Hoy en día, los fabricantes están más interesados que nunca en adoptar la producción eficiente para eliminar desperdicios, optimizar el flujo de trabajo y reducir costos. En la búsqueda de la eficiencia, un enfoque creativo que está ganando terreno es... Plegado escalonado en prensas plegadorasEsta técnica permite a los fabricantes lograr curvas de gran radio sin necesidad de herramientas especializadas costosas, lo que ofrece una solución rentable que reduce tanto el inventario de herramientas como los plazos de entrega. A medida que aumentan las demandas de los clientes, el doblado escalonado... presione los frenos se convierte en un método crítico para aumentar el rendimiento, proporcionando una ventaja competitiva en la carrera para satisfacer altas demandas de manera eficiente.
En términos generales, crear dobleces de radio profundo en chapa metálica ha requerido tradicionalmente herramientas costosas y especializadas, que a menudo son como una clavija cuadrada en un agujero redondo en lo que respecta a las prácticas lean. Estas herramientas especializadas de gran radio son como caballos de un solo uso, capaces solo de formar grandes radios y permanecer inactivas en el estante hasta que llega un trabajo que las requiere, inmovilizando tanto dinero como espacio valioso. El doblado escalonado, también conocido como conformado por golpes o doblado incremental, es como un truco de magia que evoca de forma rentable grandes dobleces utilizando herramientas comunes disponibles comercialmente. También sienta las bases para la elaboración de las formas de transición que se ven comúnmente en las industrias de HVAC y alimentos y bebidas. Algunas formas son tan simples como una trayectoria directa, como un cono en línea; otras son más complejas, similares a un laberinto, como un cuadrado descentrado a redondo, o dos tubos redondos que se intersecan. Lo que estas formas tienen en común es la necesidad de guiar un producto como un barco que navega de un puerto (abertura en un plano) a otro. Los fabricantes pueden lograr esto ajustando el paso del radio como si estuvieran afinando un instrumento, variándolo de un lado a otro de la curvatura escalonada, alterando así los radios y la forma obtenidos.
En un entorno de taller con una mezcla dinámica de trabajos de alta variedad y bajo volumen, y opciones limitadas de herramientas, este proceso puede ser una bendición, como un rayo de sol en un día nublado. Pero no es tan fácil como hornear un pastel; es más como preparar una comida gourmet. La habilidad del operador, la sabiduría colectiva transmitida en el taller (conocimiento de tiendas tribales) y la combinación de productos juegan un papel importante a la hora de determinar cuándo y dónde la flexión escalonada puede entrar en acción y reemplazar a una herramienta especializada, como un jugador suplente que entra al campo en el momento justo.
Curvado escalonado de radios grandes
Un doblez escalonado es como construir una escalera, que requiere una serie de pequeñas curvas muy próximas. La ventaja es que este método no requiere herramientas especializadas, como un excursionista que no necesita equipo sofisticado para subir una pequeña colina. Sin embargo, la desventaja es que el resultado no será un radio perfecto y liso. En cambio, se asemeja a una cadena de eslabones planos que se unen para formar lo que parece ser un radio. Estos escalones serán algo visibles en la superficie interior del radio donde el punzón hace contacto, como huellas dejadas en un camino. La distancia entre estos segmentos, conocida como el paso del radio, y cada ángulo de doblez son como los ingredientes que deciden la suavidad del radio final, de forma similar a cómo la combinación adecuada de especias hace que un plato sea delicioso. Los requisitos de acabado superficial funcionan como la receta, dictando la elección del ángulo y el paso. Una forma con menos curvas tendrá un paso de radio y un ángulo por doblez mayores, lo que a menudo deja un aspecto áspero y picado, como un mar agitado. Las formas que necesitan que el líquido o el polvo fluyan suavemente durante la pintura, como un tobogán de agua liso, suelen requerir una superficie muy lisa. Por lo tanto, necesitarán más curvas para lograr esa suavidad, como añadir más curvas al tobogán para asegurar un deslizamiento uniforme.
Existen numerosas maneras de calcular una curvatura escalonada, pero los requisitos de la forma son como una brújula que guía el camino y dicta el método elegido. Para calcular la longitud de cada segmento de curvatura:
Longitud del arco/Radio de paso = Número de curvas.
Otra fórmula que se utiliza a menudo es:
Grados totales/grados por curva = número de curvas.
Ambas fórmulas son como herramientas diferentes en una caja de herramientas, que abordan el trabajo desde diferentes ángulos. El cálculo dividiendo la longitud del arco entre el paso del radio se utiliza a menudo para asegurar que la pieza de trabajo cruce la abertura de la matriz, como un barco navegando por un canal estrecho. En cambio, el cálculo basado en el ángulo puede garantizar un ángulo suave para cada curva, como una curva suave en una carretera sinuosa. Para un acabado liso en la mayoría de los materiales de calibre inferior o igual a acero inoxidable de calibre 12, una curva de 2 grados o un paso de radio de 0.125 pulgadas debería ser suficiente, como la cantidad perfecta de azúcar en una receta. Los materiales gruesos o los radios extremadamente grandes modificarán estas pautas, como un clima diferente que requiere un vestuario diferente.
Conformado por plegado o prensa plegadora
Un reto de plegado difícil es como escalar una montaña alta, ya que implica lograr el paso de radio pequeño necesario para un acabado liso. Las plegadoras de chapa y las prensas plegadoras son como dos herramientas de montañismo diferentes que pueden manejar radios irregulares, pero abordan la tarea de forma distinta.
Las plegadoras son como dos manos fuertes que sujetan la pieza de trabajo en una posición fija, y una cuchilla o ala dobla la brida como si doblara un alambre fino. Esto crea una curva entre un punto de apoyo y un punto de palanca, como un balancín que sube y baja. Con solo dos puntos de contacto, el radio puede ser de tan solo 0.001 pulgadas, como una pequeña grieta en una pared.
En una prensa plegadora, la pieza se desliza sobre tres puntos de contacto: el radio de la punta del punzón y los dos radios de hombro de la abertura de la matriz, como un trineo deslizándose sobre tres baches. El alargamiento del doblez se produce entre los radios de hombro de la matriz: la mitad delante del punto de contacto del punzón y la otra mitad detrás, como si se estirara una goma elástica en el centro. El paso mínimo del radio debe ser la mitad del ancho de la abertura de la matriz para cubrir la separación, como si se construyera un puente sobre un arroyo. Esto crea una apariencia de corte, lo cual no es la mejor manera de lograr un doblez suave, sino más bien como un boceto preliminar en lugar de una pintura pulida. Pero algunas soluciones sencillas pueden ser de gran ayuda, como un caballero con una armadura brillante.
Cómo evitar la agitación
La primera solución alternativa es como caminar sobre la cuerda floja, permitiendo que las primeras curvas de la pieza se incrusten en la abertura de la matriz. Esto puede ser complicado, ya que la profundidad de penetración en la matriz es un objetivo en movimiento, como intentar dar en una diana en movimiento. La primera curva es lo habitual, como dar el primer paso en un camino conocido. Formar, comprobar, ajustar y remitir, si es necesario, como un golfista ajustando su swing. Sin embargo, si el operador mantiene la misma profundidad de penetración en la segunda curva, esta se quedará corta, como un corredor que tropieza antes de llegar a la meta. Esto se debe a que la pieza ya no se encuentra plana sobre la matriz, lo que crea una presión desigual, como una báscula desequilibrada. El tercer golpe y todos los sucesivos seguirán este mismo patrón de profundizar en la matriz y doblarse por debajo, como un efecto dominó. Esto requerirá más correcciones de profundidad hasta que los pasos hayan atravesado completamente la abertura de la matriz y comiencen a igualarse (reduciendo la distancia), como nivelar una mesa inestable.
Un segundo método para lograr un radio uniforme en el segundo doblez y posteriores es usar una tira de uretano como amortiguador para absorber el volumen de la matriz, evitando que se hunda por completo. El uretano elimina el ancho de la matriz, ya que la pieza de trabajo se sujetará continuamente durante todo el ciclo de doblado, como una red de seguridad para un trapecista. Esto reduce el paso del radio mínimo a 0.001 pulgadas, aunque el alargamiento se produce en ambos lados del punzón, como estirar un trozo de caramelo en ambos extremos. Cabe destacar que este método funciona bien hasta un espesor de calibre 12; con piezas más gruesas, el uretano sufre un desgaste, como un boxeador que se enfrenta a un oponente más fuerte.
Un tercer enfoque es doblar sin prensa plegadora, como buscar una ruta alternativa. El plegado suele ser la opción preferida para el doblado escalonado porque el punto de apoyo mantiene la pieza sujeta y sujeta durante todo el proceso de conformado, como una madre sosteniendo la mano de su hijo. Reinsertar una pieza doblada escalonadamente fuera de tolerancia en una plegadora para su retrabajo no es realmente una opción debido a las vigas de sujeción, como intentar encajar una clavija cuadrada en un agujero redondo. Pero el concepto se puede aplicar al retrabajar una pieza ligeramente fuera de tolerancia fuera de una máquina, ya sea una plegadora o una prensa plegadora. Si la pieza está sobredoblada, el operario solo necesita sujetarla a una mesa de trabajo y abrirla a mano, como desdoblar un alambre doblado a mano. Abrir una pieza es mucho más fácil que esforzarse por trabajarla en un ángulo más agudo, como empujar una roca cuesta arriba en lugar de rodarla cuesta abajo.
Manejo de segmentos
El diseño en una plegadora no es tan sencillo como en una plegadora, como encontrar el camino a través de un laberinto complejo en lugar de un simple sendero de jardín. Si el operador inicia y termina los pliegues utilizando el margen de plegado como longitud del arco, el radio será demasiado grande, como si apuntara demasiado lejos y fallara el objetivo. Esto ocurre, en parte, porque en la plegadora, el material se forma entre tres puntos de contacto, con el punzón como una varilla de empuje en el centro, como un coche que se empuja desde el centro. El alargamiento que se produce delante de la línea de plegado hará que el radio crezca más allá de los puntos de inicio y fin previstos, como un globo que se expande más allá de su tamaño previsto. Este sobreimpulso resultará en una longitud de arco más larga, que se manifiesta en un ángulo de sobrecurvado o en un radio agrandado, como un marco de fotos torcido.
Esto nos lleva a otra variable que afecta a las prensas plegadoras y dobladoras: los segmentos. Usar un corte de calibre en el radio interior es como iluminar una esquina oscura con una linterna para revelar las zonas de la curva que podrían estar demasiado cerradas o sueltas. Un radio realmente liso encajará perfectamente con una plantilla interior, como una llave que encaja en una cerradura. Sin embargo, un segmento impedirá que el radio de una plantilla interior alcance su profundidad correcta, como una barrera que bloquea el paso. Cuanto más grandes sean los segmentos, mayor será la interferencia, como un atasco en una carretera con mucho tráfico.
A menudo, los operadores compensan el sobreimpulso de elongación y la interferencia del segmento manipulando el ángulo de los puntos inicial y final, como un mago astuto que realiza un pequeño ajuste. Hacer estas dos curvas más externas a la mitad del ángulo de las curvas interiores puede funcionar razonablemente bien, pero produce una forma ligeramente parabólica, como un arco poco profundo. Mover los puntos inicial y final de la longitud del arco hacia adentro la mitad del paso del radio produce un mejor resultado, como ajustar la posición de un cuadro en la pared para que se vea perfecto. Esto rotará el punto de interferencia de los segmentos al inicio y final deseados del arco de la curva, como girar un volante para seguir el camino correcto.
Golpeando la U
Prevenir el efecto de canoa es esencial para lograr una pieza recta y postformada, como mantener un barco navegando en línea recta. El doblado escalonado tiende a magnificar los errores, como una lupa que agranda las cosas pequeñas. Una diferencia de 0.5 grados por doblez se acumulará hasta una diferencia de 5 grados después de realizar solo 10 dobleces, como pequeñas gotas de agua que llenan un cubo. Sin embargo, esto puede romper el ritmo de las normas de fabricación eficiente; el uso de tiras de prueba de la caída de la lámina ayudará a reducir cualquier variación entre láminas, como una brújula que ayuda a encontrar la dirección correcta. La variabilidad de corte es necesaria para un doblado escalonado. Para ello, el operario realiza un doblado de 90 grados y comprueba la perpendicularidad en varios puntos a lo largo de la pieza de prueba, como un constructor que revisa las esquinas de un edificio. Esto ofrece la oportunidad de ajustar, con bombeo global y calce localizado en el mismo material que la pieza de trabajo, como añadir o quitar pequeñas piezas para estabilizar una estructura. La tolerancia normal para chapa metálica permite mayor variación en los bordes que en el centro, como los bordes de una pintura, que son más tolerantes. Por lo tanto, el material de prueba debe cortarse alejándose del borde de la chapa, siempre que sea posible, como se recortan los bordes de una foto.
Una vez configurada y ajustada la máquina, el operador forma las bridas exteriores y comienza a trabajar en la sección en U. Si el operador forma la sección en U desde el centro hacia afuera, la pieza chocará contra el cabezal antes de completar todos los pliegues, como un coche que se estrella contra una pared. El conformado desde los bordes hacia el centro garantiza la separación entre la pieza y la máquina, como un avión que vuela por un cañón estrecho. Es importante verificar que el radio sea correcto cerca de los bordes exteriores antes de avanzar hacia el centro. No habrá opción de remitir estos pliegues si los impactos son demasiado leves, como una oportunidad perdida que no se puede recuperar.
A menudo, el operador mide la pieza a simple vista, alineando las líneas de doblez con un punto de referencia, como un marinero que se guía por las estrellas. Esto puede ser cualquier elemento fijo, como la punta del punzón, el radio del hombro de la matriz, una línea de marcado en el uretano o incluso una cuchilla cuadrada colocada en la parte frontal de la matriz. Esto requiere una gran habilidad del operador para mover la pieza a mano hasta obtener una dimensión exacta, como un escultor que talla una estatua detallada. Formará algunos dobleces y luego comprobará el radio de la pieza con una plantilla. Si el radio es demasiado grande, el operador ajustará la máquina y enviará la pieza hasta que se ajuste a las especificaciones, como un sastre ajustando una costura. Si el radio es demasiado pequeño, el operador deberá abrir la pieza a mano o darle la vuelta y usar una prensa para desdoblarla ligeramente, como un mecánico que arregla una pieza doblada.
Al intentar corregir manualmente un radio inconsistente, al abrirlo se aligera y al empujarlo se aprieta, pero el punto de sujeción de la pieza determina qué área del radio cambia. Sujetar la pieza a una mesa de trabajo, de forma similar a como funciona una plegadora, forzará el cambio en un punto de palanca. Nota: Esta manipulación del radio también afectará la longitud de la brida final, como un efecto dominó.
Todo esto puede llevar a más preguntas:
- ¿Cuál es el radio de punta de punzón más pequeño?
- ¿Qué tan cerradas deben estar las curvas?
- ¿Qué tamaño tiene la abertura del troquel inferior?
- ¿Debo cubrir la brecha?
- ¿Es necesario el uretano?
La respuesta: Depende, como el desenlace de un misterio que se desarrolla de forma distinta cada vez.
El plegado escalonado en la prensa plegadora ofrece opciones
El doblado por pasos no se limita a las herramientas de radio pequeño, como un pájaro que puede volar en diferentes direcciones. Los operadores también pueden usar herramientas de radio grande para crear formas suaves en menos pasos que con una herramienta de radio pequeño, como tomar un atajo en un viaje. Cuanto menor sea el radio del punzón, más juntos deben estar los pasos para un acabado suave, como más juntas deben estar las puntadas en un bordado para un acabado más fino. Una punta de punzón con un radio demasiado pequeño penetrará el material y hará que los pasos sean más pronunciados visualmente, como una espina que sobresale de una tela.
Reducir el ancho de la matriz suele resultar en un acabado irregular, similar a un camino con baches. Es posible elegir una abertura de matriz más pequeña de lo habitual para el doblado escalonado debido a la menor penetración en el espacio de la matriz, aunque aún deben considerarse los límites de tonelaje, como si se siguieran las reglas de un juego. Quedarse dentro de la abertura de la matriz producirá un acabado más liso, pero el uretano es el método preferido porque reduce los requisitos de radio-paso, facilita el calibrado y proporciona un acabado sin marcas, como una varita mágica que lo mejora todo.
A pesar de compartir el título de operador de prensa plegadora, muchos operadores descubren que los tipos de trabajos que realizan son completamente diferentes, como si distintos actores desempeñaran roles distintos. Un operador que trabaja con AR400 grueso y de alta resistencia a la tracción para un vehículo de construcción tiene una perspectiva muy distinta a la de uno que trabaja con columnas arquitectónicas de calibre 20 con acabado pulido. Las reglas generales difieren para cada caso, y el conocimiento ancestral que se transmite de generación en generación puede funcionar solo en el entorno para el que fue creado, como una llave que solo encaja en una cerradura. La mejor experiencia es de primera mano. Los fabricantes deberían tomar un trozo de material de prueba y explorar el plegado escalonado en las prensas plegadoras, adoptando esta técnica para mejorar sus habilidades y optimizar su proceso de producción, como un aventurero que emprende un nuevo viaje.
