¿Cómo calcular el radio de curvatura de las chapas metálicas?

¿Cómo calcular el radio de curvatura de una chapa?

En radio de curvatura de chapa es un valor crítico en el estirado de chapa que puede ser difícil de determinar durante el proceso real.

Este radio depende del grosor del material, de la presión de la prensa plegadora y de la anchura de la matriz de plegado. troquel inferior groove.

Un método sencillo y aproximado para determinar el radio de curvatura es:

• Si el grosor de la placa es inferior a 6 mm, la radio de curvatura puede ser igual al espesor de la chapa.
• Si el grosor de la chapa está entre 6 mm y 12 mm, el radio de curvatura suele ser de 1,25 a 1,5 veces el grosor de la chapa.
• Si el grosor de la chapa es mayor o igual a 12 mm, el radio de curvatura suele ser de 2 a 3 veces el grosor de la chapa.

Experiencia en chapa metálica El procesamiento muestra que cuando el grosor de la chapa no suele superar los 6 mm, el radio interior del doblado de chapa puede utilizar directamente el grosor de la chapa como radio.

Cuando el radio de curvatura es r = 0,5, el espesor general de la chapa t es igual a 0,5 mm.

Si se requiere un radio de curvatura distinto del espesor de la chapa, debe utilizarse una matriz especial para el mecanizado.

Cuando el dibujo de chapa requiere una curvatura de 90 grados con un radio de curvatura especialmente pequeño, primero hay que ranurar la chapa y luego curvarla.

Especial prensa plegadora También pueden utilizarse herramientas como punzones y matrices.

La relación entre el radio de curvatura de la chapa y la anchura de la ranura inferior de la matriz del matriz dobladora se ha establecido mediante numerosos experimentos en el procesamiento de chapas metálicas.

Por ejemplo, cuando se dobla una placa de 1,0 mm con un ancho de ranura de 8 mm, el radio de curvatura ideal es R1.

Si se aumenta la anchura de la ranura a 20 mm, aumenta la profundidad de la placa estirada, lo que da lugar a una mayor superficie de tracción y a un mayor ángulo R.

Para evitar dañar el prensa plegadora y para mantener el radio de curvado deseado, se recomienda curvar con una ranura estrecha, siguiendo la relación estándar de 1:8 entre el espesor de la chapa y la anchura de la ranura.

La proporción mínima recomendada es de 1:6 y no se recomienda doblar con una proporción inferior a 1:4.

Sugerencia: Si la resistencia lo permite, es preferible ranurar primero y luego doblar para conseguir una pequeña plegado de chapa radio.

La siguiente figura es una tabla proporcionada por la fabricante de prensas plegadorasque muestra la relación correspondiente entre el radio de curvatura, la presión y la altura mínima de curvatura.

• V - anchura de la muesca
• R - radio de curvatura
• B - altura mínima de flexión
• S - espesor de la chapa

Nota: Los datos con escala de grises en la tabla representan la presión de flexión requerida P (KN/m), y la máxima fuerza de flexión de la máquina plegadora es de 1700KN. Hay cinco bordes de cuchilla de plegado disponibles: V = 12, 16, 25, 40 y 50.

Consulte el filo de la cuchilla disponible y longitud de flexión para determinar el radio de curvatura, que le ayudará a calcular la longitud exacta del material a desplegar.

La información anterior se refiere a los parámetros de presión y a la anchura de la matriz de plegado de una sola plegadora.

Los cálculos reales deben basarse en la presión y la matriz de flexión de su propio transformación de chapa instalación.

Tabla de radios de curvatura para acero dulce, acero inoxidable y aluminio

Al considerar diseño de chapaPor lo tanto, es importante saber cómo afecta el radio de curvatura a la elección de los materiales. En esta sección, analizaremos algunas opciones de materiales populares, como el acero dulce, el acero inoxidable y el acero inoxidable. aleaciones de aluminio.

(1) Tabla de radios de curvatura para acero dulce

El acero dulce es un material versátil para la fabricación de chapas metálicas debido a su conformabilidad y rentabilidad. Al curvar acero con bajo contenido en carbono, el radio mínimo de curvatura debe ser igual o superior al grosor de la chapa. Algunos espesores comunes y sus respectivos radios de curvatura mínimos son:

Tenga en cuenta que las curvas más cerradas pueden provocar grietas o distorsiones en el material. Las planchas más gruesas también pueden requerir una mayor fuerza durante el proceso de plegado.

(2) Tabla de radios de curvatura para acero inoxidable

El acero inoxidable es conocido por su resistencia a la corrosión y su durabilidad. Para la mayoría de calidades de acero inoxidableSi la chapa es de acero inoxidable, necesitará un radio de curvatura mayor que si es de acero con bajo contenido en carbono. La relación entre el radio de curvatura y el grosor de la chapa suele variar entre 1:1 y 2:1, dependiendo de factores como el tipo, la dureza y el grosor del acero inoxidable. Algunas directrices para los radios de curvatura mínimos son

No olvide tener en cuenta el grado y las propiedades del acero inoxidable elegido a la hora de determinar el radio de curvatura adecuado para su aplicación.

(3) Tabla de radios de curvatura para aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio ofrecen opciones ligeras, fuertes y resistentes a la corrosión para la fabricación de chapas metálicas. Al igual que ocurre con el acero con bajo contenido en carbono, el radio de curvatura mínimo de las aleaciones de aluminio suele ser igual al espesor de la chapa. Sin embargo, algunas aleaciones específicas pueden presentar una conformabilidad mejor o peor. He aquí una guía general de los radios de curvatura mínimos de algunas aleaciones de aluminio populares:

Tenga en cuenta las propiedades específicas de la aleación al planificar su proyecto. Un radio de curvatura inadecuado puede provocar daños en el material o la necesidad de procesos adicionales posteriores al curvado para corregir distorsiones.

Radio interior de la pieza

Antes de hablar de los radios internos (ángulos R) de las piezas, conviene conocer las características de los materiales metálicos.

Como se ilustra en la siguiente curva de tensión-deformación, la parte inicial representa la fase de deformación elástica, en la que el material puede volver a su posición original una vez liberada la fuerza de tracción.

Si se sigue aplicando fuerza más allá del límite elástico, el material entra en la fase de endurecimiento por deformación, en la que una mayor fuerza de tracción provoca una deformación plástica permanente. Para inducir una mayor deformación plástica, es necesario aumentar la fuerza.

Una vez alcanzado el pico de tensión, la continuación de la fuerza de tracción conduce al estrangulamiento y, finalmente, a la fractura completa. Durante el proceso de flexión, la deformación de la chapa metálica se produce principalmente en la fase de endurecimiento por deformación, caracterizada por una mayor necesidad de esfuerzo a medida que aumenta la deformación.

El ángulo R interno de una pieza está relacionado con el material, como se muestra en el gráfico siguiente.

Los materiales con bajo endurecimiento por deformación tienen ángulos R internos más pequeños, mientras que los de alto endurecimiento por deformación presentan ángulos R internos más grandes. El ángulo R interno también se ve influido por la abertura de la matriz del molde inferior; cuanto menor sea la abertura, menor será el ángulo R interno, como se indica en la tabla siguiente.

Tabla: Relación entre el radio interior de la pieza y la abertura de la matriz

El rango de selección para la abertura inferior de la matriz de plegado es típicamente:

• Para chapas de menos de 4 mm de grosor, una apertura de matriz de 6 a 8 veces el grosor del material;
• Para chapas de más de 4 mm de grosor, una apertura de matriz de 8 a 12 veces el grosor del material.

Por lo tanto, el ángulo R interno deseado para una pieza doblada puede conseguirse teniendo en cuenta las propiedades del material junto con la elección de la apertura de la matriz.

Requisitos para el molde superior: Mientras el ángulo R del molde superior no supere el ángulo R estándar, no tendrá casi ningún efecto sobre el ángulo R interno de la pieza doblada.

• Si el ángulo R interno requerido de la pieza es mayor que el estándar, deberá aumentarse el radio R de la punta del molde superior;
• Si el ángulo R interno requerido es menor que el estándar, se puede utilizar el ranurado de la chapa o el doblado de fondo, y se debe disminuir el radio R de la punta del molde superior.

Para algunos materiales con poca ductilidad, también puede ser necesario un radio R mayor en la punta del molde para doblar un ángulo R interno mayor para evitar la fractura del material.

Radio de curvatura de la chapa metálica

El radio de curvatura de las chapas metálicas es un aspecto esencial que hay que tener en cuenta a la hora de fabricar o diseñar piezas. Tiene un impacto significativo en la calidad y funcionalidad del producto final.

En esta sección, aprenderá sobre el radio de curvatura, los factores que influyen en él y las directrices para seleccionar el radio de curvatura mínimo adecuado.

Factores que influyen en el radio de curvatura

El radio de curvatura depende de varios factores, como:

• Material: Diferentes metales tienen respuestas diferentes a la flexión. Por ejemplo, el aluminio puede doblarse en un radio más cerrado que el acero debido a su flexibilidad.
• Espesor: A medida que aumenta el espesor de la chapa, también aumenta el radio mínimo de curvatura.
• Dirección del grano: La flexión a lo largo de la dirección del grano requiere un radio mayor que la flexión a través del grano.
• Ángulo de flexión: A medida que aumenta el ángulo de curvatura, puede ser necesario aumentar el radio de curvatura para evitar la concentración de tensiones o el agrietamiento.
• Herramientas: La matriz y el punzón utilizados en una plegadora también influyen en el radio de curvatura.

Comprender estos factores y su impacto en el radio de curvatura puede ayudarle a tomar decisiones fundamentadas durante el proceso de diseño y a mejorar la calidad y durabilidad de sus piezas.

Directrices sobre el radio mínimo de curvatura

Para evitar la formación de grietas o la deformación de las piezas al doblarlas, es esencial respetar unas directrices de radio de curvatura mínimo. Estas directrices pueden variar en función del material y sus propiedades:

• Acero dulce: Para materiales con un espesor de hasta 1,2 mm, se recomienda un radio de curvatura mínimo de 0,8T (T = espesor del material).
• Aluminio: Normalmente se sugiere un radio de curvatura mínimo de 2T para materiales de menos de 4 mm de grosor.
• Acero inoxidable: Para espesores de hasta 3 mm, se propone un radio de curvatura mínimo de 1,5T.

Se trata de directrices generales, por lo que es fundamental consultar las recomendaciones específicas de cada material o experimentar con las combinaciones específicas de chapa y utillaje para obtener el resultado deseado. Si sigue las directrices de radio de curvatura adecuadas, podrá garantizar un producto final de alta calidad con menos defectos, menos residuos y mayor resistencia.