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Dec 08, 2023

¿Piensa que el trabajo de la prensa plegadora es simple? Piensa otra vez

El ariete de la prensa dobladora desciende, el metal se dobla, el ciclo se repite. Parece

El ariete de la prensa dobladora desciende, el metal se dobla, el ciclo se repite. Parece bastante sencillo para los no iniciados. Pero no es tan simple. Ni por asomo. imágenes falsas

Para los no iniciados, doblar láminas de metal en una prensa plegadora parece simple. Se coloca un juego de punzón y matriz en la prensa plegadora y el ariete hace que el punzón se mueva hacia abajo en el espacio de la matriz para doblar la hoja de metal. Es tan simple que cualquiera podría manejar esta máquina, ¿verdad?

No tan rapido. Si bien la máquina parece simple, resulta que las prensas dobladoras son una de las máquinas más difíciles de dominar. Considere la Figura 1, que ilustra solo algunas de las variables con las que trabajan los operadores de prensas plegadoras todos los días.

Este error en la percepción a menudo lo tienen las personas de recursos humanos, los gerentes de nivel medio y alto y otros líderes. Su percepción y la consiguiente falta de apoyo a menudo quitan las ganancias de un proyecto. Los líderes empresariales que no logran comprender la complejidad de la prensa plegadora tienden a contratar a las personas equivocadas.

Operar una prensa plegadora no es para todos. Algunos que quieran ejecutar uno no deberían estar cerca de una prensa plegadora. Otros serían grandes técnicos pero no quieren tener nada que ver con la prensa plegadora. Y luego están esas raras personas que quieren aprender el oficio. Quieren aprender cómo y por qué, y parece que "simplemente lo entienden". Buena suerte encontrando a una de estas personas; Son dificiles de conseguir.

Lo mismo se aplica a la ingeniería y la falta general de conocimiento sobre el diseño para la formación de prensas plegadoras. El conocimiento inadecuado sobre el conformado de metales ha llevado a muchas prácticas dañinas a medida que los operadores intentan corregir problemas en el taller utilizando el conocimiento transmitido tribalmente. Tal entrenamiento no es bueno, especialmente porque la enseñanza del conocimiento tribal a menudo sufre de "desvanecimiento de réplicas". Cada vez que transmites conocimientos, tu alumno retiene solo el 80% de los mismos.

Un solo error crítico puede llevar al fracaso. Por lo tanto, es esencial que comprenda por completo el proceso de formación de metales, las técnicas de doblado y los matices de la formación en una prensa plegadora.

Al doblar una lámina de metal, se alarga la pieza de trabajo en el punto de la curva. Durante el proceso de doblado, la superficie exterior del doblez está sujeta a tensión de expansión o tensión, mientras que la superficie interior está expuesta a tensión de compresión. En el límite entre la expansión y la compresión hay un área teórica que no sufre cambios físicos durante la formación. Este eje neutro no se ve afectado por fuerzas de tracción o compresión y, por lo tanto, no tiene expansión ni compresión.

Durante el doblado, el eje neutral se mueve desde el 50 % en la parte plana (es decir, la mitad del espesor del material) hacia el radio de doblado interior, en algún lugar entre 0,5 y 0,273 (el resultado del cálculo t/Mt en la Figura 1). Usamos un factor k para calcular la ubicación del eje neutral reubicado. Algunas aplicaciones usan un factor k promedio (0.446 es común), algunas se refieren a gráficos y otras se basan en piezas de prueba. Para obtener más información sobre el factor k, consulte "Análisis del factor k en el doblado de chapa", una serie de dos partes.

Para tener en cuenta este alargamiento, la industria se basa en tres métodos comunes: el método de margen de flexión, el método empírico (a menudo utilizado en aplicaciones de placas) y el método de deducción de flexión.

Método de asignación de curvatura. Esto es más adecuado para calcular ángulos de curvatura que no sean perpendiculares, aunque también funciona para curvas de 90 grados. Definimos el margen de flexión (BA) como la longitud del eje neutro entre el punto tangente, como se muestra en la Figura 1.

Debido a que el eje neutral mide la misma longitud antes y después de la formación, podemos usarlo para calcular el tamaño plano de una pieza. Primero, determine las dos dimensiones de la brida desde el borde hasta el punto tangente del radio y el plano. A continuación, agregue ese resultado a la longitud del eje neutral (el BA) y obtendrá el tamaño total de la pieza en blanco plana (vea la Figura 2).

Método empírico. Este método también funciona bien para curvas de 90 grados y otros ángulos de curvatura, y puede ayudar a los diseñadores a calcular el alargamiento de la pieza. Para calcular la superficie plana usando este método, como se muestra en la Figura 3, simplemente agregue las dimensiones de la pata al vértice (la vértice de la curva se ilustra en la Figura 1), luego reste el doble del espesor del material (Mt): La pata A Apex + Pata B a Apex - 2Mt = Largo plano.

Método de deducción de pliegues. Este método incorpora la deducción de plegado (BD). El BD se calcula duplicando el retroceso exterior (OSSB) y restando el BA (consulte la Figura 4). A partir de aquí, resta el BD de las dimensiones exteriores: (Dimensión al vértice + Dimensión al vértice) - BD. Para ver una revisión de todas las fórmulas, consulte la figura de la hoja de referencia de Bend Formulas.

Para obtener más información sobre todo esto, consulte "Los fundamentos de la aplicación de funciones de plegado", así como "Una gran teoría unificadora del plegado en una prensa plegadora", una serie de cuatro partes que se publicó en 2015.

Cómo seleccionar las herramientas adecuadas para doblar siempre ha sido un problema. El conjunto de herramientas consta de una herramienta superior e inferior. La herramienta superior se llama punzón y la herramienta inferior se llama matriz.

Los técnicos eligen punzones y matrices para tener en cuenta el espesor del material, el radio de curvatura y el método de formación (curvatura con aire, curvatura inferior o acuñación). El ángulo del punzón debe ser igual o menor que el ángulo del dado (ver Figura 5). La combinación del ángulo de la herramienta debería ayudarlo a compensar la recuperación elástica, que es la tendencia del material a relajarse uno o dos grados cuando se libera de la presión aplicada para crear la curvatura. La abertura del troquel debe tener un tamaño apropiado para el radio de curvatura interior deseado.

Selección de un dado. Si selecciona una abertura de troquel que es demasiado pequeña, dañará la pieza y posiblemente aumente el tonelaje a niveles peligrosos. Seleccione una abertura de troquel demasiado grande y creará un radio más grande que el planificado, lo que cambia el valor de elongación de la curva mientras saca su parte de la tolerancia. Todo esto se aplica independientemente del método de formación o estilo de la herramienta.

La industria utiliza varios perfiles de matriz. El más común es el dado en V seguido del dado en canal. Hay mucho para seleccionar un ancho de troquel independientemente del perfil del troquel. Si el radio de curvatura interior es igual al grosor del material, la regla general es usar una abertura de troquel igual a ocho veces el grosor del material. A veces, sin embargo, la abertura del troquel debe ser de 10 a 12 veces el grosor del material, especialmente para materiales más gruesos. Pero hay más que eso. Para obtener más detalles, consulte "Predicción del radio interior al doblar una prensa plegadora".

Selección de un punzón. Dejando a un lado las herramientas personalizadas, los punzones de plegadora vienen en dos estilos generales, el punzón recto y el de cuello de cisne, y casi todos los demás perfiles de punzón son una variación de uno de los dos (consulte la Figura 6).

Si el radio de la punta del punzón es demasiado pequeño, penetrará en la superficie del material y provocará un pliegue en el centro del doblez. Este pliegue es una curva pronunciada y amplificará cualquier variación de ángulo causada por variables dentro del material, el grosor del material, la dureza y, en algunos materiales, incluso la dirección del grano.

FIGURA 1. Si cree que doblar metal en una prensa dobladora es simple, piénselo de nuevo. Esto ilustra solo algunas de las variables con las que trabajan los operadores de prensas plegadoras todos los días.

El tonelaje de conformado es otro problema que tanto el operador como el diseñador de piezas deben tener en cuenta. Familiarícese con la formación de tablas de tonelaje. Aprenda a leerlos y aplicarlos, y asegúrese de ajustar los valores para varios tipos de metal. Una tabla típica de tonelaje de formación podría aplicarse solo a acero laminado en frío suave con resistencia a la tracción de 60,000 PSI.

Si pasa por alto este paso, podría dañar la pieza, el punzón, el troquel, la prensa plegadora o todo lo anterior. También podría poner a su operador en una situación peligrosa.

Seleccione conjuntos de herramientas de acuerdo con el radio de plegado interior requerido de la pieza, a menos que el tonelaje total requerido para el plegado supere el tonelaje nominal de la herramienta, que es algo que nunca querrá hacer. Para obtener más información sobre el tonelaje, consulte "Los 4 pilares de los límites de tonelaje de la prensa plegadora".

Ampliando la columna del mes pasado sobre los tamaños mínimos de brida, este mes veremos la brida mínima que se puede producir en una abertura de troquel determinada. Para determinar ese valor de brida mínimo, debe tener en cuenta los radios en los dos bordes superiores del troquel (es decir, el radio del troquel).

Cuando la brida es corta y está cerca del radio de la matriz, la pieza puede deslizarse lo suficiente como para ahusar la brida o simplemente encajar directamente en el espacio de la matriz. Calcular la pestaña mínima antes de que las piezas lleguen al suelo ahorrará mucho tiempo, molestias y piezas desechadas.

Para hacer esto, considere las variables en la Figura 7. Debe calcular la longitud plana entre el borde y el punto tangente, donde el lado plano hace la transición al radio (a). También necesita conocer la longitud de la cuerda a lo largo del radio en el eje neutral (b) y la dimensión desde el centro del dado hasta el punto tangente del radio del dado y la parte plana del hombro del dado (c). Para determinar estos valores, puede utilizar los cálculos descritos en las Figuras 7 y 8.

Una vez que determine los valores para a, b y c, puede calcular la dimensión mínima de la brida que se puede doblar sobre el troquel. Si (a + b)/2＞c, entonces la brida se puede doblar. Si (a + b)/2≤ c, la brida no se puede doblar y la pieza se deslizará en el espacio del dado.

Estas son solo algunas de las muchas consideraciones involucradas en la producción de piezas en una prensa dobladora. Puede ver que doblar no es una operación tan simple como podría parecer a primera vista.

De hecho, doblar metal en una prensa plegadora resulta ser una de las operaciones más desafiantes en un taller de chapa. Se necesita mucho conocimiento, experiencia y planificación para que todo salga bien. Y esto es solo un comienzo. Ni siquiera hemos considerado cómo la prensa plegadora en sí misma afecta el proceso de formación.

Este seminario intensivo de dos días del 8 al 9 de agosto con el instructor Steve Benson le enseñará la teoría y los fundamentos matemáticos detrás de la máquina para descubrir los secretos para trabajar con prensas dobladoras. Comprenderá los principios detrás del plegado de chapa de calidad a través de instrucciones interactivas y problemas de trabajo de muestra a lo largo del curso. Con ejercicios fáciles de entender, aprenderá las habilidades necesarias para calcular deducciones de doblez precisas, seleccionar las mejores herramientas para el trabajo y determinar la apertura correcta del troquel en V para evitar la distorsión de la pieza. Visite la página del evento para obtener más información.