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El doblado de chapa (a veces denominado reborde de chapa) es una de las técnicas más importantes y más utilizadas en la fabricación de chapa.
El doblado de chapa permite a los fabricantes convertir una pieza de chapa recta en un componente en ángulo, lo que es más rentable que soldar o unir dos piezas separadas.
El doblado de chapa metálica normalmente funciona aplicando fuerza a la chapa de una manera que provoca una deformación permanente. Sin embargo, existen muchos métodos de doblado y máquinas dobladoras diferentes que se pueden utilizar para lograr los mejores resultados.
Este artículo sirve como una introducción al doblado de chapa, presentando los conocimientos básicos del doblado, el equipo de doblado típico, los tipos de doblado de chapa y las precauciones técnicas como el margen de doblado y el rebote.
¿Qué es el doblado de chapa metálica?
El doblado de chapa metálica es una técnica de procesamiento de metales que se utiliza para transformar piezas planas de chapa metálica en formas en forma de V, U o ranuradas.
Este es un proceso de fabricación importante y conveniente porque doblar una placa de metal plana para darle una nueva forma es mucho más barato que procesar formas en V, U o canales a partir de piezas de trabajo sólidas o fundirlas en una fundición. Además, las piezas producidas por flexión son más robustas que las obtenidas soldando dos láminas metálicas planas en forma de V.
Muchos tipos de doblado de chapa implican el uso de máquinas llamadas frenos, a veces denominadas máquinas dobladoras o máquinas plegadoras de chapa. La fuerza se puede aplicar manualmente o mediante dispositivos hidráulicos.
Métodos de doblado de chapa metálica
Existen varios métodos de doblado de chapa metálica, todos los cuales son similares en función pero difieren en su funcionamiento. Por lo tanto, conocer el método ideal a elegir es el primer paso que debe dar para tener éxito en su proyecto de conformado de chapa. Existen varios métodos de doblado de chapa, todos los cuales son similares en función pero difieren en su funcionamiento. Por lo tanto, conocer el método ideal a elegir es el primer paso que debe dar para tener éxito en su proyecto de conformado de chapa.
Doblado en V
El doblado en V es el método de doblado de chapa más común. Punzón y matriz en forma de V utilizados en el proceso. El punzón en forma de V empuja la pieza de chapa hacia la ranura en forma de V de la matriz, formando chapas con diferentes ángulos de curvatura. Los operadores pueden lograr ángulos de curvatura agudos, obtusos o de 90°, dependiendo del ángulo del punzón en forma de V y del troquel.
Doblado por aire
El doblado por aire es bastante similar al método de doblado en V: se basa en un punzón y una matriz en forma de V para doblar láminas de metal. Este método no es tan preciso como otros métodos, pero es muy flexible: se puede utilizar para crear curvas en V, U y otras formas. Sin embargo, a diferencia del proceso convencional de doblado en V, el punzón en el método de doblado por aire no fuerza la lámina hacia el fondo de la cavidad. En cambio, deja espacio (o aire) debajo de la lámina, lo que permite un mayor control del ángulo de plegado que el plegado en V convencional.
Doblado inferior
Tocar fondo (o doblar el fondo) es un tipo de doblado en V que también resuelve el desafío del retorno elástico. Implica deformar la chapa en la región de flexión aplicando fuerza adicional a través de la punta del punzón una vez finalizada la flexión. Durante el proceso de fondo, el punzón presiona completamente la placa de metal dentro del molde, formando una curva que corresponde a la forma geométrica dentro del molde.
Al igual que el método de curvado por aire, el método de tocar fondo ofrece un control preciso del ángulo de curvatura. Sin embargo, el doblado por aire requiere una fuerza de presión mayor que el doblado por abajo.
Doblado de bordes
Este método se utiliza en curvatura del panelejem e implica el uso de moldes superiores e inferiores que se mueven hacia arriba y hacia abajo para doblarse. Por lo general, se usa para láminas de metal más cortas para reducir el filo y evitar daños en el borde de flexión.
En el método de doblado de bordes, la chapa se sujeta contra una matriz mediante una almohadilla de presión. Luego, el punzón fuerza contra el borde de la hoja que se extiende más allá del troquel y la almohadilla de presión, lo que hace que se doble sobre el extremo del troquel.
Este método ofrece una buena ventaja mecánica, lo que significa que le permite aplicar menos fuerza para crear las curvas (y los ángulos de curvatura) deseados.
Doblado de rollos
El método de doblado por rollo le permite doblar láminas de metal en rollos, tubos, conos o formas curvas. Este proceso único de conformado de chapa metálica utiliza conjuntos de rodillos que alimentan (y doblan) el material metálico hasta la curvatura deseada.
Este proceso se utiliza para doblar piezas con grandes rizos e implica el uso de tres rodillos accionados por un sistema hidráulico para doblar la chapa.
El método de doblado por rollo se puede procesar mediante la máquina dobladora de placas de 4 rodillos o la máquina dobladora de placas de 3 rodillos.
Doblado rotativo
El doblado rotatorio puede doblar chapa con un grado de más de 90. El perfil final es similar a un doblado en V, pero la superficie del perfil es más lisa. En el doblado rotatorio, la chapa metálica se sujeta a un troquel giratorio y se dibuja alrededor del troquel para formar una geometría cuyo radio coincide con el radio de curvatura deseado. Este método a menudo adopta un mandril de soporte interno para evitar arrugas en la pared de la chapa doblada.
Máquinas dobladoras de chapa
La máquina plegadora hidráulica es uno de los equipos más importantes para doblar y formar piezas de trabajo en la industria de la chapa. Su función es doblar placas de acero en diversas formas de piezas según los requisitos del proceso.
La prensa plegadora es un tipo de máquina dobladora de placas que utiliza un punzón superior móvil y un troquel inferior correspondiente. Durante el proceso de doblado, la placa de metal se coloca en el troquel inferior y el punzón se mueve con fuerza hacia el metal, forzándolo a entrar en la muesca del troquel inferior. De acuerdo con la forma del troquel inferior, se puede utilizar una plegadora para producir curvaturas en forma de V, curvas en forma de U y otras formas. La plegadora hidráulica puede satisfacer las necesidades de diversas piezas de trabajo reemplazando las herramientas de la plegadora.
Las máquinas de freno de flexión hidráulicas se pueden dividir en sincronización de eje torsional y sincronización electrohidráulica según los métodos de sincronización. La plegadora de gama más alta actualmente en el mercado es la plegadora servohíbrida.
La dobladora de paneles es una máquina utilizada en las industrias de fabricación y procesamiento para doblar o dar forma a placas de metal en formas específicas. El principio de funcionamiento suele ser sujetar y colocar la placa de metal y luego utilizar un sistema mecánico o hidráulico para doblar el metal a lo largo de un eje predeterminado. Los centros de doblado desempeñan un papel crucial en industrias que requieren un conformado preciso y eficiente de láminas de metal, reduciendo la necesidad de mano de obra y mejorando la calidad general de los productos terminados.
El doblador de paneles puede crear automáticamente múltiples pliegues para cada lado, incluidos pliegues hacia arriba/abajo, planos o curvos. El servosistema inteligente del centro de doblado de paneles flexibles adopta un sistema servo completamente eléctrico de circuito cerrado, que puede soportar un enlace simultáneo de 16 ejes en el límite superior del sistema. En el uso real, se utilizan 9 ejes (11 ejes), lo que significa que 9 ejes (11 ejes) son enlaces concurrentes en sentido práctico. La acción de flexión es suave y la coordinación de la operación mecánica es alta. Puede completar con éxito varias combinaciones de acciones complejas y la eficiencia general del trabajo de la máquina es muy alta.
La dobladora de paneles flexible inteligente adopta un molde de doblado universal, que logra doblar varias formas a través de un enlace paralelo de múltiples ejes y un servocontrol total, y puede doblar varias formas complejas. Formas complejas que se pueden plegar en varias combinaciones, como ángulos rectos, ángulos no rectos, arcos, pliegues superiores y pliegues inferiores.
La dobladora de paneles se centra en resolver diversos problemas complejos de plegado de placas delgadas. Puede ser ampliamente utilizado en el campo de la carcasa de gabinete de acero (archivador, gabinete de herramientas, cubierta exterior, gabinete eléctrico, gabinete de comunicación, gabinete de gas, gabinete de medidor de agua, etc.), campo de utensilios de cocina (refrigerador, aire acondicionado, estufa, etc.) .), muebles, ventilación, refrigeración, purificación, industria de puertas, decoración, ascensores y otros campos relacionados con el conformado de metales, adecuados para doblar diferentes tipos de piezas de trabajo.
Una máquina laminadora de placas es un dispositivo que utiliza rodillos de trabajo para doblar y dar forma a láminas de metal, y puede formar diferentes formas de piezas, como piezas cilíndricas y cónicas. Es un equipo de procesamiento muy importante. El principio de funcionamiento de una máquina dobladora de placas es utilizar fuerzas externas, como presión hidráulica y fuerza mecánica, para mover los rodillos de trabajo, doblando o formando así la chapa. En función del movimiento de rotación y los cambios de posición de los rodillos de trabajo de diferentes formas, se pueden procesar piezas elípticas, en forma de arco, cilíndricas y otras.
Los tipos de laminadoras varían según el campo de uso. Dividido por el número de rodillos, se divide en una máquina laminadora de placas de tres rodillos y una máquina laminadora de placas de cuatro rodillos. La máquina laminadora de tres rodillos se divide en máquina laminadora de tres rodillos simétrica, máquina laminadora de tres rodillos con ajuste horizontal hacia abajo, máquina laminadora de ajuste curvo hacia abajo, máquina laminadora universal de tres rodillos con rodillo superior y máquina laminadora CNC hidráulica. Desde la perspectiva de la transmisión, se puede dividir en tipos mecánicos e hidráulicos.
Una máquina prensa se refiere a una máquina de moldeo utilizada para que productos industriales se formen mediante presión, generalmente utilizando cilindros hidráulicos, por lo que también se conocen como prensas hidráulicas. La prensa es el equipo principal para el moldeo por compresión y conformado de chapa metálica, que se divide en estructura de marco y estructura de columna según la forma de la estructura de marco. Según la posición del cilindro de aceite principal de presión, la prensa se puede dividir en tipos de presión ascendente y descendente. Para prensar laminados de plástico grandes, se puede usar una prensa de presión hacia abajo con el cilindro de aceite en la parte inferior, mientras que a menudo se usa una prensa de presión hacia arriba para presionar piezas de plástico en general. Según el tipo de fluido de trabajo, también se puede dividir en prensas hidráulicas accionadas por aceite hidráulico y prensas hidráulicas accionadas por emulsiones aceite-agua.
La máquina calderera es un equipo de máquina herramienta que integra múltiples funciones como corte de metal, punzonado, cizallado, doblado, etc. Tiene las ventajas de fácil operación, bajo consumo de energía y bajo costo de mantenimiento. Es el equipo preferido para el procesamiento de metales en las industrias manufactureras modernas (como la metalurgia, puentes, comunicaciones, energía, militar, etc.). Los herreros se dividen en dos tipos: herreros hidráulicos y herreros mecánicos.
Desafíos durante el doblado de chapa metálica
Primavera de nuevo
Cuando la chapa se dobla para darle una nueva forma, naturalmente recuperará su elasticidad hasta cierto punto después de eliminar la fuerza de flexión. Esto se llama "recuperación elástica".
Debido a la resistencia a la compresión de las placas de metal dobladas, puede producirse un retorno elástico. Durante el doblado de chapa, un lado está sujeto a tensión, mientras que el otro lado está sujeto a compresión. Sin embargo, debido a la mayor resistencia a la compresión que a la tracción del material, el lado comprimido resiste con éxito la deformación y se autodescomprime al retirar la fuerza.
La recuperación elástica no es el problema principal, pero significa que los fabricantes deben compensar el rebote esperado doblando excesivamente la placa de metal. Si el metal se dobla intencionalmente en exceso, una pequeña cantidad de rebote natural dará como resultado el ángulo correcto.
Por supuesto, calcular la recuperación elástica no es nada sencillo y existen varias variables que pueden afectar la gravedad de la recuperación elástica de la chapa, incluido el tipo y las especificaciones del material. Además, un radio interior mayor dará como resultado una mayor recuperación elástica.
La recuperación elástica de una placa de metal es proporcional al límite elástico del material e inversamente proporcional a su módulo elástico. El acero con bajo contenido de carbono tiene menos recuperación elástica y es ideal para piezas de trabajo de alta precisión, mientras que el acero con alto contenido de carbono y el acero inoxidable tienen una recuperación elástica significativa. Cuanto mayor sea el radio de curvatura, mayor será la recuperación elástica. Los radios de curvatura más pequeños dan como resultado una mayor precisión.
Tolerancia de flexión
Al doblar una placa de metal, el lado exterior de la placa se alargará, lo que provocará un cambio en su longitud. Esto significa, por ejemplo, que la longitud total de los dos lados doblados en forma de V será mayor que la longitud original de la placa de chapa.
Entonces, si el tamaño cambia, ¿cómo podemos diseñar con precisión una pieza para garantizar que encaje con otros componentes? ¿Cómo determinamos la longitud que debe tener una lámina de metal? Para compensar la variación de tamaño, debemos considerar el margen de flexión: la diferencia entre la longitud de la placa no doblada y la suma de las longitudes de cada lado de la placa doblada terminada.
El cálculo del margen de flexión considerará factores como el espesor de la chapa, el radio de flexión y el ángulo de flexión. La calculadora del coeficiente de flexión se puede utilizar para calcular el coeficiente de flexión requerido para piezas de chapa.
El mejor material y calibre para doblar chapa metálica
Algunos materiales de chapa son más adecuados para doblar que otros. En términos generales, el mejor material para doblar es el dúctil y no el quebradizo.
Los materiales comúnmente utilizados para doblar chapa metálica incluyen:
- Acero con bajo contenido de carbono: se puede doblar a cualquier temperatura.
- Acero para resortes: puede doblarse después del recocido.
- Acero aleado 4140: flexible después del recocido.
- Aluminio 5052: en comparación con otras aleaciones de aluminio, tiene un alto grado de flexibilidad.
- Cobre: Altamente flexible.
Los materiales que son más difíciles de doblar (aunque no imposibles) incluyen el aluminio 6061, el titanio, el latón y el bronce.
Conclusión
Este artículo presenta los conocimientos básicos sobre el doblado de chapa. El doblado de chapa se puede lograr utilizando varias máquinas, incluidas prensas plegadoras, prensas hidráulicas, dobladoras de paneles y herreros. SC Machinery es un proveedor líder de servicios de conformado de chapa en Asia. Ofrecemos servicios de plegado de alta calidad a empresas que prestan servicios en una amplia gama de industrias.
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