Introdução

Chapa metálica máquinas de dobra são a espinha dorsal das indústrias metalúrgicas modernas, permitindo a transformação de chapas metálicas planas em formas e estruturas complexas. De peças automotivas a eletrodomésticos, a versatilidade dessas máquinas é incomparável. Mas como exatamente elas fazem sua mágica? Vamos nos aprofundar no funcionamento interno das máquinas de dobrar chapas metálicas e descobrir a mecânica por trás de sua precisão e eficiência.

A dobra de chapas metálicas é o processo de fabricação pelo qual a maioria dos gabinetes, caixas elétricas, suportes e componentes são formados por meio do uso de uma máquina conhecida como Prensa dobradeira CNC. (Painel Máquinas de dobrar também podem ser usados, embora sua operação esteja fora do escopo deste recurso.)

A chapa metálica é dobrada quando forçada entre duas ferramentas pela prensa dobradeira: uma ferramenta superior (conhecida como punção) e uma ferramenta inferior (conhecida como matriz). A prensa dobradeira controla o movimento do punção ou da matriz e fornece a força de prensagem por meio de cilindros hidráulicos ou servomotores elétricos. O ângulo de dobra é determinado predominantemente pela profundidade de penetração do punção na matriz.

Máquina de Dobra de Chapa Metálica Capacidades

A força máxima fornecida pela prensa dobradeira determina o comprimento máximo de curvatura para uma combinação de espessura da chapa metálica, raio de curvatura e ângulo de curvatura. A força necessária para dobrar a chapa metálica aumenta com o comprimento da curvatura, o ângulo de curvatura externo e a espessura da chapa metálica, e diminui com o aumento do raio de curvatura. As prensas dobradeiras da Hydram têm capacidades variadas e estão disponíveis com um comprimento máximo de curvatura de 4 metros e uma força máxima de 250 toneladas. A tabela abaixo ilustra alguns exemplos típicos de curvas de 90 graus:

Projeto e complexidade de peças de chapa metálica

Os componentes variam em complexidade, desde peças com uma única dobra até peças com múltiplas dobras e flanges de vários comprimentos. As prensas dobradeiras modernas são equipadas com batentes ajustáveis, acionados por servomotores, contra os quais os componentes são acionados manualmente ou por um manipulador robótico. Quanto mais próximo o batente estiver da ferramenta, menor será o flange resultante e vice-versa.

Em peças complexas, os batentes se ajustam após cada dobra para a distância correspondente necessária para a próxima dobra. O movimento dos batentes e das ferramentas da prensa dobradeira é sincronizado por um controlador CNC. Os programas CNC podem ser gerados online na interface do usuário da máquina ou por um pacote de software de programação offline (ou CADCAM).

Ferramentas para prensa dobradeira

Uma variedade de ferramentas de dobradeira está disponível para atender a diferentes tarefas de dobra de chapas metálicas. As características das ferramentas superiores e inferiores variam de acordo com os requisitos da peça de chapa metálica. Alguns exemplos de dobra são ilustrados abaixo:

Metais mais espessos geralmente são processados com um raio de curvatura maior, e isso pode ser obtido aumentando o raio da ferramenta superior e a distância através da abertura da matriz, ou largura em V.

●Ferramentas para dobrar chapas metálicas grossas

Componentes que exigem um ângulo de curvatura acentuado requerem ferramentas de "dobramento excessivo". Tanto a ferramenta superior quanto a inferior, neste caso, têm um ângulo mais agudo.

●Ferramentas para dobrar chapas metálicas em ângulos agudos

Componentes com mais de uma dobra geralmente requerem ferramentas superiores especiais para fornecer folga para os flanges existentes. Sem essa folga, o componente colidiria com a ferramenta antes que a operação de dobra subsequente fosse concluída. Esse tipo de ferramenta é frequentemente chamado de "pescoço de ganso".

●Ferramentas para dobra de chapas metálicas com folga apertada

Para proporcionar folga em casos extremos, a ferramenta superior pode ser suspensa na viga da prensa dobradeira por meio de grampos modificados. Esses grampos estendidos proporcionam folga muito maior para flanges grandes, desde que a máquina de dobrar metal tenha curso suficiente para acomodar a altura total da ferramenta.

Desenvolvimento de chapa metálica dobrada em bruto

Ao projetar componentes de chapa metálica com dobras ou curvas, é necessário criar um padrão plano ou desenvolvimento de blank da peça. Este blank é então cortado a laser ou puncionado por CNC antes de chegar à prensa dobradeira para dobra. Ao criar o blank, é importante que o projeto leve em consideração o raio de curvatura formado pela ferramenta da prensa dobradeira. O raio de curvatura tem o efeito de diminuir o tamanho do blank desenvolvido. Quanto maior o raio, menor o blank, como mostrado no exemplo abaixo:

O raio de curvatura varia com a espessura do material e as ferramentas utilizadas para dobrá-lo. Portanto, é essencial que o projetista saiba quais ferramentas serão utilizadas para dobrar o material e tenha uma boa noção do impacto que isso terá no raio de curvatura. Da mesma forma, para garantir a precisão do componente dobrado, o operador da máquina de dobrar metais precisa saber com qual raio a peça foi projetada para que a escolha correta das ferramentas seja feita.

Processo de Dobramento

1. Configuração: O operador seleciona as ferramentas apropriadas e insere os parâmetros de dobra no sistema de controle CNC.

2. Preparação do material: A chapa metálica é carregada na máquina e alinhada com o batente traseiro.

3. Dobramento: Os cilindros hidráulicos aplicam força ao punção, pressionando-o contra a matriz e dobrando a chapa metálica no ângulo desejado.

4. Compensação de Retorno Elástico: Alguns materiais apresentam retorno elástico, o que significa que retornam à sua forma original após a dobra. Sistemas CNC avançados podem compensar o retorno elástico para obter ângulos de dobra precisos.

5. Descarga: Uma vez concluído o processo de dobra, a peça acabada é removida da máquina para processamento ou montagem posterior.