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A dobra de chapa metálica (às vezes chamada de flangeamento de chapa metálica) é uma das técnicas mais importantes e amplamente utilizadas na fabricação de chapas metálicas.
A dobra de chapa metálica permite que os fabricantes transformem uma peça reta de chapa metálica em um componente angular, o que é mais econômico do que soldar ou fixar duas peças separadas.
A dobra de chapa metálica normalmente funciona aplicando força à chapa metálica de uma forma que causa deformação permanente. No entanto, existem muitos métodos de dobra e máquinas de dobra diferentes que podem ser usados para obter os melhores resultados.
Este artigo serve como uma introdução à dobra de chapas metálicas, apresentando o conhecimento básico de dobra, equipamentos típicos de dobra, tipos de dobra de chapas metálicas e precauções técnicas, como tolerância de dobra e rebote.
O que é dobra de chapa metálica?
A dobra de chapa metálica é uma técnica de processamento de metal usada para transformar peças planas de chapa metálica em formato de V, U ou ranhurado.
Este é um processo de fabricação importante e conveniente porque dobrar uma placa de metal plana em um novo formato é muito mais barato do que processar formas em V, U ou canal a partir de peças sólidas ou fundi-las em uma fundição. Além disso, as peças produzidas por dobra são mais robustas do que aquelas feitas pela soldagem de duas chapas planas em formato de V.
Muitos tipos de dobra de chapas metálicas envolvem o uso de máquinas chamadas freios, às vezes chamadas de dobradeiras ou dobradeiras de chapas metálicas. A força pode ser aplicada manualmente ou por meio de dispositivos hidráulicos.
Métodos de dobra de chapa metálica
Existem vários métodos de dobra de chapa metálica, todos semelhantes em função, mas diferentes em operação. Portanto, conhecer o método ideal a ser escolhido é o primeiro passo que você precisa dar para ter sucesso em seu projeto de conformação de chapas metálicas. Existem vários métodos de dobra de chapas metálicas, todos semelhantes em função, mas diferentes em operação. Portanto, conhecer o método ideal a ser escolhido é o primeiro passo que você precisa dar para ter sucesso em seu projeto de conformação de chapas metálicas.
Dobra V
A dobra em V é o método mais comum de dobra de chapa metálica. Punção e matriz em forma de V utilizados no processo. O punção em forma de V força a peça de chapa metálica na ranhura “em forma de V” na matriz, formando chapas metálicas com diferentes ângulos de curvatura. Os operadores podem obter ângulos de curvatura agudos, obtusos ou de 90°, dependendo do punção em forma de V e do ângulo da matriz.
Dobra de ar
A dobra a ar é bastante semelhante ao método de dobra em V: depende de um punção e matriz em forma de V para dobrar chapas metálicas. Este método não é tão preciso quanto outros métodos, mas é muito flexível: pode ser usado para criar dobras em V, U e outras formas. No entanto, ao contrário do processo convencional de dobra em V, o punção no método de dobra a ar não força a folha para o fundo da cavidade. Em vez disso, deixa espaço (ou ar) embaixo da chapa, permitindo maior controle do ângulo de dobra do que a dobra em V convencional.
Dobra Inferior
Bottoming (ou flexão inferior) é um tipo de flexão em V que também resolve o desafio do retorno elástico. Envolve deformar a chapa metálica na região de dobra aplicando força adicional através da ponta do punção após a conclusão da dobra. Durante o processo de assentamento, o punção pressiona completamente a placa metálica no molde, formando uma curva que corresponde à forma geométrica dentro do molde.
Assim como o método de flexão a ar, o bottoming oferece um controle preciso do ângulo de curvatura. No entanto, a dobra a ar requer uma força de pressão maior do que a necessária para a dobra inferior.
Dobra de borda
Este método é usado em curvatura do paineler e envolve o uso de moldes superiores e inferiores que se movem para cima e para baixo para dobrar. Geralmente é usado para chapas de metal mais curtas para reduzir a nitidez e evitar danos à borda dobrada.
No método de dobra de borda, a chapa metálica é mantida contra uma matriz por uma almofada de pressão. O punção então força a borda da folha que se estende além da matriz e da almofada de pressão, fazendo com que ela se dobre na extremidade da matriz.
Este método oferece uma boa vantagem mecânicaㅡo que significa que permite aplicar menos força para criar dobras desejadas (e ângulos de dobra).
Dobragem de rolo
O método de dobra por rolo permite dobrar chapas metálicas em rolos, tubos, cones ou formas curvas. Este processo exclusivo de conformação de chapa metálica utiliza conjuntos de rolos que alimentam (e dobram) o material metálico até a curvatura desejada.
Este processo é utilizado para dobrar peças com grandes ondulações e envolve a utilização de três rolos acionados por sistema hidráulico para dobrar a chapa.
O método de dobra de rolo pode ser processado pela máquina dobradeira de placa de 4 rolos ou pela máquina dobradeira de placa de 3 rolos.
Dobragem Rotativa
A dobra rotativa pode dobrar chapas metálicas com um grau superior a 90. O perfil final é semelhante a uma dobra em V, mas a superfície do perfil é mais lisa. Na dobra rotativa, a chapa metálica é fixada em uma matriz rotativa e desenhada ao redor da matriz para formar uma geometria cujo raio corresponda ao raio de curvatura desejado. Este método geralmente adota um mandril de suporte interno para evitar enrugamento na parede da chapa dobrada.
Máquinas para dobrar chapas metálicas
A prensa dobradeira hidráulica é um dos equipamentos mais importantes para dobrar e conformar peças na indústria de chapas metálicas. Sua função é dobrar placas de aço em vários formatos de peças de acordo com os requisitos do processo.
A prensa dobradeira é um tipo de máquina dobradeira de chapa que usa um punção superior móvel e uma matriz inferior correspondente. Durante o processo de dobra, a placa de metal é colocada na matriz inferior e o punção é movido à força para dentro do metal, forçando-o para o entalhe inferior da matriz. De acordo com o formato da matriz inferior, uma prensa dobradeira pode ser usada para produzir curvas em forma de V, curvas em forma de U e outras formas. A prensa dobradeira hidráulica pode atender às necessidades de várias peças de trabalho, substituindo as ferramentas da prensa dobradeira.
As máquinas de freio de flexão hidráulica podem ser divididas em sincronização de eixo de torção e sincronização eletro-hidráulica de acordo com os métodos de sincronização. A prensa dobradeira mais sofisticada atualmente no mercado é a prensa dobradeira servo-híbrida.
O dobrador de painel é uma máquina usada nas indústrias de fabricação e processamento para dobrar ou moldar placas de metal em formatos específicos. O princípio de funcionamento geralmente é fixar e posicionar a placa de metal e, em seguida, usar um sistema mecânico ou hidráulico para dobrar o metal ao longo de um eixo predeterminado. Os centros de dobra desempenham um papel crucial nas indústrias que exigem modelagem precisa e eficiente de formatos de chapas metálicas, reduzindo a necessidade de trabalho manual e melhorando a qualidade geral dos produtos acabados.
O dobrador de painel pode criar automaticamente múltiplas dobras para cada lado, incluindo dobras para cima/para baixo, curvas planas ou curvas. O sistema servo central de dobra de painel flexível inteligente adota um sistema servo elétrico puro de circuito totalmente fechado, que pode suportar ligação simultânea de 16 eixos no limite superior do sistema. No uso real, são usados 9 eixos (11 eixos), o que significa que 9 eixos (11 eixos) são ligações simultâneas no sentido prático. A ação de flexão é suave e a coordenação da operação mecânica é alta. Ele pode completar com sucesso várias combinações de ações complexas e a eficiência geral do trabalho da máquina é muito alta.
O dobrador de painel flexível inteligente adota um molde de dobra universal, que consegue dobrar vários formatos por meio de ligação paralela de vários eixos e controle servo completo, e pode dobrar vários formatos complexos. Formas complexas que podem ser dobradas em diversas combinações, como ângulos retos, ângulos não retos, arcos, dobras superiores e dobras inferiores.
O dobrador de painéis concentra-se na solução de vários problemas complexos de flexão para chapas finas. Pode ser amplamente utilizado no campo de gabinete de aço (armário de arquivo, armário de ferramentas, tampa externa, gabinete elétrico, gabinete de comunicação, gabinete de gás, gabinete de medidor de água, etc.), campo de utensílios de cozinha (geladeira, ar condicionado, fogão, etc.) .), móveis, ventilação, refrigeração, purificação, indústria de portas, decoração, elevadores e outros campos de formação de metal relacionados, adequados para dobrar diferentes tipos de peças de trabalho.
Uma laminadora de placas é um dispositivo que usa rolos de trabalho para dobrar e moldar chapas metálicas e pode formar diferentes formatos de peças, como peças cilíndricas e cônicas. É um equipamento de processamento muito importante. O princípio de funcionamento de uma dobradeira de chapas é usar forças externas, como pressão hidráulica e força mecânica, para mover os rolos de trabalho, dobrando ou formando a chapa metálica. Com base no movimento rotacional e nas mudanças de posição de rolos de trabalho de diferentes formatos, peças elípticas, em forma de arco, cilíndricas e outras podem ser processadas.
Os tipos de laminadores variam dependendo do campo de utilização. Dividido pelo número de rolos, é dividido em máquina laminadora de placa de três rolos e máquina laminadora de placa de quatro rolos. A laminadora de três rolos é dividida em máquina laminadora de três rolos simétrica, máquina laminadora de três rolos com ajuste horizontal para baixo, máquina laminadora de ajuste curvado para baixo, máquina laminadora universal de três rolos de rolo superior e máquina laminadora CNC hidráulica. Do ponto de vista da transmissão, pode ser dividida em tipos mecânicos e hidráulicos.
Uma prensa refere-se a uma máquina de moldagem utilizada para produtos industriais a serem formados por pressão, geralmente utilizando cilindros hidráulicos, portanto também conhecidas como prensas hidráulicas. A prensa é o principal equipamento para moldagem por compressão e conformação de chapas metálicas, que é dividida em estrutura de pórtico e estrutura de coluna de acordo com a forma da estrutura de pórtico. De acordo com a posição do cilindro principal de óleo de pressão, a prensa pode ser dividida em tipos de pressão ascendente e descendente. Para prensar grandes laminados de plástico, pode ser usada uma prensa de pressão descendente com o cilindro de óleo na parte inferior, enquanto uma prensa de pressão ascendente é frequentemente usada para prensar peças plásticas em geral. De acordo com o tipo de fluido de trabalho, também pode ser dividido em prensas hidráulicas acionadas por óleo hidráulico e prensas hidráulicas acionadas por emulsões óleo-água.
A máquina para ferreiro é um equipamento de máquina-ferramenta que integra múltiplas funções, como corte de metal, puncionamento, cisalhamento, dobra, etc. Tem as vantagens de fácil operação, baixo consumo de energia e baixo custo de manutenção. É o equipamento preferido para processamento de metal nas indústrias modernas (como metalurgia, pontes, comunicação, energia, militar, etc.). Os ferreiros são divididos em dois tipos: máquinas hidráulicas para ferreiros e máquinas mecânicas para ferreiros.
Desafios durante a dobra de chapa metálica
Primavera de volta
Quando a chapa metálica é dobrada em uma nova forma, ela retornará naturalmente até certo ponto após a remoção da força de flexão. Isso é chamado de 'retorno elástico'.
Devido à resistência à compressão das placas metálicas dobradas, pode ocorrer retorno elástico. Durante a flexão de chapas metálicas, um lado está sujeito à tensão, enquanto o outro lado está sujeito à compressão. No entanto, devido à maior resistência à compressão do que à resistência à tração do material, o lado comprimido resiste com sucesso à deformação e se autodescomprime após a remoção da força.
Springback não é o problema principal, mas significa que os fabricantes devem compensar a recuperação esperada dobrando excessivamente a placa metálica. Se o metal dobrar intencionalmente um pouco excessivamente, uma pequena quantidade de rebote natural resultará no ângulo correto.
É claro que calcular o retorno elástico está longe de ser simples e há diversas variáveis que podem afetar a severidade do retorno elástico da chapa metálica, incluindo o tipo e as especificações do material. Além disso, um raio interno maior resultará em maior retorno elástico.
O retorno elástico de uma placa metálica é proporcional ao limite de escoamento do material e inversamente proporcional ao seu módulo de elasticidade. O aço com baixo teor de carbono tem menos retorno elástico e é ideal para peças de alta precisão, enquanto o aço com alto teor de carbono e o aço inoxidável têm um retorno elástico significativo. Quanto maior o raio de curvatura, maior será o retorno elástico. Raios de curvatura menores resultam em maior precisão.
Tolerância de flexão
Ao dobrar uma placa de metal, o lado externo da placa será alongado, resultando em uma alteração em seu comprimento. Isto significa, por exemplo, que o comprimento total dos dois lados dobrados em forma de V será maior que o comprimento original da chapa.
Então, se o tamanho mudar, como podemos projetar com precisão uma peça para garantir que ela se encaixe em outros componentes? Como determinamos o comprimento que uma folha de metal deve ter? Para compensar a variação de tamanho, devemos considerar a margem de flexão: a diferença entre o comprimento da placa não dobrada e a soma dos comprimentos de cada lado da placa dobrada acabada.
O cálculo da tolerância de dobra considerará fatores como espessura da chapa metálica, raio de curvatura e ângulo de curvatura. A calculadora do coeficiente de flexão pode ser usada para calcular o coeficiente de flexão necessário para peças de chapa metálica.
Melhor material e medidor para dobra de chapa metálica
Alguns materiais de chapa metálica são mais adequados para dobra do que outros. De modo geral, o melhor material para flexão é dúctil e não quebradiço.
Os materiais comumente usados para dobra de chapas metálicas incluem:
- Aço de baixo carbono: pode ser dobrado em qualquer temperatura.
- Aço mola: pode dobrar após o recozimento.
- Liga de aço 4140: dobrável após recozimento.
- Alumínio 5052: Comparado com outras ligas de alumínio, possui um alto grau de dobrabilidade.
- Cobre: Altamente flexível.
Os materiais que são mais difíceis de dobrar (embora não impossíveis) incluem alumínio 6061, titânio, latão e bronze.
Conclusão
Este artigo apresenta o conhecimento básico sobre dobra de chapas metálicas. A dobra de chapas metálicas pode ser obtida usando várias máquinas, incluindo dobradeiras, prensas hidráulicas, dobradeiras de painéis e ferragens. A SC Machinery é uma fornecedora líder de serviços de conformação de chapas metálicas em toda a Ásia. Oferecemos serviços de dobra de alta qualidade para empresas que atendem uma ampla gama de indústrias.
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