O especialista em dobras Steve Benson responde a e-mails de leitores com perguntas sobre bainhas e cálculos de dobra. Getty Images
Recebo muitos e-mails todos os meses e gostaria de ter tempo para responder a todos. Mas, infelizmente, o dia não tem horas suficientes para isso. Para a coluna deste mês, compilei alguns e-mails que tenho certeza que meus leitores assíduos acharão úteis. Agora, vamos começar a falar sobre questões relacionadas ao layout.
P: Gostaria de começar dizendo que você escreve ótimos artigos. Achei-os muito úteis. Estou com dificuldades com um problema no nosso software CAD e não consigo encontrar uma solução. Estou criando um comprimento de corte para a bainha, mas o software sempre parece exigir uma margem de dobra extra. Nosso operador de dobradeira me disse para não deixar margem de dobra para a bainha, então configurei o software CAD para o mínimo absoluto permitido (0,008") – mas mesmo assim fiquei sem material.
Por exemplo, tenho uma chapa de aço inoxidável 304 de calibre 16, com dimensões externas de 2" e 1,5" e 0,75". A bainha deve ser feita na parte externa. Nossos operadores de dobra determinaram que a tolerância de dobra é de 0,117 polegadas. Ao somarmos as dimensões e a bainha, e subtrairmos a tolerância de dobra (2 + 1,5 + 0,75 – 0,117), obtemos um comprimento total de 4,132 polegadas. No entanto, meus cálculos resultaram em um comprimento menor (4,018 polegadas). Diante disso, como calculamos o comprimento da chapa plana para a bainha?
A: Primeiro, vamos esclarecer alguns termos. Você mencionou tolerância de dobra (BA), mas não mencionou dedução de dobra (BD). Notei que você não incluiu a BD para dobras entre 2,0" e 1,5".
BA e BD são diferentes e não intercambiáveis, mas se usados ​​corretamente, ambos levam ao mesmo resultado. BA é a distância ao redor do raio medida no eixo neutro. Em seguida, adicione esse valor às dimensões externas para obter o comprimento da chapa plana. BD é subtraído das dimensões totais da peça, uma dobra por dobra.
A Figura 1 mostra a diferença entre os dois. Certifique-se de estar usando o correto. Observe que os valores de BA e BD podem variar de dobra para dobra, dependendo do ângulo de dobra e do raio interno final.
Para entender seu problema, você está usando aço inoxidável 304 com 0,060″ de espessura, uma dobra e dimensões externas de 2,0 e 1,5″, com uma bainha de 0,75″ na borda. Novamente, você não incluiu informações sobre o ângulo de dobra e o raio de dobra interno, mas, para simplificar, calculei o raio de dobra considerando um ângulo de 90 graus em uma matriz de 0,472 polegadas. Isso resulta em um raio de dobra flutuante de 0,099 polegadas, calculado usando a regra dos 20%. (Para mais informações sobre a regra dos 20%, você pode consultar “Como prever com precisão o raio de dobra interno da formação de ar” digitando o título na caixa de pesquisa do thefabricator.com.)
Se for 0,062 polegadas, o raio do punção dobra o material em mais de 0,472 polegadas. Com uma abertura de matriz de 0,099 polegadas, flutuando dentro do raio de dobra, seu BA (ângulo de dobra) deve ser de 0,141 polegadas, o recuo externo deve ser de 0,125 polegadas e a dedução de dobra (BD) deve ser de 0,107 polegadas. Você pode aplicar essa BD para dobras entre 1,5 e 2,0 polegadas. (Você pode encontrar as fórmulas de BA e BD na minha coluna anterior, incluindo "Noções básicas de aplicação de funções de dobra".)
Em seguida, você precisa calcular o valor a ser deduzido para a bainha. Em condições ideais, o fator de dedução para bainhas planas ou fechadas (materiais com menos de 0,080 polegadas de espessura) é de 43% da espessura do material. Nesse caso, o valor deve ser de 0,0258 polegadas. Usando essas informações, você poderá realizar um cálculo para uma peça plana:
0,017 polegadas. A diferença entre o seu valor para a chapa plana, de 4,132 polegadas, e o meu, de 4,1145 polegadas, pode ser facilmente explicada pelo fato de que a dobra depende muito do operador. O que quero dizer com isso? Bem, se o operador golpear a parte achatada do processo de dobra com mais força, obterá uma aba mais longa. Se o operador não golpear a aba com força suficiente, a aba acabará encurtando.
P: Temos uma aplicação de dobra onde conformamos diversas chapas metálicas, desde aço inoxidável de calibre 20 até material pré-revestido de calibre 10. Possuímos uma prensa dobradeira com ajuste automático de ferramentas, uma matriz em V ajustável na parte inferior e um punção segmentado com posicionamento automático na parte superior. Infelizmente, cometemos um erro e encomendamos um punção com raio de ponta de 0,063".
Estamos trabalhando para obter comprimentos de flange consistentes na primeira parte. Foi sugerido que nosso software CAD estava usando o cálculo errado, mas nossa empresa de software viu o problema e disse que estava tudo bem. Será que o problema está no software da dobradeira? Ou estamos complicando demais? É apenas um ajuste normal de BA ou podemos obter um novo punção com raio de 0,032"? Qualquer informação ou conselho será muito apreciado.
A: Vou começar respondendo ao seu comentário sobre ter comprado o raio de punção errado. Dado o tipo de máquina que você tem, presumo que esteja usando termoformagem a ar. Isso me leva a fazer algumas perguntas. Primeiro, quando você envia o trabalho para a oficina, você informa ao operador em qual molde o desenho da abertura da peça será feito? Isso faz muita diferença.
Ao conformar uma peça por termoformagem a ar, o raio interno final é formado como uma porcentagem da abertura do molde. Essa é a regra dos 20% (consulte a primeira pergunta para obter mais informações). A abertura da matriz afeta o raio de curvatura, que por sua vez afeta BA e BD. Portanto, se o seu cálculo incluir um raio alcançável para a abertura da matriz diferente daquele usado pelo operador na máquina, você tem um problema.
Suponha que a máquina utilize uma largura de matriz diferente da planejada. Nesse caso, a máquina obterá um raio de curvatura interno diferente do planejado, alterando BA e BD e, consequentemente, as dimensões da peça formada.
Isso me leva ao seu comentário sobre o raio de punção incorreto. 0,063″, a menos que você esteja tentando obter um raio de curvatura interno diferente ou menor. O raio deve funcionar bem, por isso.
Meça o raio de curvatura interno obtido e certifique-se de que ele corresponde ao raio de curvatura interno calculado. O raio do punção está realmente errado? Depende do que você deseja alcançar. O raio do punção deve ser igual ou menor que o raio de curvatura interno flutuante. Se o raio do punção for maior que o raio de curvatura flutuante natural em uma determinada abertura da matriz, a peça assumirá o raio do punção. Isso alterará o raio de curvatura interno e os valores que você calculou para BA e BD.
Por outro lado, você não quer usar um raio de punção muito pequeno, pois isso pode acentuar a curva e causar muitos outros problemas. (Para mais informações sobre isso, consulte "Como evitar curvas acentuadas".)
Além desses dois extremos, o punção na forma de ar nada mais é do que uma unidade de empurrar e não afeta BD e BA. Novamente, o raio de curvatura é expresso como uma porcentagem da abertura da matriz, calculado usando a regra dos 20%. Além disso, certifique-se de aplicar os termos e valores de BA e BD corretamente, conforme mostrado na Figura 1.
Pergunta: Estou tentando calcular a força lateral máxima para uma ferramenta de bainha personalizada para garantir a segurança dos nossos operadores durante o processo de bainha. Você tem alguma dica para me ajudar a encontrar esse valor?
Resposta: A força lateral ou o empuxo lateral são difíceis de medir e calcular para achatar uma bainha em uma prensa dobradeira e, na maioria dos casos, são desnecessários. O verdadeiro perigo é sobrecarregar a prensa dobradeira e destruir o punção e a base da máquina. O pistão e a base podem tombar, causando o empenamento permanente de ambos.
Figura 2. Placas de pressão em um conjunto de matrizes de aplainamento garantem que as ferramentas superior e inferior não se movam em direções opostas.
A prensa dobradeira normalmente se deforma sob carga e retorna à sua posição plana original quando a carga é removida. No entanto, exceder o limite de carga da prensa pode deformar as peças da máquina a ponto de elas não retornarem mais à posição plana. Isso pode danificar permanentemente a prensa dobradeira. Portanto, certifique-se de considerar suas operações de rebarbação nos cálculos de tonelagem. (Para mais informações sobre isso, você pode consultar "Os 4 pilares da tonelagem de uma prensa dobradeira".)
Se a flange a ser aplainada for longa o suficiente para ser aplainada, o empuxo lateral deverá ser mínimo. No entanto, se você achar que o empuxo lateral parece excessivo e quiser limitar o movimento e a torção do módulo, poderá adicionar placas de empuxo ao módulo. A placa de empuxo nada mais é do que uma peça espessa de aço adicionada à ferramenta inferior, estendendo-se para cima além da ferramenta superior. A placa de empuxo atenua os efeitos do empuxo lateral e garante que as ferramentas superior e inferior não se movam em direções opostas (veja a Figura 2).
Como mencionei no início desta coluna, há muitas perguntas e pouco tempo para respondê-las todas. Agradeço a sua paciência se você me enviou perguntas recentemente.
Em todo caso, que as perguntas continuem surgindo. Responderei a todas assim que possível. Até lá, espero que as respostas aqui ajudem aqueles que fizeram a pergunta e outras pessoas que enfrentam problemas semelhantes.
Descubra os segredos da utilização de uma prensa dobradeira neste workshop intensivo de dois dias, nos dias 8 e 9 de agosto, com o instrutor Steve Benson, que ensinará a teoria e os fundamentos matemáticos por trás da sua máquina. Você aprenderá os princípios da dobra de chapas metálicas de alta qualidade por meio de instruções interativas e exemplos práticos ao longo do curso. Através de exercícios fáceis de entender, você aprenderá as habilidades necessárias para calcular deduções de dobra precisas, escolher a melhor ferramenta para o trabalho e determinar a abertura correta da matriz em V para evitar distorções na peça. Visite a página do evento para saber mais.
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