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Calculadora de tonelaje de prensas plegadoras (en línea y gratuita)

Principales conclusiones:

1. La esencia del artículo es proporcionar metodologías y herramientas precisas para calcular el tonelaje necesario para el plegado de chapa en una máquina plegadora, haciendo hincapié en la importancia de las propiedades del material, el espesor de la chapa y la geometría de la matriz para determinar la fuerza necesaria.

2. La fuente distingue entre varios métodos y gráficos de cálculo, adaptados a diferentes materiales y condiciones de plegado, destacando que, si bien los cálculos teóricos son un punto de partida, puede ser necesario realizar ajustes prácticos para adaptarse al comportamiento del material durante el plegado.

3. El artículo subraya el equilibrio crítico entre el radio de curvatura y la integridad del material, sugiriendo que un radio de curvatura óptimo es crucial para evitar fallos del material, como grietas o rebotes, y para garantizar la precisión y calidad del producto curvado final.

1. Calculadora de tonelaje de prensas plegadoras

Puede utilizar la siguiente calculadora de tonelaje de prensas plegadoras para determinar la fuerza de plegado necesaria para su plegado de chapa. La calculadora proporciona unidades métricas e imperiales. Personalmente, recomiendo utilizar la calculadora de tonelaje de la prensa plegadora que aparece a continuación, ya que probablemente sea el método mejor y más cómodo para calcular la fuerza de plegado necesaria.

La anchura de apertura en V recomendada para el troquel inferior

S0,5-3 mm3-8 mm9-10mm>12mm
V6*S8*S10*S12*S

Por ejemplo, si el chapa metálica es acero dulce, con un grosor de 4 mm y una longitud de plegado de 3,2 m, la anchura teórica de la abertura inferior de la matriz debe ser 8 veces el grosor, es decir, 32 mm. Introduciendo estas cifras en la calculadora anterior (recuerde que las unidades están en mm), obtenemos un valor de 106,12 Ton.

Esto significa que necesitará una fuerza de flexión mínima de 106 toneladas para satisfacer sus necesidades de flexión. Por supuesto, generalmente multiplicamos el resultado final por un factor de seguridad de 1,1, y el valor resultante es el prensa plegadora tonelaje que puede elegir.

Nuevo método de cálculo del tonelaje

Si la relación anchura/espesor (V/S) no es igual a 9 y la relación radio/anchura no es igual a 0,16, la calculadora anterior no será válida.

Por favor, revise el método actualizado para calcular la fuerza de flexión en una máquina plegadora.

Utilice en su lugar la siguiente calculadora de fuerzas de flexión.

Calculadora de fuerza de flexión en V y en U

En la magnitud de la fuerza de flexión influyen factores como el tamaño de la pieza, las propiedades mecánicas del material, la distancia entre los fulcros de la matriz, el radio de flexión relativo, la holgura entre las matrices, el coeficiente de fricción entre el material y la matriz, el mínimo ángulo de flexióny el método de flexión.

Por consiguiente, es difícil calcular con precisión la fuerza de flexión en teoría.

En la práctica, se suelen utilizar para el cálculo fórmulas empíricas o fórmulas teóricas simplificadas.

2. Fórmula de cálculo del tonelaje de la prensa plegadora

Actualmente existen dos fórmulas principales para calcular el tonelaje del prensa plegadora que son populares.

La primera fórmula se utiliza habitualmente en China y la segunda en otros países.

Sin embargo, independientemente de la fórmula que se utilice, la presión necesaria calculada para la plegadora es básicamente la misma. A continuación presentaré estas dos fórmulas por separado.

#1 Fórmula de cálculo del tonelaje de plegado

P=650**L/V (σb=450N/mm²)

donde,

  • P - Presión de flexión, kN
  • S - Espesor de la chapa, mm
  • L - Longitud de la chapa, mm
  • V - Anchura de troquel inferior apertura, mm

Por ejemplo:

Espesor de la placa S=4mm, anchura L=3m, σb=450N/mm².

Generalmente la anchura de la ranura V=S*8

Por lo tanto P=650**3/4*8=975 (KN) = 99,5 (Ton)

El resultado obtenido utilizando la fórmula de la fuerza de flexión es muy similar a los datos de la tabla de fuerza de flexión.

Tenga en cuenta que el método #1 para calcular el tonelaje de la prensa plegadora se basa en el acero dulce. material de acero.

Si el material es acero inoxidable, aluminio o latón, puede ajustar fácilmente los resultados del cálculo multiplicándolos por los coeficientes que figuran en la tabla siguiente.

MaterialCoeficientes
Acero dulce1
Acero inoxidable1.6
Aluminio0.65
Latón0.5

#2 Fórmula de cálculo del tonelaje de plegado

P=1.42*σb*S²*L/V

  • P - Fuerza de flexión (KN)
  • S - Espesor de la placa (mm)
  • L - Anchura de la placa (m)
  • V - Anchura de la ranura inferior (mm)
  • σb - Resistencia a la tracción (Mpa)

Por ejemplo:

Espesor de la placa S=4mm, anchura L=3m, σb=450N/mm².

Generalmente la anchura de la ranura V=S*8

Por lo tanto, P=1,42*.450*4²*3/48=958,5 (KN) = 96 (Ton)

La clave para chapa plegada metal con diferentes materiales es determinar la resistencia a la tracción de ese material específico y, a continuación, calcular la fuerza de flexión necesaria utilizando la fórmula anterior.

La tabla de resistencia a la tracción que figura a continuación puede servir de referencia:

MaterialBlando (N/mm²)Duro (N/mm²)
Plomo25 – 40
Estaño40 – 50
Aluminio931710
Aleación de aluminio Tipo 4230480
Duraluminio260480
Zinc150250
Cobre220 – 280300 – 400
Latón (70:30)330530
Latón (60:40)380490
Bronce fosforoso / Bronce400 – 500500 – 750
Plata níquel350 – 450550 – 700
Hierro laminado en frío320 – 380
Acero .1% Carbono320400
Acero .2% Carbono400500
Acero .3% Carbono450600
Acero .4% Carbono560720
Acero .6% Carbono720900
Acero .8% Carbono9001100
Acero 1.0% Carbono10001300
Acero al silicio550650
Acero inoxidable650 – 700
Níquel440 – 500570 – 630

#3 Nueva fórmula de cálculo de la fuerza de flexión

En el curvado por aire, la anchura de apertura V del troquel inferior suele ser de 8 a 10 veces el espesor de la chapa, S.

Fabricantes de prensas plegadoras suelen enumerar los valores correspondientes de la anchura de la matriz, V, y el diámetro interior, r, de la pieza de trabajo de flexión en su tabla de parámetros de fuerza de flexión.

Como norma general, r=(0,16~0,17)V

Sin embargo, cuando el radio interior no es igual a (0,16-0,17)V, la fórmula de cálculo anterior ya no es aplicable.

En estos casos, debe remitirse a un nuevo método de cálculo para determinar la fuerza de plegado necesaria o el tonelaje de la prensa plegadora.

La calculadora es la siguiente:

3. Tabla de tonelaje de prensas plegadoras

La tabla de tonelaje de prensas plegadoras que figura a continuación puede ayudarle a determinar con facilidad la fuerza de plegado necesaria.

Para obtener instrucciones sobre cómo leer el diagrama de tonelaje de una plegadora, consulte esta entrada.

Véase también:

(1) Tabla de tonelaje de prensas plegadoras normales

Datos de V, R, B

Tabla de consulta rápida de tonelaje de prensas plegadoras

¿Cómo leer las tablas de tonelaje de prensas plegadoras?

El tonelaje indicado en la tabla de tonelaje de la plegadora se basa en una chapa con una resistencia a la tracción de σb=450N/mm² y una longitud de L=1m.

Ahora que ya tienes la flexión diagrama de fuerzasEl siguiente paso es comprender cómo localizar el tonelaje de la plegadora en el gráfico.

Suponiendo que su chapa metálica tiene un grosor de 4 mm, la regla general es que la apertura en V de la matriz inferior debe ser 8 veces el grosor de la chapa.

Sin embargo, cuando se trata de placas más gruesas, es necesaria una abertura en V mayor.

Las aperturas en V recomendadas que figuran a continuación pueden servir de referencia:

S0,5-3 mm3-8 mm9-10mm>12mm
V6*S8*S10*S12*S

Consideremos una chapa metálica de 4 mm de grosor.

Normalmente, la abertura en V de la matriz inferior debe ser 8 veces el grosor de la chapa. Sin embargo, para chapas más gruesas, la abertura en uve debe ser mayor.

Para determinar el tonelaje necesario de la plegadora, debemos consultar la tabla de tonelaje de la plegadora.

En primer lugar, busque la fila con un valor de grosor de "4" y, a continuación, determine el valor de apertura en V correspondiente de 32 (4 * 8).

La intersección de la fila y la columna donde confluyen los valores "4" y "32" indica un tonelaje de 330 KN.

Si necesitamos doblar una chapa de 4 mm de 3 metros de largo, el tonelaje necesario sería de 330 * 3 = 990 KN, o aproximadamente 101 toneladas. En este caso, recomendamos elegir una plegadora con un tonelaje de al menos 100 toneladas.

Sin embargo, es mejor optar por un tonelaje mayor, como 120 toneladas, ya que la vida útil de la máquina será mayor si funciona a plena carga durante periodos prolongados.

(2) Tabla de tonelaje de la plegadora Amada

Tabla de fuerzas de flexión del aire - Acero dulce
Tabla de fuerzas de flexión del aire - Acero inoxidable

(3) Tabla de tonelaje de dobladillado y cierre para acero dulce y acero inoxidable

Hemming es un tipo de flexión que requiere una mayor cantidad de tonelaje en comparación con el plegado neumático estándar.

Las tablas siguientes ilustran el tonelaje necesario para las operaciones de dobladillado y cierre.

(1) Tabla de tonelaje de dobladillos y cierres para acero dulce

Nota: El tonelaje requerido se indica por 1 metro de longitud.

(2) Tabla de tonelaje de dobladillado y cierre para acero inoxidable

Nota: El tonelaje requerido se indica por 1 metro de longitud.

4. Radio de plegado de la plegadora

En plegado de chapa, se requiere un radio de curvatura en el punto de curvatura, que no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeño, sino que debe seleccionarse adecuadamente. Si el radio de curvatura es demasiado pequeño, es fácil que se produzcan grietas en el punto de curvatura, mientras que si el radio de curvatura es demasiado grande, la curvatura puede rebotar.

(1) Tabla de radios de curvatura

El radio de curvatura óptimo (radio de curvatura interior) para varios materiales de diferentes espesores se muestra en la tabla siguiente.

Valor mínimo del radio de curvatura (mm)

Ciencia de los materialesRecocido estadoEstado de endurecimiento por trabajo en frío
Posición correspondiente entre la dirección de la curva de flexión y la dirección de la fibra
verticalen paraleloverticalen paralelo
08, 100.1t0.4t0.4t0.8t
15, 200.1t0.5t0.5t1.0t
25, 300.2t0.6t0.6t1.2t
45500.5t1.0t1.0t1.7t
65Mn1.0t2.0t2.0t3.0t
Aluminio0.1t0.35t0.5t1.0t
Cobre0.1t0.35t1.0t2.0t
Latón blando0.1t0.35t0.35t0.8t
Latón semiduro0.1t0.35t0.5t1.2t
Bronce fosforado//1.0t3.0t

Los datos de la tabla anterior son óptimos y sólo sirven de referencia. De hecho, el redondeo de la hoja dobladora del fabricante suele ser de 0,3, y unas pocas hojas dobladoras tienen un redondeo de 0,5.

Para chapas ordinarias de acero con bajo contenido en carbono, inoxidable placas de aluminioPara placas de latón, cobre, etc., suele bastar con un redondeo interior de 0,2. Sin embargo, para algunas acero con alto contenido en carbono, aluminio duro y aluminio superduro, este tipo de redondeo por flexión puede provocar fracturas por flexión o agrietamiento del redondeo exterior.

(2) Fórmula de cálculo del radio de curvatura

Doblado de chapas Las piezas requieren un radio de curvatura r en la curva. Normalmente, los planos de las piezas de chapa tienen marcas claras para el radio de curvatura. El tamaño final después del doblado viene determinado por el radio de punzonado r0 y la cantidad de springback △r, es decir,

r = r0 + △r.

En la producción real, el radio de punzonado r0 utilizado se sitúa predominantemente entre 0,3 y 0,5 mm, lo que puede considerarse una constante y tiene un impacto menor en el radio de curvatura, por lo que a menudo puede despreciarse. Esto significa que el radio de curvatura r está estrechamente relacionado con el springback △r.

Sin embargo, la magnitud del springback está relacionada con la presión de doblado, que a su vez viene determinada por la anchura de la ranura de la matriz B y el espesor de la chapa t. Un aumento de la anchura de la ranura de la matriz B reduce la presión de doblado y aumenta el springback, mientras que una disminución de B aumenta la presión de doblado y reduce el springback.

Por lo tanto, en determinadas condiciones de la máquina curvadora, los factores que más influyen en el radio de curvatura son el radio r del punzón, la anchura B de la ranura de la matriz y el espesor t de la chapa.

Para calcular la prensa plegadora puede utilizarse la siguiente fórmula radio de curvatura:

R=5*V/32

5. Tamaño mínimo del borde interno

La arista interior mínima es el lado más corto que se puede doblar sin que la chapa se deslice dentro de la uve durante el doblado.

De hecho, la chapa debe apoyarse a ambos lados de la uve mientras alcanza el ángulo requerido, de lo contrario se deslizará dentro de la uve con los consiguientes resultados insatisfactorios.

El borde interno mínimo puede calcularse con la siguiente fórmula:

Si el ángulo requerido es de 90°, borde interno mínimo = V x 0,67

Esta fórmula deriva de un cálculo geométrico, ya que la arista interior mínima es la diagonal de un cuadrado de lado=V/2. Entonces, teniendo en cuenta el radio, el resultado se aproxima a V x 0,67.

Cuando el ángulo requerido es distinto de 90°, la arista interior mínima también será diferente, ya que el lado más corto que puede situarse en la uve depende del ángulo.

De hecho, si un perfil tiene un ángulo agudo, la chapa será empujada más hacia el interior de la matriz y, por lo tanto, el lado tiene que ser más largo.

En cambio, si un perfil tiene un ángulo obtuso, necesita un lado más corto para apoyarse en una matriz. Por esta razón, deben utilizarse factores de corrección para calcular el borde interno mínimo adecuado.

ÁnguloFactores de corrección
30°B = (V x 0,67) x 1,6
60°B = (V x 0,67) x 1,1
90°B = (V x0,67) x 1,0
120°B = (V x 0,67) x 0,9
150°B = (Vx 0,67) x 0,7

(1) Fórmula de cálculo del borde mínimo de flexión

La fórmula de cálculo del borde de flexión mínimo es diferente para los distintos ángulos de flexión, que se pueden consultar en la tabla siguiente.

165°135°120°90°60°45°30°
0.51×V0.55×V0.58×V0.71×V1×V1.31×V1.94×V

(2) Tabla de referencia de la altura mínima de flexión

Doblado en L

Tabla de referencia para el radio de curvatura interior R y la altura mínima de curvatura de las chapas finas laminadas en frío chapa de acero materiales:

Número de serieGrosor del materialAnchura de la ranura cóncavaPuñetazo RAltura mínima de flexión
10.540.23
20.640.23.2
30.850.8/0.23.7
41.061/0.24.4
51.28 (o 6)1/0.25.5/4.5
61.510 (u 8)1/0.26.8/5.8
72.0121.5/0.58.3
82.516(14)1.5/0.510.7/9.7
93.0182/0.512.1
103.520213.5
114.025316.5

Doblado en Z

La cota mínima de flexión L para el plegado en Z de chapas metálicas de diferentes espesores se indica en la tabla siguiente:

Altura mínima de la curva en Z:

Número de serieGrosor del materialAnchura de la ranura cóncavaPuñetazo RAltura de la curva en Z L
10.540.28.5
20.640.28.8
30.850.8/0.29.5
41.061/0.210.4
51.28(6)1/0.211.7(10.7)
61.510(8)1/0.213.3(12.3)
72.0121.5/0.514.3
82.516(14)1.5/0.518.2(17.2)
93.0182/0.520.1
103.520222
114.025325.5

6. Rebote de flexión

Diagrama esquemático del rebote de flexión

Ángulo de rebote de flexión:

Δα = b - a

donde:
b - Ángulo real de la pieza después del rebote
a - Ángulo de la matriz

Tamaño del ángulo de rebote:

Los ángulos de rebote para la flexión por aire en ángulo simple de 90° se muestran en la tabla siguiente.

Materialr/tEspesor
t(mm)
<0.80.8~2>2
Acero bajo en carbono<1
Latón, σb=350MPa1~5
Aluminio, zinc>5
Acero al carbono medio, σb=400-500MPa<1
Latón duro, σb=350-400MPa1~5
Cobre duro, σb=350-400MPa>5
Acero de alto carbono, σb>550Mpa<1
1~5
>512°

Factores que afectan al rebote y medidas para reducirlo.

  1. Resistencia del material: El ángulo de rebote es proporcional al límite elástico del material e inversamente proporcional a su módulo elástico E. Para piezas de chapa con elevados requisitos de precisión, debe seleccionarse en la medida de lo posible acero con bajo contenido en carbono para reducir el rebote, y evitarse el acero con alto contenido en carbono, el acero inoxidable, etc.
  2. Radio de flexión relativo r/t: Cuanto mayor sea el radio de flexión relativo r/t, menor será la deformación y mayor el ángulo de rebote Δα. Se trata de un concepto muy importante. La dirección radio de curvatura de la chapa debe ser lo más pequeño posible, teniendo en cuenta el rendimiento del material, lo que favorece la mejora de la precisión. Hay que tener en cuenta que hay que evitar diseñar arcos grandes, como el ejemplo que se muestra a continuación, que pueden causar dificultades en la producción y el control de calidad.
El arco de chapa es demasiado grande

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