Nella mia esperienza con pressa piegatrice, la scelta della corretta apertura della matrice a V è fondamentale per ottenere pieghe precise e uniformi. La matrice a V gioca un ruolo significativo nel determinare l'angolo e la qualità della piega, e fare la scelta giusta può influenzare notevolmente il prodotto finale. Nel tempo, ho imparato come fattori come lo spessore del materiale, la tipologia e il raggio di piegatura influenzino il processo di selezione. In questo articolo, condividerò le mie intuizioni sulla scelta di un'apertura della matrice a V per la piegatura tramite pressa piegatrice, offrendo suggerimenti pratici e considerazioni che possono aiutare gli operatori a ottimizzare le loro operazioni di piegatura e migliorare i risultati complessivi.

Esperienza e specifiche dell'acciaio:

È molto comune che gli operatori di presse piegatrici seguano una propria "regola pratica" per scegliere l'apertura a V per una determinata applicazione. Sebbene queste regole derivino dall'esperienza, non tengono conto del "comportamento" delle lamiere commerciali nella maggior parte dei casi e possono talvolta portare a pezzi finali imperfetti.

L'acciaio è una lega di ferro, carbonio e altri minerali miscelati insieme tramite calore. Poiché le proporzioni di ciascun minerale possono essere diverse, le specifiche meccaniche di quell'acciaio possono variare. Pertanto, nessun acciaio è esattamente uguale e non si "comporterà" esattamente allo stesso modo. Per quanto riguarda la fabbricazione e la piegatura, gli acciai commerciali hanno spesso una composizione standard, quindi si comportano in modo simile (non uguale, ma simile).

Prima di passare alla nostra "regola empirica" su come determinare l'apertura della matrice a V per una determinata applicazione, consideriamo cosa influenza questa regola e come la V scelta influenzerà altri parametri del nostro processo di piegatura.

Spessore, materiale e pressione

Poiché l'acciaio è una lega, alcuni acciai hanno una resistenza maggiore di altri. In altre parole, alcuni acciai sono più resistenti di altri, e questo deve essere tenuto in considerazione quando si piegano tali acciai.

Non entreremo nel dettaglio di come gli elementi della lega determinano una maggiore o minore resistenza, né illustreremo qui come viene calcolata tale resistenza, ma diremo che tale resistenza è chiamata: Resistenza alla trazione, ed è espressa come UTS (resistenza alla trazione finale), una specifica di cui dovremmo essere tutti a conoscenza quando acquistiamo acciaio dai fornitori.

Cosa facciamo quando l'UTS è più alto?

Nella maggior parte dei casi, non facciamo nulla. L'acciaio dolce ha un UTS medio di 42 kg/mm², mentre l'acciaio inossidabile è di circa 70 kg/mm². Ma dobbiamo ricordare che maggiore è l'UTS, maggiore è la pressione (tonnellaggio) necessaria per piegare un materiale.

Ricordate che la pressione di piegatura sulle presse piegatrici è espressa e calcolata in t/metro o t/piede. Tenete presente che più spesso è il materiale, maggiore è l'apertura necessaria per la matrice a V. Questo semplicemente perché, altrimenti, la nostra lamiera non entrerebbe in una piccola apertura a V.

Raggio dei profili

Uno degli aspetti più critici influenzati dall'apertura V-Die è il raggio di curvatura.

Per alcuni operatori di officina, è difficile immaginare che il raggio del pezzo sia determinato dall'apertura a V piuttosto che dal punzone. Per avere un'idea di questo principio, immaginate un ponte sospeso su una scogliera. Più lontani sono entrambi i lati della scogliera, più il ponte sarà sospeso, creando un raggio maggiore.

Maggiore è l'apertura della matrice a V, maggiore sarà il raggio del pezzo. Ma anche l'UTS influirà sul raggio. Perché? Perché un materiale più resistente sarà come un ponte sospeso in legno rispetto a uno fatto solo di corda. Possiamo concludere che più resistente è il materiale, maggiore sarà il raggio a parità di apertura a V.

Dall'esperienza empirica, si è stabilito che il raggio R risultante è normalmente pari a 1/8 di un'apertura a V. Questo è il caso, almeno, per spessori fino a ½ pollice nella piegatura dell'acciaio dolce. Questo determina la formula che la maggior parte degli operatori usa come regola pratica:

R=V/8

Che può poi essere adattato ad altri materiali come:

R x 0,8 per alluminio (UTS inferiore)

R x 1,4 per acciaio inossidabile (UTS più elevato)

Gamba minima (o flangia)

Ultimo ma non meno importante, l'aspetto più semplice da identificare quando si seleziona la corretta apertura della matrice a V è la lunghezza della gamba o della flangia richiesta dal pezzo.

Non dimentichiamo che la lamiera deve essere sempre a diretto contatto con le spalle dello stampo durante il processo di piegatura. In caso contrario, la gamba più piccola del necessario cadrà nell'apertura a V e il processo di piegatura verrà interrotto.

Quindi, più grande è l'apertura a V, più grande deve essere la gamba o la flangia minima che dobbiamo avere su un profilo.

Esiste una formula geometrica per determinare la lunghezza minima di una gamba.

Definiamo b come la lunghezza minima interna della gamba, V come l'apertura della matrice e consideriamo una curva a 90°, possiamo dire che la gamba interna minima è:
gamba interna minima = V x 0,67

questo può quindi essere regolato per diverse angolazioni come segue:

bx 1.6 per curve a 30°

bx 1.1 per curve a 60°

bx 0,9 per curve a 120°

bx 0,7 per curve a 150°

Selezionare il corretto V-die apertura per un processo di piegatura

Come potete vedere, la semplice scelta di una matrice influenza notevolmente il nostro processo di piegatura. Influisce sul raggio, sulla pressione richiesta, sulla lunghezza minima della gamba e, perché no, sull'aspetto dell'intero pezzo. Pensate a come una piccola apertura a V lascerà più segni sul metallo e a come questi segni saranno visibili in molti casi.

Quindi, come determiniamo la corretta apertura della matrice a V? Innanzitutto, bisogna capire che non esiste un'unica apertura corretta per un determinato materiale o spessore. Esistono aperture ideali per diversi spessori, ma quella corretta è solo quella corretta per il NOSTRO processo di piegatura.

Se l'esperienza empirica dimostra che R (raggio da parte nostra) è normalmente 1/8 di un'apertura a V, allora l'apertura a V ideale per un certo spessore è Vx8, poiché con tale apertura a V l'R (raggio da parte nostra) sarà uguale allo spessore che stiamo piegando.

Perché R=Spessore?

Tenete presente che quando si piega l'acciaio, non si perde né si guadagna materiale. Quindi, quando si piega una lamiera, se il raggio risultante è inferiore allo spessore che stiamo piegando, quel materiale in eccesso deve essere recuperato da qualche parte. Questa è una delle cause più comuni di deformazioni indesiderate. Un raggio inferiore allo spessore del materiale causerà la fuoriuscita del materiale sui lati della piega, causando non solo un problema estetico, ma anche una riduzione della resistenza del pezzo.

D'altro canto, un raggio maggiore dello spessore del materiale non presenta problemi estetici.

Quindi, il nostro punto di partenza è evitare la deformazione del raggio e mantenerlo il più piccolo possibile. Da lì possiamo determinare:

R= V/8 e R=T (spessore)

Poi:

V= Tx8

Possiamo dire che almeno per spessori fino a ½” l'apertura a V ideale è 8xT. Da lì dovremmo verificare se:

la gamba minima sulla V ideale è sufficiente per il nostro progetto

la pressione richiesta non supera le specifiche della pressa piegatrice

Quando T è maggiore di ½” il raggio risultante diventa più grande e quindi:

V=Tx10 per T<1/2”

E adesso?

Se V=Tx8 è compatibile con i punti a e b (gamba e pressione minime), allora possiamo selezionare quella matrice e iniziare a lavorare.

Tuttavia, se l'apertura del V-Die influisce sulla gamba minima, dovremo decidere se aumentare la gamba da parte nostra o utilizzare una V più piccola.

Se l'apertura V-Die risultante richiede una pressione eccessiva per la nostra pressa piegatrice o per il nostro stile di serraggio (sì, questo è importante), dovremo prendere un'altra decisione perché l'unica possibilità che abbiamo è quella di utilizzare un'apertura V più grande per ridurre la pressione richiesta.

A questo punto, ci sono alcune decisioni da prendere. Ma è meglio giungere a questa conclusione prima di iniziare il processo di piegatura. Utilizzando questi principi, la vostra azienda può produrre componenti di alta qualità che i vostri clienti apprezzeranno.