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Tecnologia de dobra sem rastros de chapa metálica [ilustração].

Resumo: no processo de dobra de chapas metálicas, o processo de dobra tradicional é fácil de danificar a superfície da peça, e a superfície em contato com a matriz formará recuos ou arranhões óbvios, o que afetará a beleza do produto.Este artigo detalhará as causas da indentação por flexão e a aplicação da tecnologia de flexão sem rastros.

A tecnologia de processamento de chapas metálicas continua melhorando, especialmente em algumas aplicações, como dobra de precisão de aço inoxidável, dobra de acabamento de aço inoxidável, dobra de liga de alumínio, dobra de peças de aeronaves e dobra de placas de cobre, o que impõe requisitos ainda mais elevados para a qualidade da superfície das peças formadas.

O processo de dobra tradicional é fácil de danificar a superfície da peça de trabalho, e um recuo ou arranhão óbvio será formado na superfície em contato com a matriz, o que afetará a beleza do produto final e reduzirá o julgamento de valor do usuário sobre o produto .

Durante a dobra, como a chapa metálica será extrudada pela matriz de dobra e produzirá deformação elástica, o ponto de contato entre a chapa e a matriz escorregará com o progresso do processo de dobra.No processo de dobra, a chapa metálica experimentará dois estágios óbvios de deformação elástica e deformação plástica.No processo de dobra, haverá um processo de manutenção de pressão (contato de três pontos entre a matriz e a chapa).Portanto, após a conclusão do processo de dobra, três linhas de recuo serão formadas.

Essas linhas de indentação são geralmente produzidas pelo atrito de extrusão entre a placa e o ressalto da ranhura em V da matriz, por isso são chamadas de indentação de ressalto.Conforme mostrado na Figura 1 e na Figura 2, as principais razões para a formação de recuo no ombro podem ser simplesmente classificadas nas seguintes categorias.

Fig. 2 recuo de flexão

Figura 1 Diagrama esquemático de flexão

1. Método de dobra

Como a geração do recuo do ombro está relacionada ao contato entre a chapa metálica e o ressalto da ranhura em V da matriz fêmea, no processo de dobra, a folga entre o punção e a matriz fêmea afetará a tensão de compressão da chapa metálica, e a probabilidade e o grau de recuo serão diferentes, conforme mostrado na Figura 3.

Sob a condição da mesma ranhura em V, quanto maior o ângulo de flexão da peça dobrada, maior será a variável de forma da chapa metálica sendo esticada e maior será a distância de atrito da chapa metálica no ressalto da ranhura em V ;Além disso, quanto maior for o ângulo de curvatura, maior será o tempo de retenção da pressão exercida pelo punção na folha e mais evidente será o recuo causado pela combinação destes dois fatores.

2. Estrutura da ranhura em V da matriz fêmea

Ao dobrar chapas metálicas com espessuras diferentes, a largura da ranhura em V também é diferente.Na condição do mesmo punção, quanto maior o tamanho da ranhura em V da matriz, maior será o tamanho da largura do recuo.Conseqüentemente, quanto menor o atrito entre a chapa metálica e o ressalto da ranhura em V da matriz, mais a profundidade do recuo diminui naturalmente.Pelo contrário, quanto mais fina for a espessura da placa, mais estreita será a ranhura em V e mais óbvia será a indentação.

Quando se trata de atrito, outro fator relacionado ao atrito que consideramos é o coeficiente de atrito.O ângulo R do ressalto da ranhura em V da matriz fêmea é diferente, e o atrito causado à chapa metálica no processo de dobra da chapa também é diferente.Por outro lado, do ponto de vista da pressão exercida pela ranhura em V da matriz na chapa, quanto maior o ângulo R da ranhura em V da matriz, menor será a pressão entre a chapa e o ressalto da a ranhura em V da matriz e mais clara a indentação e vice-versa.

3. Grau de lubrificação da ranhura em V da matriz fêmea

Conforme mencionado anteriormente, a superfície da ranhura em V da matriz entrará em contato com a folha para produzir atrito.Quando a matriz está desgastada, a parte de contato entre a ranhura em V e a chapa metálica se tornará cada vez mais áspera e o coeficiente de atrito se tornará cada vez maior.Quando a chapa metálica desliza na superfície da ranhura em V, o contato entre a ranhura em V e a chapa metálica é na verdade o contato pontual entre inúmeras saliências e superfícies ásperas.Desta forma, a pressão que atua na superfície da chapa aumentará proporcionalmente e o recuo será mais evidente.

Por outro lado, a ranhura em V da matriz fêmea não é limpa antes de a peça ser dobrada, o que muitas vezes produz recuos óbvios devido à extrusão da placa pelos detritos residuais na ranhura em V.Essa situação geralmente ocorre quando o equipamento dobra peças como chapa galvanizada e chapa de aço carbono.

2、 Aplicação de tecnologia de dobra sem rastros

Como sabemos que a principal causa da indentação por flexão é o atrito entre a chapa metálica e o ressalto da ranhura em V da matriz, podemos partir do pensamento orientado à razão e reduzir o atrito entre a chapa metálica e o ressalto da matriz. Ranhura em V da matriz através da tecnologia de processo.

De acordo com a fórmula de atrito F= μ· N pode-se ver que o fator que afeta a força de atrito é o coeficiente de atrito μ e a pressão n, e eles são diretamente proporcionais ao atrito.Consequentemente, os seguintes esquemas de processo podem ser formulados.

1. O ressalto da ranhura em V da matriz fêmea é feito de materiais não metálicos

Figura 3 tipo de flexão

Somente aumentando o ângulo R do ombro da ranhura em V da matriz, o método tradicional para melhorar o efeito de indentação de flexão não é ótimo.Do ponto de vista da redução da pressão no par de atrito, pode-se considerar a mudança do ressalto da ranhura em V para um material não metálico mais macio que a placa, como náilon, cola Youli (elastômero PU) e outros materiais, no premissa de garantir o efeito de extrusão original.Considerando que esses materiais são fáceis de perder e precisam ser substituídos regularmente, atualmente existem diversas estruturas com ranhura em V que utilizam esses materiais, conforme mostrado na Figura

2. O ressalto da ranhura em V da matriz fêmea é transformado em estrutura de esfera e rolo

Da mesma forma, com base no princípio de redução do coeficiente de atrito entre a chapa e a ranhura em V da matriz, o atrito de deslizamento entre a chapa e o ressalto da ranhura em V da matriz pode ser transformado em atrito de rolamento, de modo a reduza significativamente o atrito da folha e evite efetivamente a indentação por flexão.Atualmente, este processo tem sido amplamente utilizado na indústria de matrizes, e a matriz de dobra sem traços esféricos (Fig. 5) é um exemplo típico de aplicação.

Fig. 5 matriz de flexão sem traços de bola

Para evitar atrito rígido entre o rolo da matriz de flexão sem rastros da esfera e a ranhura em V, e também para tornar o rolo mais fácil de girar e lubrificar, a esfera é adicionada, de modo a reduzir a pressão e reduzir o coeficiente de atrito em o mesmo tempo.Portanto, as peças processadas pela matriz de dobra sem rastros esféricas basicamente não conseguem atingir nenhum recuo visível, mas o efeito de dobra sem rastros de placas macias, como alumínio e cobre, não é bom.

Do ponto de vista da economia, como a estrutura da matriz de dobra sem traços esféricos é mais complexa do que as estruturas da matriz mencionadas acima, o custo de processamento é alto e a manutenção é difícil, o que também é um fator a ser considerado pelos gestores empresariais na seleção .

6 diagrama estrutural da ranhura em V invertido

Atualmente, existe outro tipo de molde na indústria, que utiliza o princípio de rotação do fulcro para realizar a dobra das peças girando o ombro do molde fêmea.Este tipo de matriz altera a estrutura tradicional da ranhura em V da matriz de configuração e define os planos inclinados em ambos os lados da ranhura em V como um mecanismo de rotação.No processo de prensagem do material sob o punção, o mecanismo de giro em ambos os lados do punção é girado para dentro a partir do topo do punção com a ajuda da pressão do punção, de modo a dobrar a placa, conforme mostrado na Fig. 6.

Sob esta condição de trabalho, não há atrito de deslizamento local óbvio entre a chapa metálica e a matriz, mas próximo ao plano de giro e próximo ao vértice do punção para evitar indentação das peças.A estrutura desta matriz é mais complexa que as estruturas anteriores, com mola de tensão e estrutura de placa rotativa, e o custo de manutenção e custo de processamento são maiores.

Vários métodos de processo para realizar flexão sem traços foram introduzidos anteriormente.A seguir está uma comparação desses métodos de processo, conforme mostrado na Tabela 1.

Item de comparação Ranhura em V de nylon Ranhura em V de borracha Youli Ranhura em V tipo bola Ranhura em V invertida Filme de pressão sem rastros
Ângulo de curvatura Vários ângulos arco Vários ângulos Freqüentemente usado em ângulos retos Vários ângulos
Placa aplicável Vários pratos Vários pratos 　 Vários pratos Vários pratos
Limite de comprimento ≥50 mm ≥200 mm ≥100 mm / /
vida de serviço 15-20 Dez mil vezes 15-21 Dez mil vezes / / 200 vezes
Manutenção de substituição Substitua o núcleo de náilon Substitua o núcleo de borracha Youli Substitua a bola Substitua como um todo ou substitua a mola de tensão e outros acessórios Substitua como um todo
custo Barato Barato caro caro Barato
vantagem Baixo custo e adequado para dobra sem traços de diversas placas.O método de uso é igual ao da matriz inferior da dobradeira padrão. Baixo custo e adequado para dobra sem traços de diversas placas. Vida útil mais longa É aplicável a uma variedade de placas com bom efeito. Baixo custo e adequado para dobra sem traços de diversas placas.O método de uso é igual ao da matriz inferior da dobradeira padrão.
limitações a vida útil é menor que a da matriz padrão e o tamanho do segmento é limitado a mais de 50 mm. Atualmente, é aplicável apenas à flexão sem traços de produtos de arco circular. O custo é caro e o efeito em materiais macios como alumínio e cobre não é bom.Como o atrito e a deformação da esfera são difíceis de controlar, também podem ser produzidos vestígios em outras placas duras.Existem muitas restrições de comprimento e entalhe. O custo é caro, o escopo de aplicação é pequeno e o comprimento e o entalhe são restritivos A vida útil é mais curta do que outros esquemas, a substituição frequente afeta a eficiência da produção e o custo aumenta significativamente quando utilizado em grandes quantidades.

 

Tabela 1 Comparação de processos de flexão sem rastros

4. A ranhura em V da matriz é isolada da chapa metálica (este método é recomendado)

Os métodos mencionados acima visam realizar a dobra sem traços, alterando a matriz de dobra.Para gerentes empresariais, não é aconselhável desenvolver e adquirir um conjunto de novas matrizes para realizar dobras sem traços de peças individuais.Do ponto de vista do contato por atrito, o atrito não existe enquanto a matriz e a folha estiverem separadas.

Portanto, com a premissa de não alterar a matriz de dobra, a dobra sem traços pode ser realizada usando um filme macio para que não haja contato entre a ranhura em V da matriz e a chapa metálica.Este tipo de filme macio também é chamado de filme livre de indentação flexível.Os materiais são geralmente borracha, PVC (cloreto de polivinila), PE (polietileno), PU (poliuretano), etc.

As vantagens da borracha e do PVC são o baixo custo das matérias-primas, enquanto as desvantagens são a falta de resistência à pressão, baixo desempenho de proteção e curta vida útil;PE e Pu são materiais de engenharia com excelente desempenho.O filme de dobra e prensagem sem traços produzido com eles como material de base tem boa resistência ao rasgo, por isso tem alta vida útil e boa proteção.

A película protetora de dobra desempenha principalmente um papel amortecedor entre a peça de trabalho e o ressalto da matriz para compensar a pressão entre a matriz e a chapa metálica, de modo a evitar o recuo da peça de trabalho durante a dobra.Na hora de usar, basta colocar o filme dobrável na matriz, que tem as vantagens de baixo custo e praticidade de uso.

Atualmente, a espessura do filme de indentação dobrável e sem marcação no mercado é geralmente de 0,5 mm, e o tamanho pode ser personalizado de acordo com as necessidades.Geralmente, o filme de indentação sem traços de dobra pode atingir a vida útil de cerca de 200 curvas sob a condição de trabalho de pressão 2T e tem as características de forte resistência ao desgaste, forte resistência ao rasgo, excelente desempenho de flexão, alta resistência à tração e alongamento na ruptura, resistência a óleo lubrificante e solventes de hidrocarbonetos alifáticos.

Conclusão:

A competição de mercado da indústria de processamento de chapas metálicas é muito acirrada.Se as empresas quiserem ocupar um lugar no mercado, precisam melhorar constantemente a tecnologia de processamento.Não devemos apenas perceber a funcionalidade do produto, mas também considerar a capacidade de fabricação e a estética do produto, mas também considerar a economia de processamento.Através da aplicação de tecnologia mais eficiente e econômica, o produto fica mais fácil de processar, mais econômico e mais bonito.(selecionado em Sheet Metal and Manufacturing, edição 7, 2018, por Chen Chongnan)

Horário da postagem: 26 de fevereiro de 2022
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