Como calcular o retorno elástico de flexão?

Já alguma vez se interrogou sobre a razão pela qual algumas peças metálicas recuam após a dobragem? Neste artigo, vamos explorar o fascinante mundo das matrizes de quinagem e como prever com exatidão o retorno elástico. Aprenderá dicas práticas e fórmulas para obter resultados precisos nos seus projectos de metalurgia.

Índice

Ao conceber uma matriz de dobragem com um arco interno, muitas pessoas optam por utilizar o mesmo valor R que o produto original e não consideram o retorno elástico, ou reduzem diretamente o valor R por um determinado fator.

Por exemplo, se o produto original tiver um valor R de 1 e o material for relativamente duro, eles escolheriam 0,8 vezes o valor R para o molde convexo, que seria 0,8.

Se o material for relativamente macio, escolher-se-ia 0,9 vezes o valor R, que seria 0,9.

Se houver algum desvio, modificam o molde várias vezes com base na experiência para obter uma tolerância dentro do intervalo.

No entanto, se este método for utilizado para conceber um produto com uma espessura de 0,5 e um valor R interno de 200 mm, pode ser difícil prever com exatidão a quantidade de retorno elástico.

Por conseguinte, uma fórmula universal para dorso da mola é introduzido abaixo, que pode ser utilizado para calcular o valor do retorno elástico com base numa entrada numérica.

Na fórmula:

  • r - raio de filete da peça de trabalho (mm):
  • r1 - raio do punção (mm);
  • a - o ângulo central do comprimento do arco do filete da peça de trabalho;
  • a1 - o ângulo central do comprimento do arco do filete do punção;
  • t - espessura do material;
  • E - módulo de elasticidade do material;
  • σs - ponto de escoamento do material.

Assumindo 3σs/E=A como coeficiente de simplificação, com valores listados na Tabela 2-27. A fórmula de cálculo para o raio do canto da matriz convexa durante a flexão de barras de secção circular é a seguinte

O valor de A é apresentado no quadro seguinte.

Ciência dos materiaisEstadoACiência dos materiaisEstadoA
1035(L4) 
8A06(L6)
recozimento0.0012QBe2suave0.0064
Dureza a frio0.0041duro0.0265
2A11(LY11)suave0.0064QA15duro0.0047
duro0.017508, 10, Q215 0.0032
2A12(LY12)suave0.00720, Q235 0.005
duro0.02630, 35, Q255 0.0068
T1, T2, T3suave0.001950 0.015
duro0.0088T8recozimento0.0076
H62suave0.0033dureza a frio 
semiduro0.008ICr18N9Tirecozimento0.0044
duro0.015dureza a frio0.018
H68suave  0.002665Mnrecozimento0.0076
duro0.0148dureza a frio0.015
QSn6.5-0.1duro0.01560Si2MnArecozimento0.125

Se os materiais necessários não estiverem disponíveis acima, pode também consultar a tabela abaixo para encontrar os módulo de elasticidade e o limite de elasticidade do material e, em seguida, substituí-los na fórmula acima para cálculo.

Nome do material Grau de material Estado do materialForça máximaTaxa de alongamento(%)Resistência ao escoamento/MPaMódulo de elasticidadeE/MPa
resistência ao cisalhamento/MPatração/MPa
Aço estrutural de carbono30Normalizado440-580550-7301430822000
55550≥67014390
60550≥70013410208000
65600≥73012420
70600≥76011430210000
Aço estrutural de carbonoT7~T12
T7A-T12A
Recozido60075010
T8AEndurecido a frio600-950750-1200
Aço-carbono de alta qualidade10Mn2Recozido320-460400-58022230211000
65M60075018400211000
Liga de aço estrutural25CrMnSiA
25CrMnSi
Recozido a baixa temperatura400-560500-70018950
30CrMnSiA
30CrMnSi
440-600550-750161450850
Aço mola de alta qualidade60Si2Mn
60Si2MnA
65Si2WA
Recozido a baixa temperatura720900101200200000
Endurecido a frio640-960800-12001014001600
Aço inoxidável1Cr13Recozido320-380400-17021420210000
2Cr13320-400400~50020450210000
3Cr13400-480500~60018480210000
4Cr13400-480500-50015500210000
1Cr18Ni9
2Cr18Ni9
Tratamento térmico460~520580-61035200200000
Endurecido a frio800-880100-110038220200000
1Cr18Ni9TiTratamento térmico amolecido430~55054-70040240200000

É melhor estabelecer uma base de dados de materiais comummente utilizada e obter os parâmetros físicos em falta junto dos fornecedores. Se os parâmetros de módulo de elasticidade e limite de elasticidade estão correctas, a dobragem e o ressalto dos terminais de molas gerais, das peças de aparência e dos perfis são mais precisos.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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