencionaste la deducción por curvatura (BD). Noté que no incorporaste BD para curvaturas entre 2,0″ y 1,5″.
BA y BD son diferentes y no intercambiables, pero si los usas correctamente, ambos te llevan al mismo lugar. BA es la distancia alrededor del radio medida en el eje neutro. Luego, suma ese número a tus dimensiones exteriores para obtener la longitud plana de la pieza en bruto. BD se resta de las dimensiones generales de la pieza de trabajo, una curva por cada curva.
La figura 1 muestra la diferencia entre ambos. Asegúrese de utilizar el correcto. Tenga en cuenta que los valores de BA y BD pueden variar de una curva a otra, dependiendo del ángulo de curvatura y del radio interior final.
Para ver su problema, está utilizando acero inoxidable 304 de 0,060" de espesor con una 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 y el radio de curvatura interior, pero para simplificar, calculé el aire asumiendo que hizo un ángulo de curvatura de 90 grados en 0,472 pulgadas. Esto le da un radio de curvatura flotante de 0,099 pulgadas, calculado usando 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. Con la apertura de la matriz, se consiguen 0,099 pulgadas. Flotando dentro del radio de curvatura, el BA debería ser de 0,141 pulgadas, el retroceso exterior debería ser de 0,125 pulgadas y la deducción de curvatura (BD) debería ser de 0,107 pulgadas. Esta BD se puede aplicar para curvaturas entre 1,5 y 2,0 pulgadas. (Puede encontrar las fórmulas de BA y BD en mi columna anterior, incluyendo "Conceptos básicos de aplicación de funciones de doblado").
A continuación, debes calcular cuánto debes restar por el dobladillo. En condiciones ideales, el factor de resta para dobladillos planos o cerrados (materiales de menos de 0,080 pulgadas de espesor) es el 43 % del espesor del material. En este caso, el valor debería ser 0,0258 pulgadas. Con esta información, deberías poder realizar un cálculo para una pieza plana:
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 mucho 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 donde formamos varias láminas de metal, desde acero inoxidable de calibre 20 hasta material pre-recubierto 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 autoposicionable en la parte superior. Desafortunadamente, cometimos un error y pedimos un punzón con un radio de punta de 0,063″.
Estamos trabajando para lograr 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 dijo que todo estaba bien. ¿Será el software de la máquina dobladora? ¿O le estamos dando demasiadas vueltas? ¿Es solo un ajuste normal de BA o podemos conseguir un nuevo punzón con material de 0,032″? ¿Necesitamos ayuda con el radio? Cualquier información o consejo será muy apreciado.
A: Primero abordaré su comentario sobre la compra del radio de punzón incorrecto. Dado el tipo de máquina que tiene, supongo que está utilizando conformado al aire. Esto me lleva a hacer varias preguntas. Primero, cuando envía el trabajo al taller, ¿le indica al operador en qué molde se forma el diseño de la abertura para la pieza? Marca una gran diferencia.
Cuando se realiza el conformado neumático de una pieza, 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 del troquel afecta al 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 del troquel que el que utiliza el operario en la máquina, tiene un problema.
Supongamos que la máquina utiliza un ancho de matriz diferente al previsto. En este caso, la máquina logrará un radio de curvatura interior diferente al previsto, 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 interior 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. ¿Es realmente incorrecto el radio del punzón? Depende de lo que quiera lograr. El radio del punzón debe ser igual o menor que el radio de curvatura interior flotante. Si el radio del punzón es mayor que el radio de curvatura flotante natural en una abertura de matriz determinada, la pieza tomará el radio del punzón. Esto volverá a cambiar 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 esto puede acentuar la curvatura y causar muchos otros problemas. (Para más información, 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 intentando calcular la fuerza lateral máxima para una herramienta de dobladillo personalizada para garantizar la seguridad de nuestros operarios durante el proceso de dobladillo. ¿Tienen algún consejo que me ayude a encontrarla?
Respuesta: La fuerza lateral o el 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 verdadero peligro es sobrecargar la prensa plegadora y destruir el punzón y la bancada de la máquina. El pistón y la bancada se vuelcan, provocando que cada uno se doble permanentemente.
Figura 2. Las placas de empuje en un juego de matrices de aplanamiento garantizan que las herramientas superior e inferior no se muevan en direcciones opuestas.
La plegadora normalmente se deforma bajo carga y vuelve a su posición plana original al retirarla. Sin embargo, exceder el límite de carga de los frenos puede doblar las piezas de la máquina hasta el punto de que ya no recuperen su forma plana. Esto puede dañar permanentemente la plegadora. Por lo tanto, asegúrese de tener en cuenta las operaciones de dobladillo en los cálculos de tonelaje. (Para más información, consulte «Los 4 pilares del tonelaje de una plegadora»).
Si la brida que se va a aplanar es lo suficientemente larga, el empuje lateral debería ser mínimo. Sin embargo, si considera que el empuje lateral es excesivo y desea limitar el movimiento y la torsión del módulo, puede agregar placas de empuje. La placa de empuje no es más que una pieza gruesa de acero que se agrega a la herramienta inferior y se extiende más allá de la herramienta superior. La placa de empuje mitiga los efectos del empuje lateral y garantiza que las herramientas superior e inferior no se muevan en direcciones opuestas (véase la Figura 2).
Como indiqué al principio de esta columna, hay demasiadas preguntas y muy poco tiempo para responderlas todas. Gracias por su paciencia si me han enviado preguntas recientemente.
En cualquier caso, que sigan surgiendo preguntas. Las responderé lo antes posible. Mientras tanto, espero que las respuestas aquí sean útiles para quienes formularon la pregunta y para quienes se enfrentan a problemas similares.
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