Estos insertos de peine están diseñados para montarse en soportes especiales y ayudan a eliminar arrugas en una variedad de aplicaciones de cigüeñal.
Un cliente le solicita un trabajo de conformado de tuberías a 90 grados. Esta aplicación requiere tubería de 2″. Diámetro exterior (DE) de 0,065 pulgadas. Espesor de pared de 4 pulgadas. Radio de línea central (CLR). El cliente necesita 200 piezas por semana durante un año.
Requisitos de la matriz: matrices de doblado, matrices de sujeción, matrices de prensado, mandriles y matrices de limpieza. Sin problema. Parece que todas las herramientas necesarias para doblar algunos prototipos están en el almacén, listas para usar. Tras configurar el programa de la máquina, el operador carga el tubo y realiza un doblez de prueba para comprobar si es necesario ajustar la máquina. El primer doblez salió del coche y quedó perfecto. Así, el fabricante envía varias muestras de tubos doblados al cliente, quien firma un contrato que, sin duda, generará un negocio rentable y estable. Todo parece estar en orden.
Pasaron los meses y el mismo cliente quería reducir costos de material. Esta nueva aplicación requiere tubería de 2″ de diámetro exterior x 0,035″ de diámetro. Espesor de pared y 3 pulgadas de CLR. La empresa almacena internamente las herramientas de otra aplicación, lo que permite al taller producir prototipos de inmediato. El operario carga todas las herramientas en la plegadora e intenta revisar el doblez. El primer doblez salió de la máquina con pliegues en su interior. ¿Por qué? Esto se debe a un componente de la herramienta especialmente importante para doblar tubos con paredes delgadas y radios pequeños: la matriz limpiadora.
Al doblar un tubo de aspiración giratorio, ocurren dos cosas: la pared exterior se colapsa y se adelgaza, mientras que el interior se contrae y colapsa. Los requisitos mínimos para las herramientas de doblado de tubos con brazos giratorios son una matriz de doblado alrededor de la cual se dobla el tubo y una matriz de sujeción para sujetar el tubo en su lugar mientras se dobla alrededor de la matriz.
La matriz de sujeción ayuda a mantener una presión constante sobre la tubería en la tangente donde se produce la curva. Esto proporciona la fuerza de reacción que crea la curva. La longitud de la matriz depende de la curvatura de la pieza y del radio de la línea central.
La propia aplicación determinará las herramientas necesarias. En algunos casos, solo se requieren matrices de doblado, matrices de sujeción y matrices de prensa. Si su trabajo requiere paredes gruesas que producen radios grandes, es posible que no necesite una matriz de rascador ni un mandril. Otras aplicaciones requieren un conjunto completo de herramientas, que incluye una matriz de rectificado, un mandril y (en algunas máquinas) una pinza para guiar el tubo y doblarlo en el plano de rotación durante el proceso de doblado (véase la Figura 1).
Las matrices de escobilla ayudan a mantener y eliminar las arrugas en el radio interior de la curva. También minimizan la deformación fuera de la tubería. Las arrugas se producen cuando el mandril dentro de la tubería ya no puede proporcionar suficiente fuerza reactiva.
Al doblar, el limpiador se utiliza siempre con un mandril insertado en la tubería. La función principal del mandril es controlar la forma del radio exterior de la curva. Los mandriles también admiten radios internos, aunque solo ofrecen soporte completo para aplicaciones con un rango limitado de curvas en D y relaciones de pared. El D de la curva es el CLR de la curva dividido por el diámetro exterior de la tubería, y el factor de pared es el diámetro exterior de la tubería dividido por el espesor de pared (véase la Figura 2).
Las matrices de rascado se utilizan cuando el mandril ya no proporciona el control o soporte adecuados para el radio interior. Por regla general, se requiere una matriz de desmoldeo para doblar cualquier mandril de pared delgada. (A los mandriles de pared delgada a veces se les llama mandriles de paso fino, y el paso es la distancia entre las bolas del mandril). La selección del mandril y la matriz depende del diámetro exterior (DE) de la tubería, su espesor de pared y el radio de curvatura.
El ajuste correcto de la matriz de rectificado cobra especial importancia cuando las aplicaciones requieren paredes más delgadas o radios más pequeños. Consideremos de nuevo el ejemplo del principio de este artículo. Lo que funciona para 4 pulgadas, CLR puede no ser compatible con 3 pulgadas. Los cambios de material que CLR y sus clientes requieren para ahorrar dinero se acompañan de la mayor precisión necesaria para ajustar la matriz.
Figura 1. Los componentes principales de una dobladora de tubos rotativa son la sujeción, el doblado y las matrices de sujeción. Algunas instalaciones pueden requerir la inserción de un mandril en el tubo, mientras que otras requieren el uso de un cabezal de raspador. La pinza (no se menciona aquí, pero se ubicará en el centro donde se insertará el tubo) ayuda a guiarlo durante el proceso de doblado. La distancia entre la tangente (el punto donde se produce la curva) y la punta del rascador se denomina desplazamiento teórico del rascador.
Seleccionar la matriz raspadora correcta, proporcionar el soporte adecuado de la matriz de doblado, la matriz y el mandril, y encontrar la posición correcta de la matriz limpiadora para eliminar los huecos que causan arrugas y deformaciones son clave para producir dobleces ajustados de alta calidad. Normalmente, la posición de la punta del peine debe estar entre 0,060 y 0,300 pulgadas de la tangente (véase la deflexión teórica del peine en la Figura 1), dependiendo del tamaño y el radio del tubo. Consulte con su proveedor de herramientas para obtener las dimensiones exactas.
Asegúrese de que la punta del cabezal limpiador esté alineada con la ranura del tubo y que no haya ningún espacio (ni protuberancia) entre la punta y la ranura. Compruebe también la presión del molde. Si el peine está en la posición correcta con respecto a la ranura, aplique una ligera presión sobre la matriz de presión para empujar el tubo hacia la matriz de curvatura y suavizar las arrugas.
Las matrices de limpiaparabrisas vienen en una variedad de formas y tamaños. Puede adquirir matrices de limpiaparabrisas rectangulares o cuadradas para tuberías rectangulares y cuadradas, y también puede usar limpiaparabrisas con forma o contorno para adaptarse a formas específicas y ofrecer características únicas.
Los dos estilos más comunes son la matriz de rascador de una pieza con dorso cuadrado y el portarascador de cuchillas. Las matrices de rascador de dorso cuadrado (véase la Figura 3) se utilizan para productos de paredes delgadas, curvas en D estrechas (normalmente de 1,25 D o menos), aplicaciones aeroespaciales, aplicaciones estéticas y producción de lotes pequeños y medianos.
Para curvas inferiores a 2D, puede empezar con una matriz de rasqueta de dorso cuadrado, lo que agiliza el proceso. Por ejemplo, puede empezar con un raspador curvo 2D de dorso cuadrado con un factor de pared de 150. Como alternativa, puede usar un porta-rascador con cuchilla para aplicaciones menos agresivas, como curvas 2D con un factor de pared de 25.
Las placas limpiadoras de parte trasera cuadrada proporcionan el máximo soporte para el radio interior. También se pueden cortar después del desgaste de la punta, pero deberá ajustar la máquina para acomodar la matriz limpiadora más corta después del corte.
Otro tipo común de portacuchillas para raspador es más económico y rentable para realizar curvas (ver Figura 4). Se pueden usar para curvas en D moderadas a estrechas, así como para doblar diversas tuberías con el mismo diámetro exterior y CLR. En cuanto note desgaste en la punta, puede reemplazarla. Al hacerlo, notará que la punta se ajusta automáticamente a la misma posición que la cuchilla anterior, lo que significa que no es necesario ajustar el montaje del brazo del limpiaparabrisas. Sin embargo, tenga en cuenta que la configuración y la ubicación de la llave de la cuchilla en el soporte de la matriz del limpiador son diferentes, por lo que debe asegurarse de que el diseño de la cuchilla coincida con el del portaescobillas.
Los portaherramientas con insertos reducen el tiempo de fraguado, pero no se recomiendan para radios pequeños. Tampoco funcionan con tubos o perfiles rectangulares o cuadrados. Tanto los peines de rascador con parte trasera cuadrada como los brazos de rascador con inserto se pueden fabricar en proximidad. Las matrices de rascador sin contacto están diseñadas para minimizar el desperdicio de tubos, lo que permite longitudes de trabajo más cortas al extender el accesorio detrás del rascador y permitir que la pinza (bloque guía del tubo) se coloque más cerca de la matriz de doblado (véase la Figura 5).
El objetivo es acortar la longitud de la tubería, ahorrando así material para una aplicación correcta. Si bien estos limpiaparabrisas sin contacto reducen el desperdicio, ofrecen menos soporte que los limpiaparabrisas traseros cuadrados estándar o los soportes de limpiaparabrisas estándar con escobillas.
Asegúrese de utilizar el mejor material posible para la matriz raspadora. Se recomienda usar bronce de aluminio para doblar materiales duros como acero inoxidable, titanio y aleaciones INCONEL. Para doblar materiales más blandos, como acero dulce, cobre y aluminio, utilice una rasqueta de acero o acero cromado (véase la fig. 6).
Figura 2. En general, las aplicaciones menos agresivas no requieren un chip de limpieza. Para leer esta tabla, consulte las claves anteriores.
Cuando se utiliza un mango de cuchillo con hoja, el mango generalmente está hecho de acero, pero en algunos casos puede requerirse que tanto el mango como la punta sean de bronce de aluminio.
Tanto si usa un peine como un portacepillos con cuchillas, la máquina se configurará de la misma manera. Sujetando el tubo con la abrazadera completa, coloque el raspador sobre la curva y la parte posterior del tubo. La punta del limpiador encajará en su lugar al golpear la parte posterior del conjunto de limpiadores con un mazo de goma.
Si no puede usar este método, utilice el ojo y una regla para instalar la matriz o el soporte de la escobilla. Tenga cuidado y utilice el dedo o el ojo para asegurarse de que la punta esté recta. Asegúrese de que la punta no esté demasiado adelantada. La transición del tubo a la punta de la matriz sea suave. Repita el proceso según sea necesario para lograr un doblez de buena calidad.
El ángulo de inclinación es el ángulo de la escobilla de goma con respecto a la matriz. Algunas aplicaciones profesionales en la industria aeroespacial y otros sectores utilizan escobillas diseñadas con poca o ninguna inclinación. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, el ángulo de inclinación suele ajustarse entre 1 y 2 grados, como se muestra en la figura 1, para proporcionar suficiente espacio libre y reducir la resistencia. Deberá determinar la pendiente exacta durante la configuración y los giros de prueba, aunque a veces puede ajustarla en el primer giro.
Con una matriz limpiadora estándar, coloque la punta ligeramente hacia atrás, detrás de la tangente. Esto deja espacio para que el operador la mueva hacia adelante a medida que se desgasta. Sin embargo, nunca monte la punta de la matriz limpiadora tangencialmente ni más allá, ya que esto la dañará.
Al doblar materiales más blandos, puede usar tantos rastrillos como necesite. Sin embargo, si dobla materiales más duros, como acero inoxidable o titanio, intente mantener la matriz de raspado con una inclinación mínima. Use un material más duro para que el raspador quede lo más recto posible; esto ayudará a limpiar los pliegues en las curvas y las rectas después de las curvas. Esta configuración también debe incluir un mandril de ajuste preciso.
Para obtener la mejor calidad de doblado, se recomienda usar un mandril y una matriz raspadora para sujetar el interior del doblez y controlar la ovalidad. Si su aplicación requiere una rasqueta y un mandril, use ambos y no se arrepentirá.
Volviendo al dilema anterior, intente conseguir el próximo contrato para paredes más delgadas y un CLR más denso. Con el molde limpiador instalado, el tubo salió de la máquina impecablemente, sin arrugas. Esto representa la calidad que la industria busca, y la calidad es lo que la industria merece.
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