Técnicas de doblado de chapa metálica personalizadas y consejos para obtener resultados de alta calidad

¡Hola! La demanda de productos a medida ha aumentado muchísimo. ¿Y saben qué? ¡Las investigaciones demuestran que la chapa metálica es súper versátil! Se puede transformar en todo tipo de formas. Técnicas y consejos para doblar chapa metálica a medidaEstas técnicas son esenciales para moldear chapa metálica en las formas requeridas para diversos fines de producción. Sin embargo, existen diversos procesos involucrados para lograrlo. Si desea saber cómo doblar chapa metálica con un... presiona el freno Para realizar un doblado personalizado y lograr resultados de alta calidad, es necesario tener un buen conocimiento de estos procesos.

En este artículo, exploraremos la importancia del doblado de chapa metálica, su integración en el proceso de fabricación y, por supuesto, cómo doblarla. También compartiré algunos consejos útiles que pueden ser útiles al trabajar con placas de acero.

¿Qué es el doblado de chapa metálica?

¿Sabías que la mayoría de las piezas de chapa metálica se fabrican primero cortando el metal en tamaños específicos, luego doblándolo en la forma deseada y finalmente ensamblándolo? Como ves, el doblado juega un papel crucial en la fabricación de chapa metálica.

El doblado de chapa metálica consiste en deformar la chapa plana en un ángulo o curvatura específicos. Y lo mejor de todo es que no altera el grosor de la chapa. Es la deformación plástica (permanente) la que nos da la forma final deseada. Normalmente, utilizamos una prensa plegadora o una herramienta similar para aplicar presión a lo largo de un eje recto. Esta presión dobla el metal en el ángulo deseado.

Para comprender esto realmente, también es necesario conocer la configuración del punzón y la matriz. El punzón aplica la fuerza para deformar el metal contra la matriz. ¿Y la matriz? Sostiene el metal y le da el ángulo y el radio de curvatura deseados.

¿Cómo se dobla la chapa metálica?

Paso 1: Diseño inicial

El proceso de doblado de metal comienza con la creación de un diseño detallado de la pieza final. Si realiza doblado CNC, necesitará archivos 3D. Puede crear el diseño con software como AutoCAD o SolidWorksPero recuerda, el diseño debe tener en cuenta muchas cosas, como el margen, los relieves, la recuperación elástica y más.

Puede usar una calculadora de doblado en línea para determinar las variables y consideraciones de diseño. Hablaremos más sobre esto más adelante. Además, asegúrese de especificar claramente las dimensiones y tolerancias en su diseño.

Paso 2: Preparación del expediente

Primero, asegúrese de que su archivo tenga un formato compatible y de que se hayan tenido en cuenta todos los GD&T. El indicador de línea de plegado es importante, ya que permite a los ingenieros y técnicos comunicar el diseño. Dependiendo del software y el formato del archivo, puede mostrarse como líneas continuas, líneas centrales discontinuas o incluso con varios colores.

Paso 3: El proceso de doblado

En este paso, la chapa se deforma a lo largo de un eje recto para crear el ángulo o la curvatura deseados. Deberá configurar las herramientas (matriz, punzones, plegadoras) según sus requisitos y el ángulo especificado. Este proceso puede crear piezas complejas, pero tiene una limitación: no se pueden doblar ángulos superiores a 130°. Además, el radio de curvatura varía según el material y su espesor.

Paso 4: Procesos de acabado

Tras las operaciones de chapa metálica, la superficie podría presentar algunas marcas o una textura irregular. Si desea mejorar su aspecto, puede utilizar una técnica de acabado superficial como pintura, recubrimiento en polvo, arenado o enchapado. Sin embargo, si la superficie no afecta al funcionamiento de la pieza y no le preocupa demasiado su aspecto, puede dejarla como está.

Tipos de procesos de doblado de metales

Todos los métodos de doblado de chapa metálica tienen el mismo objetivo: transformar estructuras metálicas en las formas deseadas. Sin embargo, funcionan de forma diferente. Al aprender a doblar chapa metálica, es importante comprender que factores como el grosor del material, el tamaño de la curva, el radio de curvatura y el uso que se le dará a la pieza determinan cuál es el mejor método.

Veamos los métodos de doblado de chapa metálica más comunes:

doblado en V

Esta es la forma más moderna de doblar chapa metálica. Utilizamos un instrumento llamado punzón y matriz en V para doblar la chapa metálica en el ángulo deseado. Durante el proceso, el punzón presiona la chapa metálica que reposa sobre la matriz en V.

El ángulo de doblado de la chapa depende de la presión ejercida por el punzón. Esto hace que este método sea tan sencillo y eficiente: permite doblar placas de acero sin necesidad de moverlas.

El método de doblado en V se puede dividir en tres tipos:

Cilíndrico

Se puede pensar que el doblado a fondo es similar al proceso de doblado por aire, pero hay una diferencia. En el doblado a fondo, el punzón empuja la lámina completamente dentro de la matriz hasta que toca la superficie de la cavidad. Esto elimina el problema de recuperación elástica que puede ocurrir con el método de aire.

El doblado a fondo requiere un punzón con mayor potencia, ya que debe aplicar fuerza adicional para deformar el metal y sujetar la chapa un poco después de doblarla. Funciona con matrices en V y en V.

Además, esta técnica es más precisa. Y, en comparación con otros procesos, no es necesario controlar el tonelaje con tanta precisión. Por lo tanto, incluso punzones y prensas plegadoras antiguas y poco precisas pueden utilizarse para el remachado.

Acuñando

El acuñado consiste en presionar la chapa entre un punzón y una matriz con mucha fuerza. Esto nos da ángulos de doblado muy precisos con un retroceso casi nulo.

Pero tiene una desventaja: acuñar requiere mucha fuerza y lleva más tiempo que otros métodos.

Flexión de aire

El doblado por aire, o el doblado parcial, no es tan preciso como el doblado a fondo o el acuñado. Pero lo usamos a menudo porque es simple y fácil de hacer; ni siquiera se necesitan herramientas especiales.

Sin embargo, existe un problema: el doblado con aire es el único método con el que la chapa metálica podría recuperar su forma original.

En el plegado por aire, el punzón presiona la chapa metálica que reposa sobre la abertura de la matriz. Normalmente se utiliza una prensa plegadora para el plegado en V, ya que la chapa metálica no toca el fondo de la matriz.

(A presiona el freno Es una máquina sencilla que se utiliza para doblar chapa metálica. Mantiene la chapa en su lugar para que el punzón y la matriz puedan doblarla en la forma deseada.

Doblado de rodillos

El proceso de doblado de rodillos utiliza 2, 3 o 4 rodillos para dar forma curva a la chapa metálica. La configuración más común es la de 3 rodillos, donde los rodillos se disponen en triángulo. El rodillo superior es ajustable y los otros dos permanecen fijos.

Introducimos la lámina metálica entre el rodillo superior y los dos rodillos fijos. Al girar, los rodillos fijos sujetan la lámina, y el rodillo ajustable empuja hacia abajo para crear la curva deseada. La configuración de 4 rodillos cuenta con un rodillo adicional para mayor soporte, ideal para trabajos pesados.

Este método se utiliza para realizar formas cilíndricas y cónicas en la fabricación de chapa metálica, como tubos, cilindros, tanques, recipientes a presión y tuberías.

Limpie la flexión

El doblado por deslizamiento o de cantos utiliza una matriz y un punzón de deslizamiento. La chapa se sujeta entre la matriz y una almohadilla de sujeción, con la pieza que se desea doblar sobresaliendo. A continuación, el punzón o la brida de deslizamiento desciende y dobla el canto de la pieza en el ángulo correcto. Esta es una alternativa adecuada a la prensa plegadora para piezas más pequeñas.

Con esta técnica, podemos moldear todos los lados del borde a la vez, lo que agiliza el proceso y reduce el riesgo de que la superficie se agriete en la zona doblada.

Doblado rotativo

Esto es más común para doblar tubos y tuberías en curvas de 1 a 180°. Pero no se aplica solo al doblado de chapa metálica. El proceso utiliza una matriz de doblado, una matriz de sujeción y una matriz de presión. La matriz de doblado y la matriz de sujeción sujetan la pieza, y la matriz de presión presiona el extremo libre para crear la curva. La matriz rotatoria puede girar a la posición y el radio que necesitamos. Para tubos y tuberías, se coloca un mandril en su interior, pero no es necesario para la chapa metálica.

Este proceso de conformado de metales es ideal para crear formas curvas a partir de láminas planas. También tiene numerosos usos en el conformado de tubos.

Tenemos mayor control sobre este proceso, lo que nos permite obtener un radio realmente preciso. Podemos lograr fácilmente una tolerancia de ± 0.5. Y como se utiliza menos fuerza (del 50 al 80 % o menos), la superficie es menos propensa a agrietarse o presentar otros problemas.

Chapas metálicas para doblar

Existen muchos metales y aleaciones diferentes que podemos usar para doblar. Las propiedades de cada material influyen en aspectos como la fuerza necesaria y la recuperación elástica del metal. Y gracias a la amplia variedad de opciones, podemos elegir el material más adecuado para la función que necesitamos que tenga la pieza y su rendimiento.

Además, el espesor máximo de la lámina metálica que podemos doblar depende del material. Por ejemplo, el aluminio es más maleable que el titanio, por lo que podemos doblarlo en láminas más gruesas.

Acero Inoxidable

El acero inoxidable es versátil. Es fuerte, resistente y resistente a la corrosión, lo que lo hace ideal para fabricar piezas con radios pequeños. A menudo utilizamos grados como 304, 316 y 430. Sin embargo, debido a su dureza, necesitamos más fuerza para moldearlo y debemos tener cuidado con la recuperación elástica para garantizar la precisión de nuestras piezas.

Acero

Los grados de aleación de acero como A36, 1018 y 4140 son populares para el doblado de metales. Son resistentes, duraderos, rentables y se pueden utilizar de diversas maneras. A veces es necesario tratar el acero térmicamente para trabajos más complejos, pero aun así es más fácil de trabajar que el acero inoxidable. El acero dulce es especialmente fácil de moldear.

Aluminio

El aluminio es fácil de moldear en diferentes formas y curvas. Resiste bien la corrosión y tiene una buena relación resistencia-peso. Utilizamos piezas dobladas de aluminio con frecuencia en la industria aeroespacial, automotriz y electrónica. Pero tenga cuidado: puede agrietarse, especialmente al doblarlo en radios pequeños.

Latón

El latón es fácil de doblar y conduce bien la electricidad. A menudo utilizamos grados como CZ129/CW611N para el conformado de chapa metálica. Debido a su facilidad de moldeo y buena conducción eléctrica, preferimos utilizarlo en aplicaciones eléctricas, térmicas y de plomería.

Cobre

El cobre es un metal blando, por lo que es fácil doblar láminas. Sin embargo, debemos tener cuidado al manipularlo y controlar la fuerza que aplicamos para evitar dañar o agrietar la superficie. Además, debido a su aspecto brillante, es popular en aplicaciones eléctricas y de otro tipo.

Conceptos clave en técnicas y consejos de doblado de chapa metálica a medida

Al doblar chapa metálica, es importante conocer algunos conceptos importantes. Estos son aspectos que debemos considerar al diseñar las piezas y determinar las dimensiones una vez realizado el doblado. Pero primero, comprendamos algunos términos relacionados.

• Eje neutral: Esta es una línea imaginaria en la chapa metálica. Al aplicar fuerza para doblar el metal, esta línea no se estira ni se comprime.
• Zona de tensión: Esta es el área en el exterior de la curva donde se estira el metal.
• Zona de compresión: Esta es el área en el interior de la curva donde el metal se comprime.
• Línea de plegado: Esta es la línea donde se dobla la chapa.
• Longitud de brida: Esta es la longitud de la parte recta y plana que sobresale de la parte doblada.

Ahora veamos los conceptos clave:

Radio de doblaje

Este es el radio de la parte curva de la chapa después de doblarla. Todo diseño parte de esta importante variable. Afecta la precisión de las dimensiones, la resistencia de la pieza final, su forma y su solidez estructural.

Dependiendo del tipo de material y su espesor, existe un radio mínimo al que podemos doblar el metal. No podemos reducirlo. Normalmente, el radio debe ser al menos igual al espesor de la lámina.

Radio de curvatura mínimo (R_min)= Espesor(t)

Deducción por curvatura

Al doblar el metal, la longitud total de la pieza plana se acorta ligeramente debido a que la pieza doblada estira parte del material. Por lo tanto, debemos restar algo de longitud para obtener la longitud total correcta. Esto se denomina deducción por doblado. Es la cantidad de material que debemos restar de la longitud total de la chapa plana para obtener las dimensiones deseadas.

Deducción por curvatura = 2 × (retroceso exterior − tolerancia por curvatura)

Es importante considerar esta deducción al diseñar para asegurarnos de que las piezas tengan la longitud correcta y cumplan con todas las demás especificaciones. El grosor de la chapa, el radio y el tipo de material influyen en la deducción necesaria.

Asignación de curva

El margen de doblado es un término que utilizamos en fabricación. Es el espacio adicional que dejamos para compensar el estiramiento y la flexión de la chapa metálica. Al modificar la forma de la chapa, su tamaño también cambia. La fuerza que aplicamos para doblarla hace que el material se comprima por dentro y se estire por fuera.

Esta deformación modifica la longitud total de la chapa metálica debido a la compresión y el estiramiento en el pliegue. Sin embargo, la longitud entre la superficie interna comprimida y la externa estirada permanece constante. Esto se representa mediante una línea denominada "eje neutro".

La tolerancia depende del espesor de la chapa, el ángulo de plegado, el método de doblado y el factor K (un número que nos ayuda a estimar la elasticidad del material). Es una forma de medir la relación entre la compresión interna y la elasticidad externa.

Cuando la superficie interior de la chapa se contrae, la superficie exterior se expande. Por lo tanto, el factor K se mantiene constante cada vez que doblamos chapa. El factor K (normalmente entre 0.25 y 0.5 como máximo) nos ayuda a calcular las variables de diseño. Nos indica la cantidad de material necesaria antes de cortar la chapa y también es útil para crear la tabla de radios de curvatura de la chapa.

Factor K

Este es otro aspecto importante del diseño de plegado de chapa metálica. El factor K nos indica la forma de la chapa doblada y nos ayuda a calcular otras variables de diseño, como la tolerancia necesaria. El factor K se define como la relación entre el desplazamiento del eje neutro desde su posición original y el espesor de la chapa. El valor del factor K puede estar entre 0 y 1. Por ejemplo, si el factor K es 0.2, significa que el eje neutro se desplazará un 20 % del espesor. Además, el valor recomendado del factor K varía según el tipo de material y el radio de plegado.

El factor K también nos da una idea de cuánto se estira y expande el material en el interior y el exterior de la curva. Por lo tanto, es importante para calcular los parámetros de diseño relacionados con la longitud plana.

Bend Alivio

El desmoldeo es un pequeño corte al final de la línea de plegado. Esto se realiza para evitar que el material se deforme o se rasgue. Es importante para garantizar que las piezas y productos finales sean estructuralmente sólidos y precisos. Podemos utilizar muescas, agujeros o recortes para ello.

Pero no necesitamos preocuparnos por el alivio de la curvatura si realizamos una curva recta de un borde a otro. Solo debemos considerarlo si separamos la parte doblada del material plano en un lugar distinto a los bordes. Esto se debe a que, si hay material justo después del material comprimido, debemos ajustar el material plano.

La regla para calcular el alivio es:

Ancho y profundidad mínimos del relieve = Espesor (t)/2, Espesor (t) + radio de curvatura (R) + 0.5 mm.

Otro concepto similar es el relieve de esquinas. Esta es la longitud que debemos cortar en el punto donde se unen las líneas de doblez. Por lo tanto, en las esquinas, debemos hacer un corte para asegurarnos de que todo quede perfectamente alineado y evitar rasgar el material.

Primavera de nuevo

La chapa metálica no siempre conserva la forma que le damos al doblarla. Al disminuir la fuerza, puede recuperarse un poco. Esto puede cambiar las dimensiones y hacer que las piezas no sean tan precisas como deseamos. Por lo tanto, al diseñar, debemos realizar algunos ajustes para tener en cuenta la recuperación elástica.

Para comprender esto, necesitamos conocer las deformaciones permanentes y elásticas. Las deformaciones elásticas intentan que el metal recupere su forma original, mientras que las permanentes conservan la nueva forma. Parte del material deformado elásticamente alrededor de la línea de doblado intenta recuperar su forma original, lo que provoca la recuperación elástica. Además, factores como el método de doblado, el radio y las propiedades del material influyen en su recuperación elástica.

Secuencia de curvatura

Así planificamos múltiples pliegues en una sola chapa para que no interfieran entre sí ni provoquen distorsión. Ordenamos los pliegues según su tamaño y complejidad. Normalmente, empezamos con los pliegues grandes y sencillos y luego realizamos los más complejos. La secuencia también depende de la matriz y las herramientas que utilicemos. Debe ser compatible con las herramientas disponibles (matrices y prensa plegadora).

Dirección de grano

Todos los metales están compuestos por diminutos cristales en su interior, dispuestos en un patrón repetitivo. Las regiones cristalinas individuales se denominan granos. La orientación y forma de estos granos puede variar según el tipo de material y su proceso de fabricación, como si se forja o se funde.

Al usar una prensa plegadora, si se trabaja con un ángulo o una curva cerrada, prestar atención a la dirección de la fibra puede ayudarnos a evitar grietas. La dirección de la fibra debe ser perpendicular a la curva para evitar que el metal se agriete.

Consejos prácticos para diseñar piezas de chapa doblada

A veces, incluso un pequeño error o algo que olvidamos en el diseño de la chapa metálica puede causar grandes problemas al doblarla. Por eso, cada pequeño detalle importa para la calidad de las piezas finales.

A continuación se ofrecen algunos consejos prácticos para el diseño.

Mantener un espesor uniforme

La chapa metálica con la que trabaja debe tener el mismo grosor en toda su longitud. De lo contrario, el radio de curvatura será desigual y será más probable que se agriete o deforme. Normalmente, puede elegir un grosor de entre 0.5 y 6 mm.

Radio de curvatura y orientación

Existe un radio de curvatura mínimo que depende del tipo de material y su espesor. Una buena regla para recordar es que «el radio mínimo debe ser al menos igual al espesor de la lámina». En cuanto a la orientación, asegúrese de que el radio sea el mismo a lo largo de la línea de curvatura y que todos los pliegues estén en el mismo plano.

Evite curvas sucesivas

Si coloca los pliegues demasiado juntos en su diseño, puede causar problemas de alineación de las piezas y aumentar la tensión en el metal. Por lo tanto, es importante dejar suficiente espacio entre los pliegues. Una buena regla es dejar al menos tres veces el grosor de la chapa entre ellos.

Utilice el alivio de curvatura

Si los dobleces están cerca del final de la chapa, el metal puede romperse o agrietarse debido a la tensión excesiva. Para evitarlo, utilice relieves como pequeños cortes o muescas al principio y al final de la línea de doblez.

Colocación adecuada de orificios y ranuras

Si su diseño tiene agujeros y ranuras, debe tener cuidado de dónde los coloca. Su tamaño y su distancia de la curva pueden ser importantes. Si un agujero está demasiado cerca de la parte curva, puede deformar el material.

• Distancia mínima (de la curva al agujero) = 2.5 t + R
• Distancia mínima (ranura al orificio) = 4t + R
• Distancia mínima (borde al agujero) = 3t
• Radio mínimo del agujero (r min.) = 0.5 t

Aquí, t es el espesor de la chapa y R es el radio de curvatura.

Diseño de avellanado

Puedes crear avellanados mecanizándolos o punzándolos con una prensa plegadora. Existen ciertas reglas sobre dónde colocarlos en tu diseño.

• Profundidad máxima = 0.6 t
• Distancia mínima desde la curva: 3t
• Distancia mínima desde el borde: 4t
• Distancia entre dos avellanados = 8t

Dimensiones correctas de los rizos

Un rizo se produce al doblar un rollo circular (hueco) en el borde de una lámina metálica. Esto ayuda a mantener el borde firme y no afilado. Al diseñar un rizo, tenga en cuenta lo siguiente:

• Radio exterior mínimo = 2t
• Distancia mínima (de curvatura a curvatura) = Radio de curvatura + 6t
• Distancia mínima (del orificio al rizo) = 2 x radio del rizo + t
• Por último, asegúrese de que el rizo no se cruce con otras características.

Diseño de dobladillos

Los dobladillos son bordes doblados hacia atrás en piezas de chapa metálica. Pueden ser abiertos o cerrados, y a veces la unión de dos dobladillos puede actuar como un cierre. Al doblar chapa metálica para hacer dobladillos, asegúrese de seguir estas reglas:

• Radio interior mínimo = 0.5 t
• Longitud mínima de retorno para el dobladillo cerrado = 4t
• Longitud mínima de retorno para el dobladillo abierto = 4t
• Borde interior del doblez hasta el borde exterior del dobladillo = 5t + Radio del dobladillo

Diseño de bridas y chaflanes

Una brida es un borde que sobresale del cuerpo principal de una pieza de chapa metálica, generalmente en un ángulo de 90°. Si su diseño tiene bridas, tenga en cuenta estos límites dimensionales:

• Longitud mínima de brida = 4t
• Radio de curvatura mínimo = t
• Distancia mínima entre la curva y la brida = 2t

Pestañas y muescas

Las lengüetas y muescas son elementos en la chapa metálica que se suelen usar para unir piezas. Una lengüeta es una pequeña extensión en el borde, y una muesca es un pequeño corte. Sin embargo, si no están en el lugar correcto, pueden debilitar el material. Por lo tanto, siga estas reglas de diseño:

• Distancia mínima de curvatura a entalladura = 3t + radio (R)
• Distancia mínima entre muescas = 3.18 mm
• Longitud mínima de muesca = 2t
• Ancho mínimo de entalladura = 1.5 t
• Longitud máxima de la pestaña y la muesca = 5 x ancho de la pestaña (w)
• Radio de la esquina de la muesca = 0.5 t

5 consejos para doblar placas de acero

Doblar placas de acero puede parecer un poco difícil, pero con estos consejos, puede ser más fácil. Aquí tienes algunos consejos que pueden ayudarte:

Cuidado con el rebote

Al doblar una lámina, es necesario doblarla más allá del ángulo deseado. Esto se debe a que la lámina metálica puede recuperar su posición original. Por lo tanto, es necesario planificar esto doblando el material un poco más de lo necesario.

¿Es la hoja de metal lo suficientemente maleable?

Si intentas doblar una chapa metálica en una esquina afilada, podría agrietarse. Por lo tanto, debes evitarlo si es posible. También debes considerar el grosor del acero. No todos los materiales son lo suficientemente blandos como para doblarse en esquinas afiladas.

Utilice siempre una prensa plegadora

Si puedes, utiliza siempre un presiona el frenoLe da a la chapa el soporte que necesita y permite realizar curvas más limpias y un patrón más uniforme en las chapas dobladas.

No olvide los orificios de posición del proceso.

Asegúrese de crear orificios de posicionamiento del proceso en las piezas que esté doblando. Esto mantendrá la chapa metálica en su lugar correcto en la matriz. Impide que se mueva durante el proceso de doblado y garantiza la precisión de todos los dobleces.

Asignación de curva

Es importante considerar el margen de plegado al aprender a doblar chapa metálica. Esto ayuda a obtener valores más precisos y garantiza que los productos terminados sean perfectos.

Conclusión

La demanda de productos a medida siempre estará presente, y si desea fabricar productos metálicos a medida, necesita saber sobre el doblado de chapa metálica. En este artículo, hablamos sobre la chapa metálica, su importancia y lo que necesita saber para doblarla en la forma deseada.

Comprender el proceso de doblado de chapa metálica no es suficiente. Además, lograr resultados de alta calidad por su cuenta puede ser todo un reto. Sin embargo, si prioriza la calidad y la rapidez de producción, los equipos de doblado de chapa de KRRASS son un activo invaluable. Nuestros equipos de vanguardia le permiten mejorar la eficiencia y la calidad de su producción. Gracias a nuestra ingeniería avanzada y fabricación de precisión, podrá transformar fácilmente sus diseños en productos tangibles, obteniendo así una importante ventaja competitiva en el menor tiempo posible.

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