Voltando aos fundamentos da moldagem a ar e dobra na prensa dobradeira

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P: Tenho lutado para entender como o raio da dobra em uma impressão (que eu especifico) se relaciona com a seleção da ferramenta. Por exemplo, estamos tendo alguns problemas com algumas peças feitas de aço A36 de 0,5 pol. de espessura. Para essas peças, usamos uma punção com 0,5 pol. raio e um 4-in. morrer. Agora, se eu usar a regra dos 20% e multiplicar o 4-in. abertura da matriz em 15% (para aço), obtenho 0,6 pol. Mas como o operador sabe que deve usar o punção de raio de 0,5 pol se a impressão exige um raio de dobra de 0,6 pol?

R: Você se deparou com um dos maiores problemas enfrentados pela indústria de chapas metálicas. Este é um mal-entendido com o qual tanto a engenharia quanto o chão de fábrica devem lidar. Para resolver esse problema, vamos começar com a causa raiz, ou seja, os dois métodos de conformação e a falta de conhecimento sobre as diferenças entre eles.

Desde o advento da dobradeira motorizada na década de 1920 até os dias atuais, os operadores formaram peças com dobra de fundo ou fundo. Embora o assentamento tenha perdido força nos últimos 20 a 30 anos, o método de dobra ainda permeia nosso pensamento quando dobramos chapas metálicas.

As ferramentas de precisão entraram no mercado no final da década de 1970 e mudaram todo o paradigma. Então, vamos ver como as ferramentas de precisão diferem das ferramentas de plaina e como a mudança para ferramentas de precisão mudou a indústria e o que tudo isso tem a ver com sua pergunta.

Na década de 1920, a conformação mudou de dobra em um freio de folha para conformação em uma matriz em V com um punção correspondente. Um punção de 90 graus seria acoplado a uma matriz em V de 90 graus. A mudança da dobra para a conformação foi um grande avanço para a chapa metálica. Foi mais rápido em parte porque a prensa dobradeira recém-desenvolvida era acionada - não há mais dobragem manual de cada dobra à mão. Além disso, os freios de pressão podiam dobrar o fundo, o que aumentava a precisão. Voltando à parte, o aumento na precisão pode ser creditado ao nariz do punção estampando seu raio no raio de curvatura interno do material. Isso foi conseguido forçando a ponta da ferramenta a uma posição de espessura inferior à do material. E como todos sabemos, se conseguirmos um raio de dobra interno consistente, podemos calcular os valores corretos para a dedução de dobra, tolerância de dobra, recuo externo e fatores k, independentemente do tipo de dobra que estamos fazendo.

Era bastante comum atingir um raio de curvatura interno muito agudo em peças. Fabricantes, designers e artesãos sabiam que a peça ainda resistiria porque parecia que tudo estava superconstruído - e, na verdade, tudo estava, pelo menos em comparação com hoje.

Isso estava tudo bem e bom até que algo melhor apareceu. O próximo salto ocorreu no final dos anos 1970 com a introdução de ferramentas de precisão, controladores numéricos de computador e controle aprimorado de sistemas hidráulicos. Agora você tinha controle total da prensa dobradeira e seus sistemas. Mas o que mudou o jogo foi o ferramental de precisão, que mudou tudo fundamentalmente. Todas as regras para a produção de peças boas haviam mudado.

A história da formação é cheia de saltos. Salto um, mudamos dos raios de dobra inconsistentes do freio de folha para o raio de dobra consistente produzido por estampagem, fundo e cunhagem. (Observação: o fundo é diferente da cunhagem; para saber mais sobre isso, você pode pesquisar os arquivos da coluna. Dito isso, para esta coluna, usei "dobra de fundo" para implicar os métodos de formação de fundo e cunhagem.)

Esses métodos exigiam grande tonelagem para formar as peças. Claro, isso não era, de muitas maneiras, bom para a prensa dobradeira, o ferramental ou as peças. No entanto, por quase 60 anos, eles foram a maneira mais comum de dobrar metal - até que a indústria deu o próximo passo com a conformação a ar.

Então, o que exatamente é formação de ar (ou dobra de ar) e como ela funciona em comparação com a dobra de fundo? O salto novamente mudou a forma como o raio foi criado. Agora, em vez de estampar o raio interno da dobra, a formação de ar "flutua" o raio interno como uma porcentagem da abertura da matriz ou a distância entre os ressaltos da matriz (consulte a Figura 1).