Nella mia esperienza nella lavorazione della lamiera, comprendere il metodo di calcolo per la piegatura ad arco di grandi dimensioni è essenziale per ottenere risultati accurati e di alta qualità. La piegatura ad arco di grandi dimensioni presenta sfide uniche che richiedono un'attenta valutazione di fattori quali le proprietà dei materiali, il raggio di piegatura e le specifiche degli utensili. Nel corso degli anni, ho sviluppato un approccio sistematico per calcolare i parametri necessari per piegature ad arco di grandi dimensioni di successo. In questo articolo, condividerò le mie conoscenze sul metodo di calcolo della piegatura ad arco di grandi dimensioni nella lavorazione della lamiera, fornendo suggerimenti e tecniche pratiche che possono aiutare gli operatori a migliorare la precisione e l'efficienza della piegatura.

Nel regno di lavorazione della lamiera, la piegatura non è solo un'azione meccanica; è una forma d'arte. Ogni curva, ogni arco, racchiude il potenziale per trasformare un pezzo di metallo piatto in un componente funzionale o in una straordinaria opera d'arte. Tra queste piegature, la piegatura ad arco di grandi dimensioni si distingue sia come sfida tecnica che come sforzo creativo. Oggi approfondiamo gli intricati metodi di calcolo alla base della piegatura ad arco di grandi dimensioni, esplorando come gli artigiani sfruttano la geometria e la precisione per modellare il metallo in curve aggraziate.

●Comprendere la flessione di grandi archi

Ecco una ripartizione degli aspetti chiave coinvolti nella comprensione della piegatura di archi di grandi dimensioni:

Materiali: la piegatura ad arco di grandi dimensioni può essere applicata a una varietà di materiali, inclusi metalli come acciaio, alluminio e rame, nonché materie plastiche e materiali compositi. La scelta del materiale dipende da fattori quali requisiti di resistenza, flessibilità e applicazione prevista.

Metodi di piegatura: per la piegatura ad arco di grandi dimensioni vengono utilizzati diversi metodi, ognuno adatto a materiali e requisiti di piegatura diversi. Alcune tecniche comuni includono:

●Piegatura a rulli: questo metodo prevede il passaggio del materiale tra rulli che lo piegano gradualmente fino a raggiungere la curvatura desiderata. La piegatura a rulli è adatta per pieghe lunghe e continue ed è spesso utilizzata per lamiere e piastre metalliche.

●Piegatura a pressione: la piegatura a pressione prevede l'utilizzo di presse idrauliche o meccaniche per applicare una forza al materiale, provocandone la piegatura attorno a uno stampo o a una matrice. La piegatura a pressione è adatta per la formatura di raggi più stretti e forme complesse.

●Piegatura a induzione: in questo metodo, il calore viene applicato a un'area specifica del materiale utilizzando bobine a induzione, ammorbidendo il materiale e consentendone la piegatura attorno a una forma. La piegatura a induzione è comunemente utilizzata per piegare tubi e tubazioni.

Attrezzatura: la piegatura ad arco di grandi dimensioni richiede in genere attrezzature specializzate, come piegatrici, rulli, presse, matrici e forme. La scelta dell'attrezzatura dipende da fattori quali il materiale da piegare, la curvatura desiderata e il volume di produzione.

Considerazioni: quando si esegue una piegatura ad arco di grandi dimensioni, è necessario considerare diversi fattori, tra cui:

●Proprietà dei materiali: materiali diversi presentano diversi gradi di elasticità, duttilità e comportamento di incrudimento, che possono influenzare il processo di piegatura.

●Raggio di curvatura: il raggio di curvatura determina la curvatura del prodotto finale e influenza la scelta del metodo di curvatura e dell'attrezzatura.

●Ritorno elastico: dopo la piegatura, alcuni materiali possono presentare un ritorno elastico, ovvero un ritorno parziale alla loro forma originale. Questo fenomeno deve essere tenuto in considerazione durante la progettazione e la fabbricazione di componenti piegati.

Applicazioni: la piegatura ad arco di grandi dimensioni è utilizzata in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui la produzione di componenti strutturali, elementi architettonici, sistemi di tubazioni e componenti per autoveicoli. Consente la produzione di forme curve e scultoree che sarebbero difficili o impossibili da ottenere con altri metodi.

●Lunghezza dell'arco

Nella figura sopra, la lunghezza è calcolata in base ai dati in figura. La lunghezza dell'arco è calcolata in base alla lunghezza dello strato neutro. Non può essere calcolata in base alla lunghezza dell'arco della bocca esterna o interna, altrimenti la dimensione sarà imprecisa. Lo strato neutro è la lunghezza dello strato che teoricamente non si allunga né si comprime durante la piegatura della lamiera. Utilizzato come lunghezza dispiegata. Come utilizzare lo strato neutro? Per la piegatura di archi di grandi dimensioni, quando il raccordo R diviso per lo spessore della lamiera è pari a 6,5 volte, lo strato neutro si trova al centro dello spessore della lamiera. 

Pertanto, il calcolo della lunghezza dell'arco di lamiera nella figura sottostante è pari a 3,14*(20+0,5)/2=32,2, dove: 20 è il raggio di curvatura e 0,5 è metà dello spessore della lamiera. Perché viene diviso per 2? Poiché il raggio calcolato è uguale alla circonferenza di un semicerchio, la nostra curvatura è di 90 gradi, che è uguale alla circonferenza di un quarto di cerchio. Altre formule di calcolo dell'angolo possono essere divise prima per 180 e poi moltiplicate per l'angolo di curvatura.

●Calcola il numero di coltelli piegatori

Il calcolo del numero di coltelli di piegatura necessari per la piegatura ad arco di grandi dimensioni comporta la considerazione di diversi fattori come il raggio dell'arco, lo spessore del materiale e la precisione desiderata della piegatura

Analizziamo il processo di calcolo:

1. Calcolo della lunghezza dell'arco: per prima cosa, calcola la lunghezza dell'arco da curvare. Questa può essere determinata utilizzando la formula per la circonferenza di un cerchio:

2. Lunghezza della lama di piegatura: le lame di piegatura devono coprire una porzione significativa dell'arco per garantire una piegatura uniforme. In genere, la lunghezza di ciascuna lama di piegatura è leggermente superiore alla lunghezza dell'arco.

3. Fattore di sovrapposizione: per garantire una piegatura senza soluzione di continuità, è necessario che vi sia una sovrapposizione tra i coltelli di piegatura adiacenti. Questa sovrapposizione compensa eventuali spazi vuoti o incongruenze nel processo di piegatura.

4. Calcolare il numero di coltelli piegatori: dividere la lunghezza totale dell'arco per la lunghezza effettiva di ciascun coltello piegatore, tenendo conto del fattore di sovrapposizione.

Conoscendo la lunghezza dell'arco di piegatura, è possibile calcolare il numero di coltelli. In generale, ci si sposta di 2 mm per ogni piega. Si può calcolare: 32,2/2=16. Arrotondamento decimale.

●Calcola l'angolo di piegatura

Per calcolare l'angolo di piegatura in una piegatura ad arco largo, dobbiamo considerare la lunghezza e il raggio dell'arco. L'angolo di piegatura può essere determinato utilizzando la formula.

Sapendo che l'angolo di piegatura da completare è di 90 gradi e il numero di coltelli di piegatura è 16, si può calcolare che ogni angolo di piegatura è uguale a: 90/16 = 5,63 gradi. Quindi, utilizzando 180 gradi meno 5,63 gradi, l'angolo di impostazione della piegatrice è: 180-5,63 = 174,37 gradi.

Il numero di coltelli di piegatura sopra indicato è calcolato in base a valori empirici. Se si ritiene che l'effetto di piegatura di 2 mm alla volta non sia soddisfacente, è possibile modificarlo di conseguenza.

Strumenti e tecniche

La piegatura ad arco di grandi dimensioni richiede spesso attrezzature e tecniche specializzate. Presse piegatrici idrauliche, rullatrici e macchine per la formatura a stiramento sono comunemente utilizzate per ottenere piegature precise su superfici estese. Gli artigiani possono anche utilizzare attrezzature e maschere per supportare il metallo durante la piegatura, garantendo precisione e ripetibilità.

Inoltre, la scelta degli utensili e del metodo di piegatura dipende dai requisiti specifici del progetto. Che si tratti di una curva delicata per elementi architettonici o di un profilo complesso per componenti aerospaziali, gli artigiani adattano il loro approccio per affrontare le sfide specifiche di ogni applicazione.