Na minha experiência com processamento de chapas metálicas, compreender o método de cálculo para dobra a arco grande é essencial para obter resultados precisos e de alta qualidade. A dobra a arco grande apresenta desafios únicos que exigem uma análise cuidadosa de fatores como propriedades do material, raio de curvatura e especificações da ferramenta. Ao longo dos anos, desenvolvi uma abordagem sistemática para calcular os parâmetros necessários para dobras a arco grande bem-sucedidas. Neste artigo, compartilharei meus insights sobre o método de cálculo para dobra a arco grande no processamento de chapas metálicas, fornecendo dicas e técnicas práticas que podem ajudar os operadores a aprimorar a precisão e a eficiência da dobra.

No reino de processamento de chapas metálicas, dobrar não é apenas uma ação mecânica; é uma forma de arte. Cada curva, cada arco, tem o potencial de transformar uma peça plana de metal em um componente funcional ou uma obra de arte impressionante. Entre essas dobras, a dobra em arco grande se destaca como um desafio técnico e um esforço criativo. Hoje, nos aprofundamos nos complexos métodos de cálculo por trás da dobra em arco grande, explorando como os artesãos utilizam geometria e precisão para moldar o metal em curvas graciosas.

●Compreendendo a flexão de arco grande

Aqui está uma análise dos principais aspectos envolvidos na compreensão da curvatura de arco grande:

Materiais: A dobra por arco amplo pode ser aplicada a uma variedade de materiais, incluindo metais como aço, alumínio e cobre, além de plásticos e materiais compósitos. A escolha do material depende de fatores como requisitos de resistência, flexibilidade e a aplicação pretendida.

Métodos de Dobramento: Diversos métodos são utilizados para a dobra de arcos grandes, cada um adequado a diferentes materiais e requisitos de dobra. Algumas técnicas comuns incluem:

● Dobramento por Rolos: Este método envolve a passagem do material entre rolos que o dobram gradualmente até a curvatura desejada. O dobramento por rolos é adequado para dobras longas e contínuas e é frequentemente usado em chapas e chapas metálicas.

● Dobramento por prensa: O dobramento por prensa envolve o uso de prensas hidráulicas ou mecânicas para aplicar força ao material, fazendo com que ele se dobre em torno de uma matriz ou forma. O dobramento por prensa é adequado para moldar raios mais estreitos e formas complexas.

● Dobramento por Indução: Neste método, o calor é aplicado a uma área específica do material usando bobinas de indução, amolecendo-o e permitindo que seja dobrado em torno de uma forma. O dobramento por indução é comumente usado para dobrar tubos e canos.

Equipamentos: A dobra em arco de grande porte normalmente requer equipamentos especializados, como máquinas de dobra, rolos, prensas, matrizes e formas. A escolha do equipamento depende de fatores como o material a ser dobrado, a curvatura desejada e o volume de produção.

Considerações: Vários fatores devem ser considerados ao realizar grandes dobras de arco, incluindo:

●Propriedades do material: diferentes materiais apresentam graus variados de elasticidade, ductilidade e comportamento de encruamento, o que pode afetar o processo de dobra.

●Raio de curvatura: O raio da curvatura determina a curvatura do produto final e influencia a escolha do método de dobra e do equipamento.

●Retorno elástico: Após a flexão, alguns materiais podem apresentar retorno elástico, retornando parcialmente à sua forma original. Esse fenômeno deve ser levado em consideração ao projetar e fabricar componentes dobrados.

Aplicações: A dobra por arco amplo é utilizada em uma ampla gama de aplicações, incluindo a fabricação de componentes estruturais, elementos arquitetônicos, sistemas de tubulação e peças automotivas. Ela permite a produção de formas curvas e esculturais que seriam difíceis ou impossíveis de obter com outros métodos.

●Comprimento do arco

Na figura acima, o comprimento é calculado de acordo com os dados da figura. O comprimento do arco é calculado de acordo com o comprimento da camada neutra. Não pode ser calculado de acordo com o comprimento do arco da boca externa ou interna, o tamanho será impreciso. A camada neutra é o comprimento da camada que teoricamente não se estica nem se comprime durante a dobra da chapa metálica. Usado como o comprimento desdobrado. Como usar a camada neutra? Para grandes arcos de dobra de chapa metálica, quando o filete R dividido pela espessura da chapa metálica é igual a 6,5 vezes, a camada neutra está no centro da espessura da chapa metálica. 

Portanto, o cálculo do comprimento do arco da chapa metálica na figura abaixo é igual a 3,14*(20+0,5)/2=32,2, onde: 20 é o raio de curvatura e 0,5 é metade da espessura da chapa metálica. Por que é dividido por 2? Como o raio calculado é igual à circunferência de um semicírculo, nossa curvatura é de 90 graus, que é igual à circunferência de um quarto de círculo. Outras fórmulas de cálculo de ângulo podem ser divididas por 180 primeiro e, em seguida, multiplicadas pelo ângulo de curvatura.

●Calcule o número de facas de dobra

O cálculo do número de facas de dobra necessárias para a dobra de arco grande envolve a consideração de vários fatores, como o raio do arco, a espessura do material e a precisão desejada da dobra.

Vamos detalhar o processo de cálculo:

1. Cálculo do comprimento do arco: Primeiro, calcule o comprimento do arco que precisa ser dobrado. Isso pode ser determinado usando a fórmula para a circunferência de um círculo:

2. Comprimento da Faca de Dobramento: As facas de dobra devem cobrir uma parte significativa do arco para garantir uma dobra suave. Normalmente, o comprimento de cada faca de dobra é ligeiramente maior que o comprimento do arco.

3. Fator de Sobreposição: Para garantir uma dobra perfeita, é necessário haver uma sobreposição entre as facas de dobra adjacentes. Essa sobreposição compensa quaisquer lacunas ou inconsistências no processo de dobra.

4. Calcule o número de facas de dobra: divida o comprimento total do arco pelo comprimento efetivo de cada faca de dobra, levando em conta o fator de sobreposição.

Conhecendo o comprimento do arco de dobra, você pode calcular o número de facas. Em geral, avançamos 2 mm para cada dobra. Pode-se calcular: 32,2/2 = 16. Arredondamento para casas decimais.

●Calcule o ângulo de curvatura

Para calcular o ângulo de curvatura em uma curvatura de arco grande, precisamos considerar o comprimento e o raio do arco. O ângulo de curvatura pode ser determinado usando a fórmula.

Sabendo que o ângulo de dobra a ser concluído é de 90 graus e o número de facas de dobra é 16, pode-se calcular que cada ângulo de dobra é igual a: 90/16 = 5,63 graus. Em seguida, use 180 graus menos 5,63 graus, e o ângulo de ajuste da máquina de dobra é: 180-5,63 = 174,37 graus.

O número de facas de dobra acima é calculado de acordo com o valor empírico. Se você achar que o efeito de dobra de 2 mm por vez não é bom, você pode modificá-lo adequadamente.

Ferramentas e Técnicas

A dobra em arco de grandes dimensões geralmente requer equipamentos e técnicas especializadas. Dobradeiras hidráulicas, laminadoras e equipamentos de conformação por estiramento são comumente utilizados para obter dobras precisas em superfícies expansivas. Os artesãos também podem utilizar dispositivos e gabaritos para apoiar o metal durante a dobra, garantindo precisão e repetibilidade.

Além disso, a escolha das ferramentas e do método de dobra depende dos requisitos específicos do projeto. Seja uma curva suave para elementos arquitetônicos ou um contorno complexo para componentes aeroespaciais, os artesãos adaptam sua abordagem para atender aos desafios específicos de cada aplicação.