Como é que podemos transformar folhas finas de metal em componentes fortes e com arestas suaves? A resposta está no fascinante processo de dobragem por deformação. Este artigo explora quatro técnicas eficazes, desde matrizes de fundo plano a mesas de debruar hidráulicas, cada uma delas adequada a diferentes materiais e aplicações. Os leitores ficarão a saber como estes métodos não só aumentam a resistência e a segurança dos produtos metálicos, como também melhoram o seu atrativo estético. Mergulhe para descobrir qual a solução de dobragem de bainhas que melhor se adapta às suas necessidades de fabrico.
A dobragem por bainha (aplanamento) é um método de operação de dobragem frequente que, normalmente, envolve dobrar a aresta de uma peça de trabalho em arestas paralelas ou arestas arredondadas, como ilustrado na Figura 1.
Fig. 1 Diagrama esquemático do debruamento e da dobragem
O objetivo da bainha e dobragem é remover arestas vivas, aumentar a resistência da peça de trabalho e melhorar o seu aspeto.
O processo de achatamento da dobragem envolve normalmente duas etapas:
(1) Pré-dobrar a peça de trabalho a 30° e, em seguida, aplanar e dobrar a peça de trabalho, como se mostra na Figura 2.
Fig. 2 Etapas do embainhamento e da dobragem
Para escolher a solução correcta de curvatura por aplanamento, é necessário considerar primeiro o material e a espessura da peça de trabalho e a frequência da curvatura por aplanamento.
(2) É importante notar que a matriz de bainha também pode ser utilizada para a dobragem normal quando não é necessário fazer bainha.
Existem dois tipos de bainhas:
Os gráficos à direita mostram a força necessária para produzir os dois tipos de bainha descritos acima.
Existem quatro bainhas diferentes soluções de dobragem para se adaptar a diferentes condições de flexão:
(1) Molde de bainha de fundo plano;
(2) Molde de bainha em forma de U;
(3) Matriz de bainha de mola;
(4) Mesa de bainha hidráulica.
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Fig. 3 Quatro soluções de bainha e flexão
O molde de embainhamento de fundo plano efectua o embainhamento e a dobragem através da utilização de dois conjuntos de moldes, ou seja, um conjunto de moldes standard superior e inferior e um conjunto de moldes de fundo plano superior e inferior são utilizados em conjunto, como se mostra na Figura 4.
Fig. 4 Diagrama esquemático da matriz de bainha de fundo plano
O processo começa com a pré-curvatura da peça de trabalho a 30° utilizando uma matriz padrão.
Em seguida, a peça de trabalho é achatada e dobrada na matriz de fundo plano.
Uma vez que a matriz de bainha de fundo plano requer uma operação em duas etapas processo de dobragemÉ principalmente adequado para condições de trabalho em que a bainha e a dobragem não são frequentes e oferece uma boa relação custo-eficácia.
No entanto, existe alguma força lateral durante a bainha, e a espessura máxima do carbono achatado chapa de aço é limitado a 2 mm.
Para resolver o problema da espessura limitada na flexão achatada, um fundo plano móvel do tipo bola matriz inferior foi introduzido de forma inovadora. A espessura máxima da placa achatada de aço-carbono ou de aço inoxidável pode agora atingir 4 mm, como demonstrado na Figura 5.
Fig. 5 Diagrama esquemático da matriz inferior móvel do tipo esfera
Um conjunto de matrizes de bainha em forma de U pode ser utilizado para pré-dobragem e aplanamento, conforme ilustrado na Figura 6.
Fig. 6 Diagrama esquemático da matriz de bainha em U
A vantagem da matriz de bainha em forma de U é a sua versatilidade; quando não é necessária para fazer bainhas e dobrar, pode ser utilizada para flexão de arque oferece uma elevada utilização e uma boa relação custo-eficácia.
A espessura máxima de uma chapa de aço-carbono aplanada é de 1,5 mm, enquanto a espessura máxima de uma chapa de aço inoxidável aplanada é de 1 mm. A dimensão mínima da flange que pode ser aplanada é de aproximadamente 14 mm.
O molde de embainhamento da mola compreende um molde superior standard de 28° e um molde inferior de embainhamento de 30°. O inserto de embainhamento do molde inferior é suportado por uma mola.
Durante o processo de embainhamento, a peça de trabalho pré-dobrada é colocada entre o inserto de embainhamento e o inserto guia da matriz inferior de embainhamento. O inserto de embainhar segue a descida da matriz superior e pressiona para baixo até que a peça de trabalho pré-dobrada seja achatada.
A espessura máxima que o molde de embainhamento de molas pode aplanar numa chapa de aço-carbono é de 2 mm.
Tal como as outras soluções de embainhamento, a matriz de embainhamento de molas também pode ser utilizada para flexão de ar quando não for utilizada para dobrar bainhas.
Fig. 7 Diagrama esquemático da matriz de bainhas de molas
A mesa de embainhar hidráulica (como ilustrado na Figura 8) funciona de forma semelhante à matriz de embainhar com mola, mas em vez de uma mola, é utilizado um cilindro hidráulico para controlar a elevação da inserção de embainhar.
Fig. 8 Diagrama esquemático da bancada de trabalho de bainha hidráulica
A pressão do óleo é de 100 bar, o que permite dobrar peças mais grossas e mais pesadas. Para aumentar ainda mais a vida útil da mesa de debruar hidráulica, pode ser adicionado um inserto de debruar endurecido.
A matriz inferior padrão pode ser colocada na bancada de trabalho de bainha hidráulica e a abertura V pode ser selecionada de acordo com as suas necessidades, até um máximo de 40 mm. A matriz inferior pode ser fixada manual ou automaticamente para uma mudança de matriz mais eficiente.
A mesa de embainhar hidráulica tem capacidade para aplanar chapas de aço-carbono com uma espessura até 3 mm. A matriz de bainha de mola ou a mesa de bainha hidráulica podem ser fixadas na mesa de compensação mecânica ou de fixação.
A mesa de bainhas hidráulica também pode ser instalada diretamente na viga inferior da máquina de dobragem, o que proporciona uma maior altura de abertura e flexibilidade.
Em conclusão, as quatro diferentes soluções de embainhamento e dobragem têm cada uma as suas vantagens únicas. Dependendo do cenário da aplicação de embainhamento e dobragem, pode escolher a solução adequada.
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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