6 Tipos de proceso de plegado con plegadora | MachineMFG

6 tipos de proceso de plegado con plegadora

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Las prensas plegadoras son capaces de hacer mucho, pero sigue habiendo retos a la hora de producir piezas de la máxima calidad. En este artículo analizaremos los distintos tipos de plegado.

Para conseguir un proceso de plegado reproducible y fiable, es necesario disponer de una combinación de la plegadora y sus herramientas.

A prensa plegadora suele constar de dos robustos bastidores en C que forman los laterales de la máquina, unidos en la parte inferior por una mesa maciza y en la superior por una viga superior móvil. Sin embargo, también es posible la configuración opuesta.

La herramienta inferior descansa sobre la mesa, mientras que la superior se fija a la viga superior. En hidráulica prensas plegadorasque son la mayoría de las máquinas fabricadas en la actualidad, la viga superior se mueve mediante dos cilindros hidráulicos sincronizados fijados a los bastidores en C.

Las capacidades de las plegadoras vienen definidas por varias características, como la presión o el tonelaje, la longitud de trabajo, la distancia a la calibre traseroaltura de trabajo y carrera. La velocidad a la que funciona la viga superior suele oscilar entre 1 y 15 mm/seg.

Cada vez más, las prensas plegadoras están equipadas con contrapesos multieje controlados por ordenador y sensores mecánicos y ópticos para realizar ajustes durante el proceso de plegado. proceso de plegado. Estos sensores miden la ángulo de flexión durante el ciclo de plegado y transmiten los datos en tiempo real a los controles de la máquina, que ajustan los parámetros del proceso en consecuencia.

En última instancia, plegado con plegadora es una combinación de factores que implican la geometría de la herramienta superior (siendo el ángulo del punzón y el radio de la punta del punzón los parámetros más importantes), la geometría de la herramienta inferior (en particular, la anchura de la abertura en V, el ángulo en V y los radios de curvatura de la abertura en V), y la fuerza de prensado y la velocidad de la prensa plegadora.

2 Tipos de flexión

Plegable

Durante el proceso de plegado, el tramo más largo de la hoja se sujeta entre dos sujeción vigas. A continuación, la viga de plegado se eleva y pliega la parte extensible de la chapa alrededor de un perfil de plegado, como se muestra en la figura 1.

En las plegadoras modernas, la viga de plegado es capaz de formar tanto hacia arriba como hacia abajo, lo que supone una ventaja significativa a la hora de crear piezas complejas con ángulos de plegado positivos y negativos.

El ángulo de plegado resultante viene determinado por el ángulo de plegado de la viga de plegado, la geometría de la herramienta y propiedades del material.

El plegado mediante plegado ofrece una ventaja significativa, ya que permite manipular hojas de gran tamaño con relativa facilidad, lo que hace que esta técnica sea fácil de automatizar. Además, con el plegado, el riesgo de que se dañe la chapa es mínimo. chapa metálica superficie.

Sin embargo, un factor limitante del plegado es que el movimiento del haz de plegado requiere espacio y tiempo de paso suficientes.

Limpiar

En el proceso de limpieza, la chapa se sujeta de nuevo entre las vigas de sujeción. A continuación, la herramienta dobla la parte sobresaliente de la chapa alrededor del perfil de doblado moviéndose hacia arriba y hacia abajo, como se muestra en la figura 2.

En comparación con el plegado, el barrido es una técnica más rápida para plegar, pero también aumenta el riesgo de arañazos u otros daños en la chapa a medida que la herramienta se desplaza sobre la superficie de la chapa. Este riesgo es especialmente alto si el plegado implica ángulos agudos.

El barrido se utiliza habitualmente para fabricar productos de tipo panel con pequeños bordes perfilados. Con herramientas especiales, esta técnica puede realizarse fácilmente en prensas plegadoras.

4 Variaciones de flexión

En lo que respecta a la flexión, existen cuatro variantes: curvado por aire, tocar fondo, acuñar y doblar en tres puntos.

La característica del plegado es que la chapa es presionada por una herramienta superior en la abertura de la herramienta inferior, como se muestra en la figura 3.

Como resultado de la proceso de plegadoEn este caso, la chapa de cada lado de la curva se levanta, lo que puede causar problemas como hundimientos y pliegues, especialmente con chapas grandes.

En estos casos, a menudo se prefiere el plegado o el barrido, aunque también se pueden utilizar soportes de seguimiento de hojas con la plegadora para paliar estos problemas.

Cuando la flexión implica ángulos positivos y negativos, el plegado ofrece más flexibilidad que otras técnicas.

Una de las ventajas significativas de utilizar prensas plegadoras es la mayor velocidad y flexibilidad que ofrecen.

Flexión por aire (Flexión parcial)

El plegado por aire es el tipo de plegado más utilizado gracias a las importantes mejoras introducidas en las nuevas plegadoras, que ofrecen un mejor control del springback de la chapa.

Este tipo de plegado se utiliza cuando hay aire entre la chapa y la matriz. El nombre de "plegado parcial" se debe a que la chapa entra en contacto parcial con las herramientas superior e inferior, es decir, sólo en tres puntos durante el proceso de plegado.

Con curvado por aireLa herramienta superior presiona una hoja en la abertura en V de la herramienta inferior hasta una profundidad predeterminada, pero sin tocar la parte inferior de la herramienta, como se muestra en la figura 4.

Flexión por aire es un tipo de plegado de tres puntos, en el que sólo los radios de plegado de las herramientas superior e inferior entran en contacto con la chapa. El radio de punzonado de la herramienta superior y el ángulo en V de la herramienta inferior no tienen por qué ser iguales. En algunos casos, una abertura cuadrada sustituye a la abertura en V de la herramienta inferior, especialmente con las herramientas inferiores ajustables de hoy en día.

La combinación de herramientas superior e inferior puede aplicarse universalmente, lo que permite fabricar diversos productos y formas de perfil con una sola combinación, simplemente ajustando la profundidad de la carrera de la prensa. En otras palabras, una sola combinación de herramientas puede utilizarse para curvar múltiples materiales y espesores en una gama de ángulos de curvatura, lo que convierte el curvado por aire en una técnica muy flexible.

Esto también significa que se puede limitar el número de cambios de herramienta necesarios, lo que aumenta considerablemente la productividad.

El curvado neumático tiene otra ventaja, y es que requiere menos fuerza de curvado, lo que permite utilizar herramientas más pequeñas y menos voluminosas y ofrece una mayor flexibilidad de diseño.

Sin embargo, una limitación de esta técnica es que es menos precisa que los procesos en los que la chapa mantiene un contacto total con el utillaje durante todo el proceso de plegado. La profundidad de la carrera debe ser muy precisa, y las variaciones en el grosor de la chapa y el desgaste local del utillaje pueden dar lugar a desviaciones inaceptables.

Además, las variaciones en las propiedades del material pueden afectar al ángulo de curvatura resultante debido a springback.

El plegado en aire requiere una determinada anchura para la abertura en V, que varía en función del grosor de la chapa. Para chapas de hasta 3 mm de grosor, el valor es 6 veces el grosor del material, mientras que para chapas de más de 10 mm de grosor, el valor es 12 veces el grosor del material. Una regla empírica es V=8S.

El curvado por aire ofrece una precisión angular de aproximadamente ±0,5 grados. Sin embargo, el radio de curvatura no viene determinado por la forma de la herramienta, sino por la elasticidad del material. Normalmente, el radio de curvatura oscila entre 1S y 2S.

Debido a su flexibilidad y a los bajos requisitos de tonelaje, el plegado por aire se está convirtiendo en la técnica de conformado preferida entre los fabricantes. Sin embargo, las variaciones en el grosor de la chapa, el desgaste local de las herramientas superior e inferior y las propiedades del material pueden provocar desviaciones en la precisión del ángulo.

Medidas especiales, como sistemas de medición de ángulos, pinzas, sistemas de abombado ajustables en los ejes X e Y y herramientas resistentes al desgaste, pueden ayudar a solucionar estos problemas de calidad.

Ventajas:

  • El curvado por aire permite producir una amplia gama de ángulos utilizando herramientas con ángulos agudos. Por ejemplo, puede utilizar un punzón de 30° y una matriz de 30° para curvar perfiles en cualquier ángulo comprendido entre 30° y 180°;
  • El plegado por aire es más rápido que otros tipos de plegado debido al menor recorrido del punzón;
  • La recuperación elástica se controla introduciendo la punta del punzón más profundamente en la matriz y formando un ángulo más cerrado, en lugar de aumentar el ángulo de la matriz. fuerza de flexión o la morada;
  • La fuerza de plegado necesaria es menor que en otros tipos de plegado gracias a la posibilidad de elegir una hilera más ancha;
  • La chapa queda menos marcada por la fricción con las herramientas;
  • Las herramientas y la prensa sufren menos desgaste;
  • El plegado por aire permite utilizar plegadoras de baja fuerza. Los costes son menores y, por tanto, el plegado por aire es un tipo de plegado económico.

Desventajas:

  • La precisión del ángulo con el curvado por aire es menor que con otros tipos de curvado. La tolerancia es de 3/4 de grado (45′);
  • La curvatura del radio intemal no es muy precisa. De hecho, la punta produce una elipse;
  • Como la chapa no cede, el springback es mayor y menos predecible que con otros tipos de plegado. Por tanto, el ángulo de la herramienta debe seleccionarse teniendo en cuenta la necesidad de ir un grado más allá del ángulo requerido.
  • Si hay agujeros cerca del línea de plegadose deformarán.

Hasta el fondo

El plegado en fondo es una variante del plegado al aire que consiste en presionar una chapa contra las pendientes de la abertura en V de la herramienta de plegado en fondo (véase la fig. 5), al tiempo que se permite que quede aire atrapado entre la chapa y la parte inferior de la abertura en V.

Durante el plegado de fondo, el punzón alcanza la parte inferior de la matriz y presiona la chapa contra los laterales de la matriz. Este tipo de plegado es adecuado para perfiles precisos, ya que su precisión y consistencia son mayores que con el plegado por aire.

La mayor calidad se debe al hecho de que, durante el rebaje, la chapa se presiona entre las herramientas superior e inferior, por lo que el radio interno se concentra en la zona de la curva.

El resultado es un radio más preciso, la chapa cede más y, en consecuencia, el springback es menor.

La elección de la herramienta es fundamental para el cajeado, ya que los operarios tienen que identificar el mejor ángulo tanto para el punzón como para la matriz y el spring-back previsto para obtener el ángulo de perfil requerido. El punzón y la matriz deben tener el mismo ángulo para conseguir un buen resultado de plegado.

En este caso, el radio del punzón y el ángulo de la abertura en V están directamente relacionados en el plegado en fondo, lo que significa que no ofrece la misma flexibilidad que el plegado en aire.

Cada ángulo de curvatura y espesor de chapa requiere un juego de herramientas distinto, y lo mismo ocurre a menudo con materiales diferentes debido a las variaciones de springback y compensación necesarios en la herramienta.

Para el fondo, la anchura ideal de la abertura en V (no pueden utilizarse aberturas en U) es de 6S para chapas de hasta 3 mm de grosor, y aumenta a 12S para chapas de más de 12 mm de grosor.

Una vez más, la regla general es V=8S.

El mínimo aceptable radio de curvatura para chapas de acero oscila entre 0,8S y 2S, aunque la calidad del material influye.

En el caso de materiales blandos, como las aleaciones de cobre, el radio del ángulo de curvatura puede ser mucho menor, siendo posible un límite inferior de 0,25S.

Cuando se trata de radios de curvatura mayores, el plegado a fondo requiere un tonelaje aproximadamente igual al del plegado por aire.

Sin embargo, para radios más pequeños, el bottoming requiere una fuerza que puede ser hasta cinco veces mayor que el plegado por aire, lo que puede dar lugar a una mayor precisión.

El ángulo de plegado resultante está totalmente determinado por la herramienta, excepto en el caso del springback, que puede corregirse.

Cabe señalar que el doblado a fondo suele dar lugar a un menor springback que el doblado por aire.

En teoría, con el bottoming se pueden lograr precisiones angulares tan precisas como ±0,25 grados.

Sin embargo, debido a la creciente capacidad de control y ajuste de las plegadoras, incluso en las máquinas menos caras, el plegado por aire se está convirtiendo en el método preferido frente al bottoming.

Ventajas:

  • Buena precisión con poca fuerza
  • Buena repetición de plegado en el caso de grandes series;
  • Bajo springback
  • Si hay agujeros cerca de la línea de plegado, se presionan entre las herramientas durante el plegado a fondo, por lo que no se deforman como ocurre con el plegado por aire;
  • La tolerancia es de medio grado.

Desventajas:

  • La corrección del ángulo mediante un nuevo movimiento descendente del punzón es imposible, puesto que el punzón ya se encuentra en el fondo de la uve;
  • El rebaje sólo puede utilizarse para curvas con ángulos entre 80° y 90°;
  • Se necesitan conjuntos de herramientas dedicadas a un perfil específico;
  • El aspecto del perfil no es tan bueno.

Acuñación

La gente puede pensar que tal nombre es extraño. En realidad, la acuñación se refiere al proceso de "acuñar monedas de metal", en el que cada pieza es idéntica a las demás en forma y tamaño.

Por esta razón, "acuñar" puede utilizarse en el proceso de plegado para indicar un método para obtener resultados muy precisos de forma constante.

El acuñado requiere una fuerza cuatro o cinco veces superior a la necesaria para el plegado por aire, por lo que se necesita una prensa plegadora de alta resistencia y herramientas.

En la acuñación, el punzón y la matriz deben tener el mismo ángulo que el requerido por el perfil, por lo que, en el caso de una curva de 90°, hay que utilizar un punzón de 90° y una matriz de 90° sin tener en cuenta el springback.

La anchura de la uve de la matriz es menor para el acuñado que para el abombado y el plegado por aire, y lo ideal es que sea cinco veces mayor que el grosor de la chapa.

Este parámetro sirve para evitar que la punta del punzón penetre demasiado en la chapa debido al menor radio interno.

No se recomienda el acuñado para espesores superiores a 2 mm para evitar cualquier daño a la prensa plegadora, las herramientas o la chapa.

En el acuñado, la herramienta superior aplasta la chapa en la abertura de la herramienta inferior, hasta el fondo de la abertura en V (véase la Fig. 6).

El acuñado requiere mucha más fuerza que el plegado y el cajeado por aire, normalmente entre 5 y 10 veces más tonelaje, y a veces hasta 25 ó 30 veces más. Sin embargo, ofrece la ventaja de proporcionar un alto nivel de precisión.

Debido a la inmensa presión aplicada por la punta del punzón sobre el material, se produce una deformación permanente en toda la sección transversal de la chapa, con lo que el springback queda prácticamente eliminado. Dado que el ángulo del punzón y de la matriz en V son idénticos, puede elegirse fácilmente el ángulo de doblado deseado, y las variaciones en el grosor de la chapa y las propiedades del material tienen un impacto mínimo o nulo en los resultados del acuñado.

La elevada fuerza y la deformación permanente implican que el radio interior mínimo alcanzable, a partir de 0,4S, es menor que con aire y fondo, y la anchura de la abertura en V suele requerir unos 5S. Una abertura en V más ancha requeriría una mayor profundidad para lograr el mismo ángulo de curvatura.

En general, el acuñado es más caro que el plegado y el cajeado por aire, por lo que se utiliza esporádicamente, normalmente sólo para chapas finas.

Ventajas:

  • Resultados coherentes
  • Tolerancia muy ajustada de un ángulo (1/4 de grado).
  • Pesibilidad de chapa plegada metal con grandes tolerancias de espesor
  • La punta del punzón penetra en el material con gran fuerza y elimina el springback de la chapa:
  • Posibilidad de obtener radios muy pequeños (la mitad del grosor de la chapa).

Desventajas:

  • La prensa plegadora y las herramientas se desgastan rápidamente;
  • Mal aspecto de la chapa;
  • Sólo para ángulos de hasta 90
  • No aplicable a chapas metálicas de más de 2 mm de espesor.

Flexión en tres puntos

El plegado en tres puntos es una técnica de plegado relativamente nueva que algunos consideran una variante especial del plegado al aire.

Esta técnica consiste en utilizar una matriz especial en la que la herramienta inferior puede ajustarse con precisión en altura mediante un servomotor. La chapa se dobla sobre los radios de curvatura de la matriz hasta tocar el fondo, y el ángulo de curvatura disminuye a medida que aumenta la profundidad del fondo de la matriz.

La altura de la matriz inferior puede determinarse con gran precisión (±0,01 mm), con correcciones realizadas entre el cilindro y la herramienta superior mediante un cojín hidráulico para compensar las desviaciones del grosor de la chapa. Como resultado, el proceso puede lograr ángulos de curvatura con una precisión inferior a 0,25 grados.

Las ventajas del plegado en tres puntos son su gran flexibilidad combinada con una gran precisión de plegado. Sin embargo, los obstáculos son los elevados costes y la limitada gama de herramientas disponibles. Por tanto, esta técnica se limita actualmente a nichos de mercado muy exigentes en los que los costes adicionales se ven compensados por las ventajas indicadas.

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