En mi experiencia con el procesamiento de chapa metálica, comprender el método de cálculo para el doblado de arco grande es esencial para obtener resultados precisos y de alta calidad. El doblado de arco grande presenta desafíos únicos que requieren una cuidadosa consideración de factores como las propiedades del material, el radio de curvatura y las especificaciones del utillaje. A lo largo de los años, he desarrollado un enfoque sistemático para calcular los parámetros necesarios para realizar doblados de arco grande con éxito. En este artículo, compartiré mis conocimientos sobre el método de cálculo para el doblado de arco grande en el procesamiento de chapa metálica, ofreciendo consejos y técnicas prácticas que pueden ayudar a los operadores a mejorar la precisión y la eficiencia del doblado.

En el ámbito de procesamiento de chapa metálicaDoblar no es solo una acción mecánica; es un arte. Cada curva, cada arco, tiene el potencial de transformar una pieza plana de metal en un componente funcional o una obra de arte impactante. Entre estos dobleces, el doblado de arcos grandes destaca como un desafío técnico y una iniciativa creativa. Hoy profundizamos en los complejos métodos de cálculo que sustentan el doblado de arcos grandes, explorando cómo los artesanos utilizan la geometría y la precisión para moldear el metal en elegantes curvas.

● Comprensión de la flexión de arcos grandes

A continuación se presenta un desglose de los aspectos clave involucrados en la comprensión de la flexión de arco grande:

Materiales: La flexión por arco grande se puede aplicar a diversos materiales, incluyendo metales como acero, aluminio y cobre, así como plásticos y materiales compuestos. La elección del material depende de factores como los requisitos de resistencia, la flexibilidad y la aplicación prevista.

Métodos de doblado: Se utilizan diversos métodos para el doblado de arcos grandes, cada uno adaptado a diferentes materiales y requisitos de doblado. Algunas técnicas comunes incluyen:

Doblado por rodillos: Este método consiste en pasar el material entre rodillos que lo doblan gradualmente hasta alcanzar la curvatura deseada. El doblado por rodillos es adecuado para curvas largas y continuas, y se utiliza a menudo para láminas y placas metálicas.

●Doblado en prensa: El doblado en prensa implica el uso de prensas hidráulicas o mecánicas para aplicar fuerza al material, lo que provoca su curvatura alrededor de una matriz o molde. El doblado en prensa es adecuado para conformar radios más estrechos y formas complejas.

Doblado por inducción: En este método, se aplica calor a una zona específica del material mediante bobinas de inducción, lo que lo ablanda y permite doblarlo alrededor de una forma. El doblado por inducción se utiliza comúnmente para doblar tubos y tuberías.

Equipo: El doblado de arcos grandes suele requerir equipo especializado, como máquinas dobladoras, rodillos, prensas, matrices y moldes. La elección del equipo depende de factores como el material a doblar, la curvatura deseada y el volumen de producción.

Consideraciones: Se deben tener en cuenta varios factores al realizar flexiones de arco grandes, entre ellos:

●Propiedades del material: Los diferentes materiales exhiben distintos grados de elasticidad, ductilidad y comportamiento de endurecimiento por trabajo, lo que puede afectar el proceso de doblado.

●Radio de curvatura: El radio de curvatura determina la curvatura del producto final e influye en la elección del método y el equipo de curvatura.

●Recuperación elástica: Tras el doblado, algunos materiales pueden presentar recuperación elástica, recuperando parcialmente su forma original. Este fenómeno debe tenerse en cuenta al diseñar y fabricar componentes doblados.

Aplicaciones: El doblado por arco grande se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la fabricación de componentes estructurales, elementos arquitectónicos, sistemas de tuberías y piezas de automoción. Permite la producción de formas curvas y esculturales que serían difíciles o imposibles de lograr con otros métodos.

●Longitud del arco

En la figura anterior, la longitud se calcula según los datos de la figura. La longitud del arco se calcula según la longitud de la capa neutra. No se puede calcular según la longitud del arco de la boca exterior o interior, ya que el tamaño sería inexacto. La capa neutra es la longitud de la capa que, en teoría, no se estira ni se comprime durante el doblado de la chapa metálica. Se utiliza como longitud desplegada. ¿Cómo se utiliza la capa neutra? Para doblar chapa metálica con arcos grandes, cuando el filete R dividido por el espesor de la chapa metálica es igual a 6,5 veces, la capa neutra se encuentra en el centro del espesor de la chapa metálica. 

Por lo tanto, el cálculo de la longitud del arco de la chapa metálica en la figura a continuación es igual a 3,14*(20+0,5)/2=32,2, donde 20 es el radio de curvatura y 0,5 es la mitad del espesor de la chapa metálica. ¿Por qué se divide entre 2? Dado que el radio calculado es igual a la circunferencia de un semicírculo, nuestra curvatura es de 90 grados, que equivale a la circunferencia de un cuarto de círculo. Otras fórmulas para calcular ángulos permiten dividir primero por 180 y luego multiplicar por el ángulo de curvatura.

●Calcular el número de cuchillas de doblado

Para calcular la cantidad de cuchillas de doblado necesarias para el doblado de arcos grandes, es necesario tener en cuenta varios factores, como el radio del arco, el espesor del material y la precisión deseada del doblado.

Analicemos el proceso de cálculo:

1. Cálculo de la longitud del arco: Primero, calcule la longitud del arco que se debe doblar. Esto se puede determinar usando la fórmula de la circunferencia de un círculo:

2. Longitud de la cuchilla de doblado: Las cuchillas de doblado deben cubrir una parte considerable del arco para garantizar un doblado suave. Normalmente, la longitud de cada cuchilla de doblado es ligeramente mayor que la longitud del arco.

3. Factor de superposición: Para garantizar un doblado uniforme, es necesario que haya una superposición entre las cuchillas de doblado adyacentes. Esta superposición compensa cualquier espacio o inconsistencia en el proceso de doblado.

4. Calcule la cantidad de cuchillas de doblado: divida la longitud total del arco por la longitud efectiva de cada cuchilla de doblado, teniendo en cuenta el factor de superposición.

Conociendo la longitud del arco de plegado, se puede calcular el número de cuchillas. Generalmente, se avanza 2 mm por cada plegado. El resultado es: 32,2/2 = 16. Redondeo decimal.

●Calcular el ángulo de curvatura

Para calcular el ángulo de flexión en un arco grande, debemos considerar la longitud y el radio del arco. El ángulo de flexión se puede determinar mediante la fórmula.

Sabiendo que el ángulo de doblado a completar es de 90 grados y que hay 16 cuchillas, se puede calcular que cada ángulo de doblado es igual a: 90/16 = 5,63 grados. Luego, restando 180 grados a 5,63 grados, el ángulo de ajuste de la dobladora es: 180 - 5,63 = 174,37 grados.

El número de cuchillas de doblado indicado anteriormente se calcula según el valor empírico. Si considera que el efecto de doblado de 2 mm por vez no es adecuado, puede modificarlo según corresponda.

Herramientas y técnicas

El doblado de arcos grandes suele requerir equipos y técnicas especializadas. Las prensas plegadoras hidráulicas, las laminadoras y los equipos de conformado por estirado se utilizan comúnmente para lograr doblados precisos en superficies extensas. Los artesanos también pueden emplear accesorios y plantillas para sujetar el metal durante el doblado, garantizando así precisión y repetibilidad.

Además, la elección del utillaje y el método de plegado depende de los requisitos específicos del proyecto. Ya sea una curva suave para elementos arquitectónicos o un contorno complejo para componentes aeroespaciales, los artesanos adaptan su enfoque para afrontar los retos específicos de cada aplicación.