Em minha jornada pelo mundo da fabricação de metais, adquiri insights valiosos sobre o projeto de sistemas pneumáticos de dobradeiras. Os sistemas pneumáticos desempenham um papel crucial no aumento da eficiência e precisão dos processos de dobra, utilizando ar comprimido para operar diversos componentes. Compreender as complexidades do projeto de sistemas pneumáticos é essencial para otimizar o desempenho e garantir uma operação confiável. Ao longo dos anos, explorei os principais elementos desses sistemas, incluindo atuadores, válvulas e mecanismos de controle. Neste artigo, compartilharei meu conhecimento sobre o projeto de sistemas pneumáticos de dobradeiras, destacando sua importância e aplicações práticas na indústria.

A dobra é um método de dobrar diversas peças metálicas em um determinado ângulo, raio de curvatura e formato. máquina de dobrar é um equipamento especial para dobra de chapas. Devido à sua operação simples e grande versatilidade, é amplamente utilizado na indústria de processamento de chapas metálicas. Atualmente, a dobradeira utiliza principalmente sistema hidráulico.

Embora o sistema hidráulico possa atingir pressões mais altas e a transmissão seja relativamente estável, o problema de vazamento do sistema hidráulico não pode ser ignorado, o que pode facilmente causar poluição ambiental, sendo difícil de solucionar problemas no sistema hidráulico, exigindo que a equipe de manutenção compare. Em termos relativos, o sistema pneumático é isento de ar, não tem custo e não causa poluição quando descarregado na atmosfera. Além disso, a manutenção é simples e conveniente, a tubulação não é facilmente bloqueada, o uso é seguro e confiável e a proteção automática contra sobrecarga pode ser implementada. É cada vez mais utilizado na fabricação mecânica.

1. Requisitos de trabalho da máquina de dobra hidráulica

Durante a operação da dobradeira (Figura 1), quando a peça atinge a posição especificada (a2), se o botão de partida for pressionado, o cilindro se estende para dobrar a peça de acordo com os requisitos de projeto (posição de chegada a1), retornando rapidamente e completando um ciclo de trabalho. Se a peça não atingir a posição especificada (a2), o cilindro não funcionará mesmo que o botão seja pressionado. Além disso, para atender aos requisitos de processamento de peças de diferentes materiais ou diâmetros, a pressão de trabalho do sistema deve ser ajustável.

2. Cálculo da força de flexão

Atualmente, para a flexão livre em V, existem geralmente duas fórmulas de cálculo para a força de flexão comumente utilizada. Na fórmula de cálculo, a largura V da abertura do molde é geralmente de 8 a 10 vezes a espessura S do material da chapa, e o diâmetro interno da peça a ser dobrada é r = (0,16 ~ 0,17) V, conforme mostrado na Figura 2.

 F——força de flexão, KN;

 S——espessura da chapa, mm;

 l——comprimento de curvatura da chapa, m;

 V——largura de abertura inferior, mm;

 σb – resistência à tração do material, MPa.

Por exemplo, uma placa de aço com comprimento l = 1 m, espessura S = 2 mm e resistência à tração do material σb = 450 MPa é tomada como exemplo, e o raio de curvatura r = 3,5 mm e a largura da abertura inferior do molde V = 20 mm.

Primeiro calcule a proporção e a razão de aspecto:

  V/S = 10 r/V = 0,17

  A relação largura-espessura e a relação de aspecto estão de acordo com os requisitos do intervalo da fórmula, e a força de flexão é calculada por duas fórmulas de cálculo:

A partir dos resultados do cálculo, pode-se observar que a força de flexão calculada pelas duas fórmulas de cálculo comumente usadas não é muito diferente, e o F=416KN calculado pela fórmula anterior é selecionado como a força de flexão da chapa para o projeto.

3. Projeto de sistema pneumático para máquina de dobra

Analisar os requisitos de trabalho da dobradeira. O sistema pneumático da dobradeira possui baixa velocidade de movimento e pequena distância de movimento, mas a força de dobra necessária é grande. Ao retornar, economiza-se horas de trabalho e é necessário retornar rapidamente. Para o controle da posição da chapa dobrada, pode-se utilizar o interruptor de curso. Como a dobradeira possui alta força de dobra, para garantir a segurança, o controle por válvula de pressão dupla é considerado no projeto do sistema pneumático. De acordo com a análise, o diagrama do sistema pneumático da dobradeira é projetado, conforme mostrado na Figura 3.

Princípio de funcionamento do sistema pneumático da máquina de dobra: a folha se move para a posição a2 para pressionar a válvula 9, pressione a válvula 3, o ar comprimido entra na válvula de pressão dupla 4 através da válvula 3 e da válvula 9, entra na porta de controle de ar esquerdo da válvula 7, a posição esquerda da válvula 7 funcionando, a válvula de admissão de ar comprimido 7 é deixada para entrar no cilindro sem a cavidade da haste através da válvula 5, e o pistão é estendido para dobrar.

Quando o material da folha é dobrado e pressionado para a posição a1, a válvula 8 é aberta, o ar comprimido entra na porta de controle de ar direita da válvula 7 através da posição esquerda da válvula 8, e a válvula 7 é alterada para a posição direita, e o ar comprimido entra no cilindro com a câmara da haste através da válvula 7 e na câmara sem haste. O ar comprimido é descarregado através da porta de exaustão rápida da válvula 5, e o pistão é rapidamente retraído.

4. Seleção de Cilindros para Sistema Pneumático de Dobradeira

Atualmente, a China produz cinco tipos de cilindros padronizados para a escolha dos usuários. Na produção, procure utilizar cilindros padronizados. De acordo com o manual de projeto hidráulico e pneumático, a pressão de admissão do cilindro é p = 1 MPa, selecione a taxa de carga do cilindro η = 75% e calcule o diâmetro interno do cilindro de acordo com a fórmula de cálculo do diâmetro interno do cilindro:

De acordo com o padrão de diâmetro interno do cilindro, é selecionado um cilindro com diâmetro interno de 250 mm e diâmetro da haste do pistão de 70 mm.

5. Conclusão

As dobradeiras são amplamente utilizadas em diversos setores. A dobradeira adota um projeto de sistema pneumático para reduzir o impacto ambiental causado por vazamentos de óleo, economizar energia e ser fácil de usar. Através da análise do funcionamento da dobradeira, o sistema pneumático da dobradeira é projetado e os cilindros utilizados são selecionados. Espera-se que isso forneça referência para o projeto subsequente do sistema pneumático de equipamentos mecânicos comuns.