En mi experiencia trabajando en la fabricación de chapa metálica, he llegado a comprender la crucial relación entre el radio de curvatura de la chapa y el espesor de la placa. Comprender cómo interactúan estos dos factores es esencial para lograr curvaturas precisas y mantener la integridad estructural del material. Un radio de curvatura adecuado no solo afecta la estética del producto final, sino que también influye en su rendimiento en diversas aplicaciones. A lo largo de los años, he explorado esta relación en profundidad y, en este artículo, compartiré información sobre cómo el radio de curvatura de la chapa se relaciona con el espesor de la placa, ofreciendo una valiosa guía para un diseño y una fabricación eficaces.

Comprensión del radio de curvatura de la chapa metálica

El radio de curvatura se refiere al radio de la curvatura en la chapa metálica. Un radio menor indica una curvatura más cerrada, mientras que un radio mayor resulta en una curvatura más suave. Al diseñar piezas que requieren doblado, es fundamental considerar el radio de curvatura para evitar problemas como grietas o deformaciones.

1. Factores clave que influyen en el radio de curvatura

Soportes, cubiertas, armarios, chasis, cajas eléctricas. La fabricación de estas y otras innumerables piezas de chapa metálica parece bastante sencilla, pero lograr la precisión de las piezas implica cálculos de doblado bastante complejos. Esto se debe a que la placa metálica se alarga al doblarse.

La cantidad de alargamiento y la “flexión El margen de error se determina por varios factores. Estos incluyen el material y el espesor de la pieza de trabajo, el ángulo de doblado y el radio interior, el método empleado para doblar el metal y el factor K, a menudo malinterpretado, también conocido como factor neutro o factor Y.

Factor K

Por ejemplo, una pieza de latón o aluminio n.° 12 tiene aproximadamente 8,89 cm² por 0,21 cm de grosor. Al doblarla uniformemente sobre el borde de la encimera, la superficie en contacto con la encimera se comprimirá y su superficie exterior se estirará.

En algún punto entre estas superficies interna y externa, existe un plano imaginario que se encuentra en una zona de transición que no está comprimida ni tensada. Este es el eje neutro, y tiende a desplazarse hacia la superficie interna durante la flexión. Por lo tanto, el factor K es la relación entre la posición del eje neutro, medida desde la superficie interna (t) del codo, y el espesor total del material (Mt). Dado que el factor Y considera ciertas propiedades metalúrgicas, proporciona una versión más compleja del factor K estándar de la industria. Sin embargo, rara vez se utiliza.

Suponiendo que el radio de curvatura interior utilizado es menor que el espesor del material, en nuestro ejemplo, el factor K es de 0,33 para curvas de aire, 0,42 para curvas inferiores y, para radios de curvatura mayores, ambos aumentan gradualmente hasta un radio de curvatura de 0,5. El factor K también aumenta con el aumento de la dureza de los materiales, como el acero y el acero inoxidable, pero nunca supera el 0,5 mencionado.

Tolerancia de curvatura y curvatura

¿Y qué hay de todo lo demás que se ve en la planta de fabricación? Estos valores son muy importantes para quienes realizan cálculos manuales de plegado y necesitan generar un diseño plano y preciso del modelo 3D de la pieza. Aquí tienes unas breves instrucciones que todo diseñador de piezas de chapa metálica debería conocer:

Curvatura externa: Además de su posición y altura, cada brida se define por la cantidad de indentación en los ejes vertical y horizontal (X e Y). Por ejemplo, en una brida de 90°, OSSB es igual al diámetro exterior. Este, a su vez, es igual al radio de curvatura más el espesor del material.

Margen de flexión: ¿Recuerdas la hipotética línea neutra del factor K? Si quieres "desdoblarlo" o aplanarlo, este será el margen de flexión. Busca "margen de flexión" y lo verás descrito en muchos sitios web como "longitud del arco de flexión medida a lo largo del eje neutro del material".

Deducción por descuento de doblado: Estos mismos sitios mostrarán que la deducción por doblado es la diferencia entre la tolerancia de doblado y el doble del OSSB o la entrada externa. Al aplanar un modelo 3D, esta deducción por doblado es la cantidad que debe restarse de la pieza de trabajo para compensar cualquier estiramiento.

Otras consideraciones de diseño de chapa metálica

En otras palabras, el espesor del material en cualquier pieza de chapa metálica debe ser el mismo. Al principio, son planas, así que no intente diseñar una pieza con un espesor de 1/16 de pulgada (1,5875 mm) en una zona y 1/32 de pulgada (0,03125 mm) en otras.

Al colocar agujeros, ranuras y elementos similares en el diseño de una pieza, asegúrese de que estén al menos a cuatro veces el espesor del material de cualquier borde o esquina interior. Esto se debe al fenómeno de estiramiento descrito anteriormente. Al pegar un agujero redondo más cerca de la línea de doblado, este puede quedar ligeramente elíptico debido a la deformación del metal.

Puede especificar libremente diferentes radios para ajustar la pieza de acoplamiento o donde se necesite una esquina interior libre. Sin embargo, cualquier valor que elija debe aplicarse a todas las bridas de la pieza. De lo contrario, implicará ajustes adicionales y un mayor coste de las piezas.

Hablando de esquinas, también debería planificar doblar y aliviar la presión donde se conectan las dos bridas. Se trata de pequeñas muescas de aproximadamente 0,030 pulgadas (0,762 mm) de ancho para evitar que el material se hinche hacia afuera en la unión. Muchos sistemas CAD son lo suficientemente inteligentes como para crear estos alivios de doblado.

2. La relación entre el radio de curvatura de la chapa y el espesor

El flexión radio El radio de curvatura de la chapa metálica es un valor requerido en el plano de la misma. Es difícil determinar su magnitud en el procesamiento real. El radio de curvatura de la chapa metálica guarda cierta relación con el espesor del material, la presión de la plegadora y el ancho de la ranura inferior de la matriz.

La experiencia real en el procesamiento de chapa metálica ha concluido que cuando el espesor de la placa general no es mayor a 6 mm al doblarse, el radio interior del doblado de la chapa metálica se puede utilizar directamente como el radio del espesor de la placa.

Cuando el espesor de la placa es mayor de 6 mm e inferior a 12 mm, el radio de curvatura suele ser de 1,25 a 1,5 veces su espesor. Cuando el espesor de la placa es igual o superior a 12 mm, el radio de curvatura suele ser de 2 a 3 veces su espesor.

Cuando el radio de curvatura es R=0,5, el espesor general de la chapa metálica T es igual a 0,5 mm. Si se requiere un radio mayor o menor que el espesor de la placa, se requiere un procesamiento especial del molde.

Cuando el embutido de chapa metálica requiere doblarla a 90° y el radio de curvatura es particularmente pequeño, primero se ranura la chapa y luego se dobla. También se pueden procesar los moldes superior e inferior de las máquinas dobladoras especiales.

El radio de curvatura de la chapa metálica tiene una cierta relación con el ancho de la ranura inferior de la matriz de curvatura.

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