Pergunta: Tenho lutado para entender como o raio da curvatura (como indiquei) na impressão se relaciona com a seleção da ferramenta. Por exemplo, atualmente estamos tendo problemas com algumas peças feitas de aço A36 de 0,5″. Usamos punções de 0,5″ de diâmetro para essas peças. raio e 4 polegadas. morrer. Agora, se eu usar a regra dos 20% e multiplicar por 4 polegadas. Quando aumento a abertura da matriz em 15% (para aço), obtenho 0,6 polegadas. Mas como o operador sabe usar um punção com raio de 0,5″ quando a impressão requer um raio de curvatura de 0,6″?
R: Você mencionou um dos maiores desafios enfrentados pela indústria de chapas metálicas. Este é um equívoco que tanto os engenheiros como as oficinas de produção têm de enfrentar. Para corrigir isso, começaremos com a causa raiz, os dois métodos de formação, e não entendendo as diferenças entre eles.
Desde o advento das dobradeiras na década de 1920 até os dias atuais, os operadores moldaram peças com dobras inferiores ou retificações. Embora a dobra inferior tenha saído de moda nos últimos 20 a 30 anos, os métodos de dobra ainda permeiam nosso pensamento quando dobramos chapas metálicas.
As ferramentas de retificação de precisão entraram no mercado no final da década de 1970 e mudaram o paradigma. Então, vamos dar uma olhada em como as ferramentas de precisão diferem das ferramentas de plaina, como a transição para ferramentas de precisão mudou a indústria e como tudo isso se relaciona com a sua pergunta.
Na década de 1920, a moldagem mudou de vincos de freio a disco para matrizes em forma de V com punções correspondentes. Um punção de 90 graus será usado com uma matriz de 90 graus. A transição da dobra para a conformação foi um grande avanço para as chapas metálicas. É mais rápido, em parte porque o freio de placa recém-desenvolvido é acionado eletricamente – não é mais necessário dobrar manualmente cada curva. Além disso, o freio da placa pode ser dobrado por baixo, o que melhora a precisão. Além dos backgauges, o aumento da precisão pode ser atribuído ao fato de que o punção pressiona seu raio no raio de curvatura interno do material. Isto é conseguido aplicando a ponta da ferramenta a uma espessura de material menor que a espessura. Todos nós sabemos que se conseguirmos atingir um raio de curvatura interno constante, podemos calcular os valores corretos para subtração de dobra, tolerância de dobra, redução externa e fator K, independentemente do tipo de dobra que estamos fazendo.
Muitas vezes as peças têm raios de curvatura internos muito acentuados. Os fabricantes, designers e artesãos sabiam que a peça resistiria porque tudo parecia ter sido reconstruído – e de facto foi, pelo menos em comparação com hoje.
Está tudo bem até que algo melhor apareça. O próximo passo veio no final da década de 1970 com a introdução de ferramentas terrestres de precisão, controladores numéricos computadorizados e controles hidráulicos avançados. Agora você tem controle total sobre a prensa dobradeira e seus sistemas. Mas o ponto de inflexão é uma ferramenta de precisão que muda tudo. Todas as regras para a produção de peças de qualidade mudaram.
A história da formação é cheia de saltos e saltos. Em um salto, passamos de raios flexíveis inconsistentes para freios de placas para raios flexíveis uniformes criados por meio de estampagem, preparação e gravação em relevo. (Observação: renderização não é o mesmo que conversão; consulte os arquivos da coluna para obter mais informações. No entanto, nesta coluna, uso “dobra inferior” para me referir aos métodos de renderização e conversão.)
Esses métodos requerem uma tonelagem significativa para formar as peças. É claro que, em muitos aspectos, isso é uma má notícia para a dobradeira, ferramenta ou peça. No entanto, eles permaneceram como o método de dobra de metal mais comum por quase 60 anos, até que a indústria deu o próximo passo em direção à conformação por ar.
Então, o que é formação de ar (ou curvatura de ar)? Como funciona em comparação com o bottom flex? Este salto altera novamente a forma como os raios são criados. Agora, em vez de perfurar o raio interno da curvatura, o ar forma um raio interno “flutuante” como uma porcentagem da abertura da matriz ou da distância entre os braços da matriz (veja a Figura 1).
Figura 1. Na dobra a ar, o raio interno da dobra é determinado pela largura da matriz, não pela ponta do punção. O raio “flutua” dentro da largura do formulário. Além disso, a profundidade de penetração (e não o ângulo da matriz) determina o ângulo de dobra da peça.
Nosso material de referência é aço carbono de baixa liga com resistência à tração de 60.000 psi e raio de formação de ar de aproximadamente 16% do furo da matriz. A porcentagem varia dependendo do tipo de material, fluidez, estado e outras características. Devido às diferenças na própria chapa metálica, as percentagens previstas nunca serão perfeitas. No entanto, eles são bastante precisos.
O ar macio do alumínio forma um raio de 13% a 15% da abertura da matriz. O material laminado a quente, decapado e oleado, tem um raio de formação de ar de 14% a 16% da abertura da matriz. O aço laminado a frio (nossa resistência à tração básica é de 60.000 psi) é formado por ar dentro de um raio de 15% a 17% da abertura da matriz. O raio de formação de ar em aço inoxidável 304 é de 20% a 22% do furo da matriz. Novamente, essas porcentagens possuem uma faixa de valores devido às diferenças nos materiais. Para determinar a porcentagem de outro material, você pode comparar sua resistência à tração com a resistência à tração de 60 KSI do nosso material de referência. Por exemplo, se o seu material tiver resistência à tração de 120-KSI, a porcentagem deverá estar entre 31% e 33%.
Digamos que nosso aço carbono tenha uma resistência à tração de 60.000 psi, uma espessura de 0,062 polegadas e o que é chamado de raio de curvatura interno de 0,062 polegadas. Dobre-o sobre o orifício em V da matriz 0,472 e a fórmula resultante ficará assim:
Portanto, seu raio de curvatura interno será de 0,075 ″, que você pode usar para calcular tolerâncias de dobra, fatores K, retração e subtração de dobra com alguma precisão - ou seja, se o operador da dobradeira estiver usando as ferramentas certas e projetando peças em torno das ferramentas que os operadores usam .
No exemplo, o operador usa 0,472 polegadas. Abertura do carimbo. A operadora foi até o escritório e disse: “Houston, temos um problema. É 0,075.” Raio de impacto? Parece que realmente temos um problema; onde vamos conseguir um deles? O mais próximo que podemos chegar é 0,078. “ou 0,062 polegadas. 0,078 pol. O raio do punção é muito grande, 0,062 pol. O raio do punção é muito pequeno.”
Mas esta é a escolha errada. Por que? O raio do punção não cria um raio de dobra interno. Lembre-se, não estamos falando de flexão inferior, sim, a ponta do atacante é o fator decisivo. Estamos falando da formação do ar. A largura da matriz cria um raio; o soco é apenas um elemento de empurrar. Observe também que o ângulo da matriz não afeta o raio interno da dobra. Você pode usar matrizes agudas, em forma de V ou de canal; se todos os três tiverem a mesma largura da matriz, você obterá o mesmo raio de curvatura interno.
O raio do punção afeta o resultado, mas não é o fator determinante para o raio da dobra. Agora, se você formar um raio de punção maior que o raio flutuante, a peça assumirá um raio maior. Isso altera a tolerância de dobra, a contração, o fator K e a dedução de dobra. Bem, essa não é a melhor opção, não é? Você entende – esta não é a melhor opção.
E se usarmos 0,062 polegadas? Raio de impacto? Esse golpe vai ser bom. Por que? Porque, pelo menos ao usar ferramentas prontas, fica o mais próximo possível do raio de curvatura interno “flutuante” natural. O uso deste punção nesta aplicação deve proporcionar flexão consistente e estável.
Idealmente, você deve selecionar um raio de punção que se aproxime, mas não exceda, do raio do recurso da peça flutuante. Quanto menor o raio do punção em relação ao raio de curvatura flutuante, mais instável e previsível será a curvatura, especialmente se você acabar dobrando muito. Punções muito estreitas amassarão o material e criarão dobras acentuadas com menos consistência e repetibilidade.
Muitas pessoas me perguntam por que a espessura do material só importa na hora de escolher o furo da matriz. As porcentagens utilizadas para prever o raio de formação de ar assumem que o molde utilizado possui uma abertura de molde adequada à espessura do material. Ou seja, o furo da matriz não será maior ou menor que o desejado.
Embora seja possível diminuir ou aumentar o tamanho do molde, os raios tendem a se deformar, alterando muitos dos valores da função de dobra. Você também pode ver um efeito semelhante se usar o raio de acerto errado. Assim, um bom ponto de partida é a regra prática de selecionar uma abertura de matriz oito vezes maior que a espessura do material.
Na melhor das hipóteses, os engenheiros irão à oficina e conversarão com o operador da prensa dobradeira. Certifique-se de que todos saibam a diferença entre os métodos de moldagem. Descubra quais métodos eles usam e quais materiais eles usam. Obtenha uma lista de todos os punções e matrizes que eles possuem e projete a peça com base nessas informações. Depois, na documentação, anote os punções e matrizes necessários para o correto processamento da peça. É claro que você pode enfrentar circunstâncias atenuantes quando precisar ajustar suas ferramentas, mas isso deve ser a exceção e não a regra.
Operadores, eu sei que vocês são todos pretensiosos, eu mesmo fui um deles! Mas já se foi o tempo em que você podia escolher seu conjunto de ferramentas favorito. No entanto, saber qual ferramenta usar para o projeto de peças não reflete seu nível de habilidade. É apenas um fato da vida. Agora somos feitos de ar e não somos mais desleixados. As regras mudaram.
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Horário da postagem: 25 de agosto de 2023