Dobramento de chapas metálicas: o que é e como funciona

Índice

1.0O que é dobra em chapa metálica?
2.0Como a dobra difere de outros processos de conformação
3.0Como são usadas as dobradeiras de barras e as prensas dobradeiras
4.0O que são Air Bending, Bottoming e Coining?
5.0Como funciona a dobra de rolos
6.0O que são flexão por tração, compressão e prensa?
7.0Como dobrar tubos de forma eficaz
8.0O que é conformação por rolos?
9.0Como funcionam as costuras e flanges
10.0Como endireitar ou achatar metal
11.0Como projetar para melhor curvatura
12.0Como calcular o tamanho do blank plano
13.0Resumo

A dobra de chapas metálicas é um processo fundamental de deformação plástica utilizado na fabricação de inúmeros componentes metálicos. Este guia explica os princípios por trás da dobra, os tipos de operações de dobra, as considerações sobre ferramentas e as melhores práticas de projeto e execução.

1.0O que é dobra em chapa metálica?

Dobrar é uma processo de deformação plástica onde o metal é deformado em torno de um eixo linear com pouca ou nenhuma alteração na área da superfície. As principais características da flexão incluem:

Tensão no exterior superfície da curva
Compressão na superfície interna
Desbaste próximo ao eixo neutro
Retorno elástico, ou o retorno parcial do material após a deformação

2.0Como a dobra difere de outros processos de conformação

Formando:Múltiplas dobras são produzidas usando uma única configuração de matriz.
Desenhar e esticar:A deformação não se limita a eixos lineares ou pode envolver múltiplos eixos não independentes.

natureza superior de uma dobra em chapa metálica mostrando tensão na parte externa e compressão na parte interna parte inferior a porção superior da região de dobra vista de lado mostra como a porção central — (Superior) Natureza de uma dobra em chapa metálica mostrando tensão na parte externa e compressão na parte interna. (Inferior) A parte superior da região de dobra, vista de lado, mostra como a parte central ficará mais fina do que as bordas.

3.0Como são usadas as dobradeiras de barras e as prensas dobradeiras

Pastas de barra

Adequado para chapas metálicas de calibre leve
Pode produzir curvas de até 150 graus
Ideal para dobra de precisão em pequena escala

Dobradeiras de prensa

Usado para materiais mais espessos ou curvas mais complexas
Capaz de formar vários ângulos e contornos com as ferramentas corretas

As matrizes de prensa dobradeira podem formar uma variedade de ângulos e contornos

4.0O que são Air Bending, Bottoming e Coining?

Dobra de ar

Usa um três pontos método de flexão
O ângulo de curvatura é controlado pelo profundidade de penetração do punção
Menos força necessária, mais flexível para diferentes materiais

Fundo

O punção entra em contato total com a matriz inferior
O ângulo de curvatura é fixo pela geometria da matriz
Oferece melhor controle de retorno elástico

Cunhagem

Uma variante de alta força de fundo
O material é comprimido além do seu ponto de escoamento
Produz preciso e repetível curvas

comparação entre matrizes de prensa dobradeira de ar para a esquerda e para a direita com a matriz dobradeira de ar a quantidade de dobra é controlada pela posição de base da matriz superior — Comparação entre matrizes de dobra de ar (esquerda) e matrizes de dobra de fundo (direita). Com a matriz de dobra de ar, a quantidade de dobra é controlada por
a posição inferior da matriz superior.

5.0Como funciona a dobra de rolos

A flexão de rolos é uma forma contínua de flexão de três pontos onde chapas, folhas ou vigas são gradualmente dobradas entre rolos. É ideal para:

Produção de curvas de grande raio
Formação de perfis cilíndricos ou curvos
Processamento de vigas, tubos e materiais de grande espessura

dobradeiras hidráulicas de três rolos para tubos 2 — Dobradores de tubos hidráulicos de três rolos

6.0O que são flexão por tração, compressão e prensa?

Desenhar Dobra:Um bloco de forma rotativo puxa o material para a forma desejada.
Flexão por compressão:Uma ferramenta móvel comprime o material contra uma matriz fixa.
Dobra de prensa:Um cilindro de prensagem introduz o punção na matriz de conformação para criar a dobra.

Visão geral dos métodos comuns de dobra de tubos: compressão, desenho e dobra por prensa — (a) Dobramento por estiramento, no qual o bloco de forma gira; (b) dobramento por compressão, no qual uma ferramenta móvel comprime a peça de trabalho contra uma forma estacionária; (c) dobramento por prensa, onde o cilindro de prensa move a forma de dobra

7.0Como dobrar tubos de forma eficaz

Parâmetros-chave para o sucesso dobra de tubos incluem:

Diâmetro externo (DE)do tubo
Espessura da parede
Raio de curvatura

Ferramentas e técnicas adequadas evitam problemas de deformação, como achatamento, enrugamento ou afinamento da parede.

uma representação esquemática do processo de conformação por laminação a frio sendo usado para converter chapas ou placas em tubos b algumas formas típicas produzidas pela conformação por laminação — (a) Representação esquemática do processo de conformação a frio usado para converter chapas ou placas em tubos. (b) Algumas formas típicas
produzido por conformação de rolos

máquina de dobrar tubos quadrados redondos — máquina de dobrar tubos quadrados e redondos

8.0O que é conformação por rolos?

A conformação de rolos é uma processo de dobra progressiva onde uma tira de metal passa por vários rolos, cada um realizando dobras incrementais. Principais características:

Apenas dobrando está envolvido, sem cortes ou perfurações
Todas as curvas são paralelo
Ideal para produção perfis longos e complexos
Configuração e mudança pode ser demorado

sequência de oito rolos para a conformação de um canal de caixa — Sequência de oito rolos para a conformação de um canal de caixa

9.0Como funcionam as costuras e flanges

Costura é usado para interligar mecanicamente as bordas das folhas - comum em latas, recipientes e tambores
Flangeamento envolve dobrar a borda da folha para criar uma borda ou reforço
Ambas as operações dependem da flexão controlada ao longo da borda da folha

vários tipos de costuras usadas em chapas metálicas — Vários tipos de costuras usadas em chapas metálicas

10.0Como endireitar ou achatar metal

O alisamento é frequentemente necessário antes de formar mais operações para garantir a planura. Os métodos comuns incluem:

Nivelamento de rolos: O material passa por conjuntos de rolos alternados para eliminar gradualmente a curvatura
Nivelamento de maca: O material é fixado e esticado para atingir a planura desejada

método de endireitamento de haste ou folha passando-a por um conjunto de rolos de endireitamento para hastes, outro conjunto de rolos é usado para fornecer endireitamento na direção transversal — Método de endireitamento de haste ou folha passando-a por um conjunto de
rolos de endireitamento. Para barras, outro conjunto de rolos é usado para realizar o endireitamento na direção transversal.

11.0Como projetar para melhor curvatura

Ao projetar para flexão, vários fatores críticos devem ser considerados:

Qual é o raio de curvatura mínimo?

O raio mínimo de curvatura depende de ductilidade do material e grossura
Curvas muito acentuadas podem causar rachaduras

Como o retorno elástico afeta a curvatura?

Grandes raios de punção e ângulos rasos geralmente resultam em retorno elástico
Curvas mais fechadas reduzem o retorno elástico, mas aumentam o estresse interno

as curvas devem ser feitas com o eixo de curvatura perpendicular à direção de rolamento quando as curvas de intersecção são feitas, ambas devem estar em um ângulo em relação à direção de rolamento — As dobras devem ser feitas com o eixo perpendicular à direção de laminação. Quando forem feitas dobras cruzadas, ambas devem estar em ângulo com a direção de laminação, como mostrado.

Por que a direção do material é importante

Dobrando perpendicular à direção de rolamento é preferível
Para curvas que se cruzam, alinhe ambas em um ângulo em relação à direção de rolamento para evitar rachaduras

12.0Como calcular o tamanho do blank plano

Ao planejar uma peça dobrada, é essencial determinar o correto comprimento plano em branco (L). As considerações incluem:

Desbaste de material na região da curva
Raio de curvatura (R)e espessura (t)
Use fórmulas ou tabelas de tolerância de dobra para levar em conta o comportamento do material e as mudanças dimensionais durante a conformação

relação entre o raio mínimo de curvatura em relação à espessura e a ductilidade do metal a ser dobrado, medida pela redução de área em um teste de tração uniaxial — Relação entre o raio de curvatura mínimo (em relação à espessura) e a ductilidade do metal a ser dobrado (medida pela redução de área em um teste de tração uniaxial).

13.0Resumo

A dobra de chapas metálicas é uma técnica de conformação versátil e essencial, utilizada em diversos setores. Ao compreender os princípios por trás do processo e planejar cuidadosamente o projeto e as ferramentas, os fabricantes podem garantir peças precisas e de alta qualidade com o mínimo de desperdício. Seja utilizando prensas dobradeiras, perfiladeiras ou matrizes de dobra avançadas, a chave para o sucesso reside na precisão e no conhecimento dos materiais.