El doblado de chapa metálica se refiere al proceso de cambiar el ángulo de una hoja o panel, lo que puede implicar darle varias formas, como V o U.
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Generalmente, se utilizan dos métodos para doblar chapa: doblar con matriz y doblar con plegadora. El doblado por matriz es adecuado para piezas de chapa con estructuras complejas, volúmenes de producción bajos y procesamiento de gran volumen. Por otro lado, la plegadora es ideal para estructuras de chapa con tamaños mayores o menores rendimientos.
Ambos métodos de doblado tienen sus propios principios, características y áreas de aplicación.
I. Materiales y metales comunes
El doblado de chapa es un proceso muy utilizado en la industria manufacturera. La elección del material afecta en gran medida al producto final. Esta sección analizará los metales más comunes utilizados para doblar láminas de metal, incluidas sus propiedades y aplicaciones.
Acero
El acero es un material muy utilizado y versátil, compuesto de hierro y carbono. Presenta propiedades deseables como resistencia, durabilidad y economía. Hay varios tipos de acero disponibles para doblar chapa, entre ellos:
- Acero dulce: el bajo contenido de carbono permite doblarlo fácilmente; Comúnmente utilizado en piezas de automóviles y construcción.
- Acero inoxidable: Resistente a la corrosión debido a la presencia de cromo; Se utiliza en una variedad de industrias, incluido el procesamiento de alimentos y equipos médicos.
Aluminio
El aluminio es un metal liviano y resistente a la corrosión que ofrece una excelente formabilidad y conductividad eléctrica. Sus ventajas incluyen:
- Buena relación resistencia/peso
- Alta resistencia al óxido y la corrosión.
- Compatible con varios procesos de acabado.
Las aplicaciones comunes incluyen componentes aeroespaciales, equipos de transporte y gabinetes electrónicos.
Cobre
El cobre es un metal altamente conductor que se dobla y se le da forma fácilmente, lo que lo convierte en la elección perfecta para aplicaciones eléctricas y electrónicas. Las principales características del cobre incluyen:
- Alta conductividad eléctrica y térmica.
- Naturalmente antimicrobiano
- Reciclable
El cobre se utiliza ampliamente en la industria eléctrica para cableado, placas de circuitos y transformadores, así como en aplicaciones decorativas y de plomería.
Latón
El latón, una aleación de cobre y zinc, es una opción popular para doblar láminas de metal debido a su facilidad de fabricación y apariencia atractiva. Ofrece varios beneficios, que incluyen:
- Resistencia a la corrosión
- Baja fricción
- Excelente maquinabilidad
El latón se utiliza comúnmente en componentes decorativos y arquitectónicos, instrumentos musicales y accesorios de hardware.
II. Técnicas de flexión
aire control
El curvado por aire es una técnica muy utilizada en el procesamiento de chapa. El proceso consiste en colocar la chapa en un troquel con una abertura en forma de V. Luego, el punzón aplica presión al material, lo que hace que se doble. El ángulo de curvatura final depende de la profundidad de penetración del punzón y de las características del material. Las ventajas del doblado por aire incluyen:
- Bajos costos de herramientas
- Mayor flexibilidad ya que se pueden lograr múltiples ángulos de plegado con la misma herramienta
- Desgaste reducido del troquel
Acuñación
El acuñado es una técnica que utiliza una fuerza significativa para forzar una lámina de metal hacia un troquel, creando una curva. Durante el proceso de acuñación, el punzón y la matriz se presionan entre sí con láminas de metal intercaladas entre ellos, lo que hace que el material se ajuste con precisión a la forma de la matriz. Los beneficios de acuñar son:
- Alta precisión y repetibilidad
- Efectos de recuperación reducidos
- Mayor resistencia del material debido al endurecimiento por trabajo.
Flexión de tres puntos
La flexión en tres puntos es una técnica versátil que se utiliza para determinar las propiedades de flexión de la chapa. En este método, la lámina de metal se apoya en dos puntos y se aplica una fuerza en un tercer punto entre los soportes. Este enfoque permite:
- Distribución uniforme del estrés y la tensión.
- Mejores conocimientos sobre el comportamiento del material bajo cargas de flexión
- Ensayos de diversos materiales y espesores.
plegado en V
El doblado con matriz en V es una técnica común en la industria de la chapa. El metal se coloca entre un punzón y un troquel en forma de V, que aplican presión para formar el ángulo de curvatura deseado. Este método ofrece:
- Alta precisión y exactitud
- Consistencia entre diferentes elementos.
- Amplia gama de radios y ángulos de curvatura posibles con varios tamaños de troquel
III. Equipo de doblado
Presione el freno
La plegadora es un equipo muy utilizado para doblar láminas de metal, ofreciendo alta precisión y exactitud en la producción de las formas deseadas. Consiste en un punzón y una matriz, que aplican fuerza a la chapa para producir el doblez. Las plegadoras vienen en varios estilos, como hidráulicas, mecánicas y eléctricas, para satisfacer diferentes necesidades y requisitos. La capacidad de una plegadora está determinada por factores como la longitud de trabajo, el tonelaje y el tipo de sistema de control.
- Hidráulico : Utiliza cilindros hidráulicos para aplicar fuerza a la chapa.
- Mecánico : Emplea volantes y engranajes excéntricos para aplicar fuerza.
- Eléctrico : Utiliza servomotores y husillos de bolas para operaciones de doblado precisas.
Plegadora
Las plegadoras, también conocidas como plegadoras o frenos de plegado, son otro equipo imprescindible en el plegado de chapa. Sujetan chapa entre una viga superior e inferior y la doblan hasta obtener el ángulo deseado con una cuchilla dobladora. Este equipo es adecuado para una variedad de materiales como aluminio, acero inoxidable y acero al carbono y proporciona una manera eficiente de producir grandes volúmenes de piezas dobladas. Las plegadoras pueden funcionar en modo manual o automatizado, dependiendo de la complejidad del trabajo.
- Manual : Operado por trabajadores calificados para proyectos simples o de pequeña escala.
- Automatizado : Equipado con controles CNC para tareas complejas y de gran volumen.
Troqueles de doblado
Las matrices de doblado son componentes cruciales del equipo de doblado de chapa metálica, ya que determinan la forma, el ángulo y el radio del doblez terminado. Están disponibles en una variedad de materiales, como acero endurecido, acero inoxidable y carburo de tungsteno, para resistir las fuerzas y la fricción involucradas en el proceso de doblado. Las matrices para doblar vienen en varios tipos, incluidas las matrices en forma de V, las matrices para doblar rotativas y las matrices de limpieza, cada una con sus características y aplicaciones únicas.
- Troquel en V : tipo más común, utilizado para procesos de doblado por aire y doblado de fondo.
- Troqueles de doblado giratorios : Minimiza la fricción, ideal para materiales sensibles y propensos a rayarse.
- Troqueles limpios : emplee un movimiento de limpieza para crear curvas de radio cerrado en chapa de metal.
4. Estándares y Certificaciones
Normas ISO
Las operaciones de doblado de chapa deben cumplir con estándares internacionales específicos para garantizar la calidad, la seguridad y la coherencia. La Organización Internacional de Normalización (ISO) desarrolla y mantiene estas regulaciones. Para el doblado de chapa, las normas pertinentes incluyen:
- ISO 9013: esta norma especifica los requisitos para los métodos de corte térmico, incluido el corte por láser y el corte por plasma, que se utilizan a menudo en los procesos de doblado de chapa.
- ISO 16630: esta norma define los métodos de prueba mecánica utilizados para verificar la integridad estructural y las propiedades mecánicas de los materiales de chapa.
El cumplimiento de las normas ISO garantiza que las operaciones de doblado de chapa produzcan productos confiables y de alta calidad para diversas industrias y aplicaciones.
Normas ASTM
La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) también desempeña un papel crucial en la industria del doblado de chapa al establecer y mantener estándares. Las normas ASTM relevantes para el doblado de chapa metálica incluyen:
- ASTM A6/A6M: esta norma describe los requisitos generales para láminas, perfiles, pilotes de chapa y barras de acero laminado utilizados en una variedad de aplicaciones, incluido el doblado de láminas de metal.
- ASTM A480/A480M: Esta norma especifica los requisitos generales para láminas, placas y tiras laminadas planas de acero inoxidable resistentes al calor utilizadas en el doblado de láminas de metal.
- ASTM E290: Esta norma define las metodologías para la realización de ensayos de flexión en materiales metálicos, para evaluar ductilidad y formabilidad.
El cumplimiento de las normas ASTM garantiza que las operaciones de doblado de chapa cumplan con los requisitos de la industria y mantengan un alto nivel de calidad en sus productos.
V. Doblado de moldes
Los fabricantes suelen considerar el uso del doblado por matriz como método de procesamiento para piezas estructurales que tienen una capacidad anual de más de 5000 piezas y son de tamaño relativamente pequeño, generalmente alrededor de 300 x 300.
1. Molde de flexión común
La Figura 1-17 muestra matrices de doblado comúnmente utilizadas. Para aumentar la longevidad del molde, es recomendable incorporar esquinas redondeadas en el diseño de las piezas.
Figura 1-17 Molde de conformación especial
Usar una matriz de doblado con una altura de brida muy pequeña no es ideal para el conformado. Normalmente la altura de la brida debe ser L ≥ 3t, considerando el espesor de la pared.
2. Método de flexión escalonada
Los escalones en forma de Z hechos de chapa con un perfil más bajo generalmente se doblan usando troqueles simples en punzonadoras o prensas hidráulicas para lotes pequeños. Para lotes más grandes, se puede utilizar un troquel escalonado en una plegadora, pero la altura (H) normalmente debe estar entre 0 y 1,0 veces el espesor de la pared.
