Os freios de metal podem formar uma peça diferente após a outra, cada uma com diferentes espessuras e graus de material, geometrias de dobra, comprimentos de flange e até mesmo raios. E podem fazer tudo isso com uma gama limitada de ferramentas. No entanto, nem todos os investimentos em ferramentas de dobra são criados iguais. Cada fabricante tem necessidades de conformação exclusivas e pode usar diferentes estratégias de ferramentas para atender a essas necessidades.
Por que as ferramentas de dobra duram
As ferramentas de dobra geralmente não são itens consumíveis. Eles não são indestrutíveis, especialmente se forem derrubados ou danificados inadvertidamente, mas manuseados adequadamente podem durar décadas.
A razão para isso tem a ver com a forma como os freios de metal interagem com as peças de chapa metálica que estão dobrando. Cada pasta tem um braço superior (ou braço de fixação), um braço inferior e um braço dobrável que balança para criar a dobra. Nestes três componentes existem três conjuntos diferentes de ferramentas. Como o nome diz, as ferramentas de braço de fixação seguram o material. Sua forma e geometria proporcionam a separação necessária para cílios pré-formados.
A ferramenta do braço de fixação fixa a peça de trabalho contra a ferramenta do braço inferior. Finalmente, a ferramenta de dobragem de folhas faz a dobra, balançando para cima e para baixo (em pastas bidirecionais) para criar abas positivas e negativas. As máquinas-ferramentas de dobra adequadamente dimensionadas devem lidar com todas as espessuras de material, desde a capacidade da máquina até materiais finos.
Assim que as ferramentas tocam o metal, esse ponto de contato permanece. A peça de trabalho nunca entra em atrito com as ferramentas sob pressão durante a conformação, e a área de dobra – onde o raio de curvatura interno é criado – ocorre sem contato direto com a ferramenta.
Fundamentos do braço
A escolha da ferramenta depende primeiro do projeto da máquina, que inclui o formato e o desenho do braço. Um braço projetado para dobrar bidirecionalmente tem o formato de um triângulo retângulo - vertical na frente e inclinado para cima atrás (a hipotenusa do triângulo) para fornecer espaço para o operador manipular peças e a folga necessária para flanges pré-formados.
Uma pasta somente para cima geralmente é operada pela frente e seu braço se dobra para trás para fornecer espaço para guias de retorno longas. Essas pastas, a maioria das quais são utilizadas no mercado arquitetônico, geralmente possuem ferramentas de fixação muito curtas que proporcionam folga para longas "dobras traseiras" e um ângulo interno de até 45 graus.
Poucas máquinas possuem braços que proporcionam folga traseira e frontal – frequentemente usados para caçambas de escavadeiras e outras aplicações especiais. Normalmente, no entanto, os designs padrão de braços de fixação bidirecionais e somente para cima fornecem folga suficiente para a grande maioria das aplicações de dobra no mercado, e para fabricantes de metal de precisão no espaço industrial, o design bidirecional retornou de longe o mais popular.
Deflexão ao dobrar
Uma pasta bem projetada sofre deflexão mínima, em parte graças à natureza do processo. Segure e dobre para cima e para baixo em vez de aplicar pressão de cima. No entanto, toda máquina formadora deforma em alguns graus, e essa deformação deve ser considerada. A maior parte da deformação em uma pasta bem configurada não ocorre na parte superior ou inferior do braço. Isto ocorre onde está a "ação", no braço dobrável basculante, razão pela qual os sistemas mais recentes possuem coroamento para compensar esta deformação.
Warp rege as regras básicas sobre comprimentos mínimos de cílios. Na maioria dos casos, os flanges precisam ter entre 6 e 7 vezes a espessura do material em aço-carbono e entre 8 e 10 vezes a espessura do material em aço inoxidável. Qualquer coisa menos corre o risco de deflexão excessiva e impacto negativo na consistência da flexão.
Alturas da ferramenta de fixação
Quando os fabricantes investem em uma dobradeira, geralmente investem nas ferramentas de fixação mais altas que atendem à capacidade da máquina e proporcionam bons resultados de dobra. Repito, isso tem a ver com deformação. Quanto mais alta a ferramenta, maior será a folga disponível para abas verticais e dobramento de caixa. Ao mesmo tempo, a altura da ferramenta de fixação precisa corresponder à capacidade da máquina. Ferramentas de fixação muito altas que seguram material próximo da capacidade da máquina causariam deflexão em plena carga.
Ferramentas de fixação segmentadas
As ferramentas de fixação da prensa dobradeira vêm em segmentos. Cada um tem um "pé" que se estende em direção ao ponto de fixação, proporcionando espaço para abas de retorno. As configurações típicas também envolvem cantos esquerdo e direito, com asas estendendo-se para fora quando necessário. Eles desempenham a mesma função que um punção em forma de chifre em uma prensa, proporcionando folga para abas de retorno perpendiculares à dobra, como em uma dobra de caixa.
Essa flexibilidade ajuda ao ajustar os comprimentos das dobras. Digamos que você tenha abas laterais, como quando você dobra caixas pequenas e grandes. Semelhante a um punção que dobra uma caixa em uma morsa, a borda da ferramenta de fixação final não deve se estender no raio da dobra adjacente previamente formada. Fazer isso empurrará e criará uma protuberância naquele raio e distorcerá a peça formada resultante.
Escolhendo a folha dobrada correta
As folhas dobráveis "retas" básicas são retangulares. Outros fornecem folga para abas de retorno estreitas, aproximadamente análogas a um soco pescoço de ganso em uma prensa; e como um pescoço de ganso, você pode instalá-los na frente ou atrás para obter as folgas necessárias.
Cada lâmina é projetada com uma capacidade máxima, e a regra aqui reflete o comprimento mínimo do flange. A espessura da folha dobrada precisa ser aproximadamente seis a sete vezes a espessura do aço-carbono e 8 a 10 vezes a espessura do aço inoxidável.
A área de contato da lâmina dobrável com a peça nada mais é do que uma alavanca. Quanto mais longa for a alavanca, mais alavancagem você terá que formar. Uma lâmina curva estreita de 10 mm sob aço macio de 6,35 mm nunca lhe dará força suficiente para dobrar o material. Neste caso, uma lâmina dobrável de 35 ou 40 mm fornece uma "alavanca" suficientemente longa para dobrar o material com precisão.
Troca automática de ferramenta durante a dobra
Tanto as dobradeiras quanto as dobradeiras possuem tecnologia de troca automática de ferramentas (ATC), mas servem a propósitos muito diferentes. Um ATC em uma prensa poderia trazer e configurar diferentes conjuntos de ferramentas dezenas de vezes durante um único turno.
As pastas funcionam de maneira diferente. Ocasionalmente, os operadores podem precisar escolher uma lâmina dobrável diferente. E eles precisarão reespaçar as ferramentas de fixação (reposicionando-as no braço de fixação ou no trilho superior) para aceitar diferentes larguras de peças em perfis de quatro lados. Feito manualmente, leva apenas um ou dois minutos. Isso geralmente não justifica a automatização do processo, exceto na produção de kits, na produção de alta tiragem/baixa mistura ou se o próprio ferramental for difícil ou impossível de mover.
Na flexão, a movimentação de ferramentas pesadas é o ponto ideal do ATC. As dobradeiras modernas têm alturas abertas (ou seja, o espaço entre o braço inferior e superior) de mais de 40 polegadas (100 cm) - proporcionando espaço para fixar ferramentas com mais de 20 polegadas (50 cm) de altura para dobrar caixas com a mesma profundidade. Como você os move com eficiência e segurança? Com o ATC.
Sobre flexibilidade
Muitas dobradeiras hoje processam uma enorme variedade de peças, muitas vezes sequenciadas não em lotes, mas em kits, com uma peça única após a outra entrando no espaço de trabalho. A tecnologia busca aumentar a flexibilidade de conformação e as ferramentas continuam sendo uma parte importante da equação. Você não precisa de ferramentas diferentes para formar raios diferentes. Um conjunto de ferramentas pode formar com eficácia diferentes graus, espessuras, ângulos de dobra, bainhas e formatos em várias etapas.
No entanto, você precisa pensar na separação das peças, na sequência de dobramento e nas geometrias potenciais da peça a ser dobrada. Feito corretamente, a seleção das ferramentas corretas pode expandir a folga da peça, manter a precisão da dobra e, se bem mantida, prolongar a vida útil da máquina.
