Tabla de tolerancia de curvatura de 0° - 180° para plegado de chapa metálica

¿Alguna vez se ha preguntado cómo se diseñan y fabrican con precisión las piezas de chapa metálica? En esta entrada del blog nos adentraremos en el fascinante mundo del margen de plegado, un concepto crucial en la fabricación de chapas metálicas. Como ingeniero mecánico experimentado, compartiré mis conocimientos y explicaré cómo el margen de plegado permite a los diseñadores crear patrones planos precisos para las operaciones de plegado. Al final de este artículo, tendrá una sólida comprensión del margen de plegado y de su importancia en la producción de componentes de chapa metálica de alta calidad.

Tabla de tolerancia a la flexión

Índice

¿Qué es el subsidio por curvatura?

El margen de plegado es un concepto fundamental en la fabricación de chapa metálica, especialmente en el diseño y la fabricación de piezas plegadas a presión. Se refiere a la longitud adicional de material necesaria para acomodar un pliegue en la chapa metálica. Este margen garantiza que las dimensiones finales de la pieza doblada coincidan con las especificaciones de diseño tras el doblado.

Importancia del subsidio de curvatura

El margen de plegado no es un mero dato estadístico, sino que se deriva de mediciones empíricas y cálculos acumulados por diseñadores de moldes experimentados a lo largo de años de práctica. Estos datos son esenciales para determinar con precisión las dimensiones desplegadas o planas de las piezas de chapa metálica antes del plegado. Al incorporar el margen de plegado en sus cálculos, los diseñadores de moldes pueden predecir las dimensiones finales de una pieza con gran precisión.

Funciones del subsidio de flexión

  1. Ingeniería inversa de la estructura de curvatura:
    • Cuando los diseñadores de moldes reciben los planos de los productos de los clientes, su primera tarea consiste en aplicar ingeniería inversa a la estructura doblada para convertirla en un patrón plano. Esto implica calcular el margen de curvatura para garantizar que las dimensiones desplegadas sean exactas.
  2. Diseño de moldes de punzonado y plegado:
    • Tras determinar el patrón plano, los diseñadores proceden a punzonar la chapa plana y diseñar el molde de doblado. El molde debe diseñarse para cumplir los requisitos del cliente, incluidas las dimensiones y tolerancias especificadas.
  3. Garantizar la precisión:
    • El diseño de la estructura del molde no sólo debe ajustarse a los planos del cliente, sino también a los requisitos de tolerancia dimensional en cuanto a precisión. La exactitud de las dimensiones del desdoblamiento es crucial para que el producto final cumpla las normas de calidad.

Retos en el cálculo de la indemnización por curvatura

Uno de los mayores retos de la fabricación de chapas metálicas es garantizar la precisión de las dimensiones del pliegue tras el plegado. Esto implica tener en cuenta varios factores como el tipo de material, el grosor, el radio de curvatura y el ángulo de curvatura. Para evitar discrepancias entre las piezas diseñadas y las fabricadas, es esencial calcular con precisión los márgenes de plegado.

La tolerancia de plegado es una herramienta fundamental para los diseñadores de moldes en la industria de la chapa metálica. Permite calcular con precisión las dimensiones de las piezas plegadas a presión, garantizando que el producto final cumpla las especificaciones de diseño y los estándares de calidad. Al comprender y aplicar correctamente el margen de plegado, los diseñadores pueden superar los retos asociados al plegado y conseguir una gran precisión en su trabajo.

Fórmula de compensación por flexión

Tolerancia a la flexión en la fabricación de chapas metálicas

El margen de plegado (BA) es crucial en la fabricación de chapa metálica, ya que mide la longitud del arco del eje neutro entre las líneas de plegado. Este cálculo ayuda a determinar la longitud exacta de material necesaria para una curva. La fórmula para el margen de curvatura es:

BA=Ángulo×(π180)×(Radio+K-factor×Espesor)

Componentes de la fórmula

  • Ángulo: El ángulo de curvatura, medido normalmente en grados. Conviértelo a radianes multiplicando por (π/180).
  • Radio: Radio interior de la curva, determinado por el proceso de curvado y el utillaje.
  • Factor K: Coeficiente que representa la posición del eje neutro en relación con el espesor del material, generalmente entre 0,3 y 0,5.
  • Espesor: Espesor total de la chapa que se dobla.

Ejemplo de cálculo

He aquí un ejemplo con los siguientes parámetros:

  • Ángulo de curvatura ((θ)): 45 grados
  • Radio interior ((r)): 2 mm
  • Espesor del material ((T)): 5 mm
  • Factor K ((K)): 0.35

Pasos del cálculo

Convertir el ángulo de curvatura en radianes:

θradianes=45×(π180)0.785 radianes

Calcular el plazo

((Radio+K-factor×Espesor)):Radio+K×Espesor=2+0.35×5=2+1.75=3.75

Aplique la fórmula de la tolerancia de flexión:

BA=0.785×3.752.945 mm

Este cálculo indica que la tolerancia de flexión para los parámetros dados es de aproximadamente 2,945 mm.

Importancia de calcular con precisión el margen de flexión

  • Garantiza una fabricación precisa de las piezas de chapa metálica, reduciendo los errores y el desperdicio de material.
  • Garantiza el ajuste y funcionamiento correctos de las piezas dobladas dentro de los ensamblajes, lo que minimiza el desperdicio de material y las repeticiones, con el consiguiente ahorro de costes.

Consideraciones adicionales

Tenga en cuenta la variabilidad de las propiedades de los materiales y los procesos de doblado. Factores como el utillaje, el método de doblado y el tipo de material afectan al factor K y a la tolerancia de doblado. Realice validaciones experimentales o consulte las hojas de datos de los materiales para obtener valores precisos del factor K.

Cómo calcular el margen de flexión?

Después de conocer el margen de plegado, el siguiente paso es calcularlo. El margen de plegado es un factor crítico en la fabricación de chapa metálica, ya que determina la cantidad de material necesario para acomodar un pliegue. Esto garantiza que las dimensiones finales de la pieza sean exactas después del plegado.

Uso de una calculadora de subsidio por flexión

Una de las formas más sencillas de calcular el margen de curvatura es utilizar un calculadora del margen de curvatura. Estas calculadoras están diseñadas para calcular con rapidez y precisión el margen de curvatura en función de parámetros como el tipo de material, el grosor, el ángulo de curvatura y el radio de curvatura.

Además de una calculadora dedicada a la sobremedida de plegado, la calculadora anterior también puede ayudar a calcular diversos parámetros relacionados con el plegado de chapa metálica, entre ellos:

  • Factor K: Relación entre el eje neutro y el espesor del material.
  • Factor Y: Coeficiente que tiene en cuenta el límite elástico del material y se utiliza en los cálculos de la tolerancia a la flexión.
  • Deducción por flexión: La cantidad en que se reduce la longitud total de la chapa plana para tener en cuenta la curvatura.

Los interesados en saber cómo calcular manualmente el margen de flexión pueden consultar un análisis detallado en una de las entradas de nuestro blog. Este artículo trata de método paso a paso para calcular el margen de curvaturaincluyendo las fórmulas y los factores implicados.

Tabla de tolerancia a la flexión

Las tablas de tolerancia de curvatura proporcionan valores específicos para la tolerancia de curvatura en función del tipo de material, el grosor, el ángulo de curvatura y el radio interior. Estas tablas simplifican el proceso de cálculo y garantizan curvas precisas.

Elementos clave de los diagramas de tolerancia a la flexión

  • Tipo de material: Los distintos materiales, como el acero, el aluminio y el cobre, tienen propiedades únicas que afectan a sus tolerancias de flexión, y las tablas suelen enumerar varios materiales con sus correspondientes valores de tolerancia de flexión.
  • Espesor: El espesor de la chapa es crucial para determinar el margen de curvatura, y las tablas incluyen rangos de espesores con valores asociados.
  • Ángulo de curvatura: Las tablas proporcionan valores de tolerancia a la flexión para diferentes ángulos, que suelen oscilar entre 0 y 180 grados.
  • Radio interior: El radio interior de la curva afecta a la curvatura y al margen de curvatura, y las tablas incluyen varios valores de radio interior para diferentes necesidades de curvado.

(1) Tabla de tolerancia de curvatura para curvaturas de 88° y 90

MaterialEspesorDeducciónEn
R
ÁnguloMuerePonche
RV
Anchura
RÁngulo
Chapa de acero0.81.51.390°0.580.288°
0.91.71.390°0.560.288°
11.81.390°0.580.288°
1.21.91190°0.460.288°
1.22.11.390°0.580.288°
1.52.51.390°0.580.288°
Laminado en frío
Placa
1.62.651.390°0.580.688°
1.83.4290°0.8120.688°
23.5290°0.8120.688°
2.33.75290°0.8120.688°
2.54.22.690°0.8160.688°
35.052.690°0.8160.688°
46.9490°0.8250.688°
Laminado en caliente
Placa
2.33.772.690°0.8160.688°
3.25.22.690°0.8160.688°
4.27.4490°0.8250.688°
4.88.1490°0.8250.688°
Placa de aluminio0.81.51.390°0.560.288°
11.61.390°0.580.288°
1.22.11.390°0.580.288°
1.52.451.390°0.580.288°
1.62.71.390°0.580.688°
1.62.41.390°0.6100.688°
23.25290°0.8120.688°
2.33.62.690°0.8160.688°
2.54.22.690°0.5160.688°
34.72.690°0.8160.688°
3.252.690°0.8160.688°
3.55.9490°0.8251.588°
46.8490°0.8251.588°
58.1490°0.8253.288°
Placa de cobre0.81.61.390°0.560.288°
11.91.390°0.580.288°
1.22.151.390°0.580.288°
1.52.551.390°0.580.288°
23.5290°0.8120.688°
2.54.22.690°0.8160.688°
352.690°0.8160.688°
3.25.12.690°0.8160.688°
3.56490°0.8251.588°
47490°0.8251.588°

(2) Tabla de tolerancia de plegado de chapa (hierro, aluminio, cobre)

TChapa de acero laminada en frío SPCC (chapa electrogalvanizada SECC)
VÁngulo0.60.811.21.522.533.544.55Dimensión mínimaNota
V4900.91.42.8
1200.7
1500.2
V6901.51.72.154.5
1200.70.861
1500.20.30.4
V7901.61.82.12.45
1200.80.91
1500.30.30.3
V8901.61.92.22.55.5
300.30.340.40.5
450.60.70.81
6011.11.31.5
1200.80.91.11.3
1500.30.30.20.5
V10902.73.27
1201.31.6
1500.50.5
V12902.83.654.58.5
300.50.60.7
451,01.31.5
601.722.4
1201.41.72
1500.50.60.7
V14904.310
1202.1
1500.7
V16904.5511
1202.2
1500.8
V18904.613
1202.3
1500.8
V20904.85.16.614
1202.33.3
1500.81.1
V25905.76.4717.5
1202.83.13.4
150111.2
V32907.58.222
1204
1501.4
V40908.79.428
1204.34.6
1501.51.6
TChapa de aluminio Material L2Y2
VÁngulo0.60.811.21.522.533.544.55Dimensión mínimaNota
V41.42.8
V61.64.5
V71.61.85
V81.82.43.15.5
V102.43.27
V122.43.28.5
V143.210
V163.244.811
V184.813
V204.814
V254.85.4617.5
V326.36.922
TChapa de cobre
VÁngulo0.60.811.21.522.533.544.55Dimensión mínimaNota
903.65.26.88.428
120
150

Nota: (Para los perfiles en forma de C con un espesor de 2,0, el coeficiente V12 es de 3,65, mientras que otros materiales de chapa 2,0 tienen un coeficiente de 3,5). El coeficiente de tolerancia a la flexión para la chapa 2.0 con dobladillo es de 1,4.

  • 6,0 mm de espesor de chapa de cobre Tolerancia a la flexión: 10,3
  • Cobre de 8,0 mm plegado de chapas prestación: 12,5
  • 10,0 mm de chapa de cobre margen de plegado: 15
  • 12,0 mm de chapa de cobre margen de plegado: 17
  • Acero inoxidable de 3,0 mm con tolerancia V25: 6
  • Acero inoxidable de 3,0 mm con tolerancia V20: 5.5
  • Para las placas de cobre de espesor superior a 6,0, la tolerancia para el troquel inferior es V40

(3) Diagrama de curvatura de Amada

MATERLALSPCCSUSLY12SECC
TΔTΔKΔTΔKΔTΔKΔTΔK
T=0.61.251.26
T=0.80.181.420.151.450.091.51
T=1.00.251.750.21.80.31.70.381.62
T=1.20.451.950.252.150.51.90.431.97
T=1.40.642.16
T=1.50.642.360.52.50.72.3
T=1.60.692.51
T=1.80.653
T=1.90.63.2
T=2.00.653.350.53.50.973.030.813.19
T=2.50.84.20.854.151.383.62
T=3.0155.21.44.6
T=3.21.295.11
T=4.01.26.817
T=5.02.27.82.27.8
T=6.02.29.8

(4) Tabla de tolerancia de curvado de chapa de aluminio

Espesor de la chapa de aluminioÁngulo de flexiónPermiso de curvatura
AL-0,8901.5 
AL-1.0901.5 
45, 1350.5 
AL-1.2902.0 
45, 1350.5 
AL-1,5902.5 
45, 1350.5 
60, 1201.5 
AL-2.0903.0 
45, 1351.0 
60, 1202.5 
Ranura de 90 grados1.5 
AL-2,5904.0 
45, 1351.5 
60, 1203.0 
Ranura de 90 grados2.0 
AL-3.0905.0 
45, 1353.0 
60, 1204.5 
Ranura de 90 grados2.5 

(5) tabla de tolerancia de curvado de chapa 0°-180

Ejemplo de cálculo y etiquetado de la tolerancia de plegado para las dimensiones sin plegar de una pieza plegada.
a) φ>90° b)≤90°

1) La tabla de sobremedida de plegado es aplicable a los procesos de plegado de chapa en los que no se utiliza placa de presión y la anchura de la chapa es superior a tres veces el espesor.

2) Al doblar sobre una máquina plegadorase pueden hacer cálculos según esta tabla.

3) Según las dimensiones marcadas en el diagrama, la fórmula de cálculo para las dimensiones desplegadas de la pieza doblada es la siguiente:

L = a + b + x

En esta ecuación,

  • L - las dimensiones desplegadas de la pieza doblada;
  • a y b - las longitudes de los lados rectos de la pieza doblada, tal como se marcan en el diagrama;
  • x - el coeficiente de flexión de la pieza doblada.

4) Debido a los numerosos factores que afectan al plegado de chapas metálicas, esta tabla de sobremedidas de plegado para el plegado de chapas metálicas debe utilizarse únicamente como referencia.

Calcular el tamaño de desplegado con la tabla de tolerancia de curvatura

Tabla de tolerancia a la flexión

Doblado 0°L=A+B-0,43T, T=Espesor, Deducción=0,43T

Fórmula: L(longitud desplegada)=A(tamaño exterior)+B(tamaño exterior)-K(factor K)

Ninguna curvatura de 90° se despliega de acuerdo con la capa neutra, la distancia desde el lado neutro al interior de la hoja es T/3, R interior puede referirse a la tabla anterior.

La anchura de la matriz en V es de 6 a 8 veces el grosor de la placa

Curva no 90° = 180°- Ángulo/90°*Deducción

La deducción es 1,8 veces el espesor de la chapa de acero y 1,6 veces la placa de aluminio.

Para placas de menos de 2 mm, el factor K es 0,432, R=espesor de la placa, el tamaño de desdoblamiento puede ser preciso hasta 0,05.

Generalmente, cuando se diseña el chapa metálica partes, el mínimo interior R=espesor/2, si es menor, el ranurado (corte en V) para resolver el problema.

Más información:

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Cuál es la fórmula del margen de flexión?

La fórmula de la tolerancia de plegado se utiliza para calcular la longitud del eje neutro entre las líneas de plegado en el plegado de chapa metálica. La fórmula es:

BA=θ×(π180)×(r+K×T)

Dónde:

  • ( θ ) es el ángulo de curvatura en grados,
  • ( r ) es el radio interior,
  • ( K ) es el factor K, que representa la relación entre la ubicación del eje neutro y el espesor del material,
  • ( T ) es el espesor del material.

Esta fórmula ayuda a determinar la longitud correcta de chapa necesaria para conseguir las dimensiones deseadas tras el plegado.

¿Cómo se utiliza la tabla de pliegues?

Para utilizar una tabla de tolerancia de curvatura, primero hay que reunir los parámetros necesarios: espesor del material, ángulo de curvatura, radio interior y factor K. Localice estos parámetros en la tabla, que suele proporcionar valores precalculados de la tolerancia de curvatura para varias configuraciones. Compare el grosor del material y el radio interior con el ángulo de curvatura para encontrar el valor de la tolerancia de curvatura correspondiente. Ajuste la tabla según sea necesario para su material y proceso específicos modificando el factor K. Utilice el valor de la tolerancia de plegado para calcular con precisión la longitud del patrón plano de la pieza de chapa metálica antes del plegado. De este modo se garantizan unos doblados precisos y unas dimensiones finales exactas.

¿Cuál es la diferencia entre tolerancia y deducción?

La diferencia entre la sobremedida de plegado y la deducción de plegado radica en sus objetivos y aplicaciones en el plegado de chapa metálica. La sobremedida de plegado (BA) representa la longitud adicional necesaria para tener en cuenta el material que se dobla, calculada en función de la longitud de arco del eje neutro. Se añade a la longitud del patrón plano para garantizar la longitud correcta del material para el plegado. Por otro lado, la deducción de curvatura (BD) es la cantidad de material que debe restarse de la longitud plana total para conseguir las dimensiones finales deseadas tras el curvado, compensando el springback del material. Esencialmente, mientras que la tolerancia de curvado añade longitud para tener en cuenta el curvado, la deducción de curvado resta longitud para ajustar el curvado.

¿Cómo determino el factor K de mi material?

Para determinar el factor K de su material en el plegado de chapa metálica, normalmente tendrá que utilizar métodos empíricos con piezas de prueba. He aquí cómo hacerlo:

  1. Piezas de prueba de flexión: Doble algunas piezas de muestra del material en el ángulo deseado.
  2. Medida Dimensiones: Mida las dimensiones de las piezas de muestra antes y después del curvado, incluidos el radio interior de curvatura, el ángulo de curvatura y el grosor del material.
  3. Calcular el margen de curvatura: Utilice la fórmula de la tolerancia de curvatura: BA = π (Radio + Factor K Espesor) * (Ángulo / 180). Reorganizar esta fórmula para resolver el factor K.
  4. Utilizar datos empíricos: Introduzca los valores medidos en la fórmula para calcular el factor K.
  5. Consulte los gráficos: Para los materiales comunes, también puede consultar las tablas de factores K preexistentes que proporcionan valores típicos basados en el tipo de material y las condiciones de flexión.

Siguiendo estos pasos, podrá determinar el factor K específico para su material y proceso de plegado, garantizando unos cálculos precisos de la tolerancia de plegado.

¿Cuáles son los parámetros necesarios para calcular la tolerancia de flexión?

Para calcular la sobremedida de plegado en el plegado de chapa, se necesitan los siguientes parámetros:

  • Espesor del material (T): El espesor de la chapa.
  • Ángulo de curvatura (θ): Grado de curvatura de la chapa.
  • Radio interior (r): El radio de la curva en el lado interior de la chapa.
  • Factor K (K): Valor adimensional que representa la posición del eje neutro en relación con el espesor del material.

Estos parámetros son esenciales para calcular con precisión la tolerancia a la flexión y deben medirse o determinarse cuidadosamente.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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