Atenção a todos os entusiastas da metalomecânica! Está cansado de adivinhar a tonelagem adequada para a sua prensa dobradeira? Não procure mais! Nesta publicação do blogue, vamos mergulhar no mundo do cálculo da tonelagem da quinadora, guiados pela experiência de um engenheiro mecânico experiente. Descubra fórmulas práticas, gráficos úteis e dicas privilegiadas para dominar a arte de dobrar chapas metálicas com precisão e eficiência. Prepare-se para elevar o nível do seu jogo de prensas dobradeiras!
Pode utilizar a seguinte calculadora de tonelagem de prensa dobradeira para determinar a força de flexão necessária para a sua dobragem de chapa. A calculadora fornece unidades métricas e imperiais. Pessoalmente, recomendo a utilização da calculadora de tonelagem da quinadora abaixo, pois é provavelmente o melhor e mais conveniente método para calcular a força de flexão necessária.
Largura de abertura em V recomendada para a matriz inferior
| S | 0,5-3mm | 3-8mm | 9-10mm | >12mm |
| V | 6*S | 8*S | 10*S | 12*S |
Por exemplo, se o chapa metálica O aço a ser dobrado é aço macio, com uma espessura de 4 mm e um comprimento de dobragem de 3,2 m, a largura teórica da abertura da matriz inferior deve ser 8 vezes a espessura, ou seja, 32 mm. Introduza estes valores na calculadora acima (lembre-se que as unidades estão em mm) e obtemos um valor de 106,12 Ton.
Isto significa que precisará de uma força de flexão mínima de 106 toneladas para satisfazer as suas necessidades de flexão. É claro que, geralmente, multiplicamos o resultado final por um fator de segurança de 1,1 e o valor resultante é a tonelagem da prensa dobradeira que pode escolher.
Se a relação largura/espessura (V/S) não for igual a 9 e a relação raio/largura não for igual a 0,16, a calculadora acima não será válida.
Reveja o método atualizado de cálculo da força de flexão numa máquina de prensagem.
Em vez disso, utilize o seguinte calculador de força de flexão.
A magnitude da força de flexão é influenciada por factores como a dimensão da peça de trabalho, as propriedades mecânicas do material, a distância entre os fulcros da matriz, o raio de flexão relativo, a folga entre as matrizes, o coeficiente de atrito entre o material e a matriz, o valor mínimo de ângulo de flexãoe o método de flexão.
Consequentemente, é difícil calcular a força de flexão com precisão na teoria.
Na prática, as fórmulas empíricas ou as fórmulas teóricas simplificadas são normalmente utilizadas para o cálculo.
Existem atualmente duas fórmulas principais para calcular a tonelagem da prensa dobradeira que são populares.
A primeira fórmula é habitualmente utilizada na China e a segunda noutros países.
No entanto, independentemente da fórmula utilizada, o cálculo da pressão de prensagem necessária é basicamente o mesmo. De seguida, apresento estas duas fórmulas separadamente.
onde,
Por exemplo:
Espessura da placa S=4mm, largura L=3m, σb=450N/mm²
Geralmente, a largura da ranhura V=S*8
Por conseguinte, P=650*4²*3/4*8=975 (KN) = 99,5 (Ton)
O resultado obtido com a fórmula da força de flexão é muito semelhante aos dados da tabela de forças de flexão.
Note-se que o método #1 para calcular a tonelagem da quinadora de prensas se baseia em material de aço.
Se o material for aço inoxidável, alumínio ou latão, é possível ajustar facilmente os resultados do cálculo multiplicando-os pelos coeficientes indicados na tabela seguinte.
| Material | Coeficientes |
| Aço macio | 1 |
| Aço inoxidável | 1.6 |
| Alumínio | 0.65 |
| Latão | 0.5 |
Por exemplo:
Espessura da placa S=4mm, largura L=3m, σb=450N/mm²
Geralmente, a largura da ranhura V=S*8
Por conseguinte, P=1,42*450*4²*3/48=958,5 (KN) = 96 (Ton)
A chave para folha de dobragem O método de cálculo da força de flexão de um metal com diferentes materiais consiste em determinar a resistência à tração desse material específico e, em seguida, calcular a força de flexão necessária utilizando a fórmula acima.
A tabela de resistência à tração abaixo pode servir de referência:
| Material | Suave (N/mm²) | Duro (N/mm²) |
|---|---|---|
| Chumbo | 25 – 40 | – |
| Lata | 40 – 50 | – |
| Alumínio | 93 | 1710 |
| Liga de alumínio tipo 4 | 230 | 480 |
| Duralumínio | 260 | 480 |
| Zinco | 150 | 250 |
| Cobre | 220 – 280 | 300 – 400 |
| Latão (70:30) | 330 | 530 |
| Latão (60:40) | 380 | 490 |
| Bronze fosforoso / Bronze | 400 – 500 | 500 – 750 |
| Prata níquel | 350 – 450 | 550 – 700 |
| Ferro laminado a frio | 320 – 380 | – |
| Aço .1% Carbono | 320 | 400 |
| Aço .2% Carbono | 400 | 500 |
| Aço .3% Carbono | 450 | 600 |
| Aço .4% Carbono | 560 | 720 |
| Aço .6% Carbono | 720 | 900 |
| Aço .8% Carbono | 900 | 1100 |
| Aço 1.0% Carbono | 1000 | 1300 |
| Aço silício | 550 | 650 |
| Aço inoxidável | 650 – 700 | – |
| Níquel | 440 – 500 | 570 – 630 |
Na flexão de ar, a largura de abertura V do matriz inferior é normalmente escolhido para ser 8 a 10 vezes a espessura da folha, S.
Fabricantes de prensas dobradeiras frequentemente listam os valores correspondentes da largura da matriz, V, e do diâmetro interno, r, da peça de trabalho de flexão na sua tabela de parâmetros de força de flexão.
Regra geral,
r=(0,16~0,17)V
No entanto, quando o raio interior não é igual a (0,16-0,17)V, a fórmula de cálculo acima já não é aplicável.
Nestes casos, é necessário referir-se a um novo método de cálculo para determinar a força de flexão necessária ou a tonelagem da prensa dobradeira.
A calculadora é a seguinte:
A tabela de tonelagem da prensa dobradeira abaixo pode ajudá-lo a determinar a força de flexão necessária com facilidade.
Para obter instruções sobre como ler um diagrama de tonnag de uma prensa dobradeira, consulte este post.
Ver também:
Dados de V, R, B
Como ler os diagramas de tonelagem da prensa dobradeira?
A tonelagem indicada na tabela de tonelagem da prensa dobradeira baseia-se numa chapa metálica com uma resistência à tração de σb=450N/mm² e um comprimento de L=1m.
Agora que tem a dobragem diagrama de forçasO passo seguinte é perceber como localizar a tonelagem da quinadora na tabela.
Partindo do princípio de que o seu chapa metálica tem uma espessura de 4 mm, a regra geral é que a abertura em V da matriz inferior deve ser 8 vezes a espessura da folha.
No entanto, quando se trata de placas mais grossas, é necessária uma abertura em V maior.
As aberturas em V recomendadas, indicadas a seguir, podem servir de referência:
| S | 0,5-3mm | 3-8mm | 9-10mm | >12mm |
| V | 6*S | 8*S | 10*S | 12*S |
Consideremos uma chapa metálica com uma espessura de 4 mm.
Tipicamente, a abertura em véu da matriz inferior deve ser 8 vezes a espessura da chapa. No entanto, para chapas mais grossas, a abertura do veio deve ser maior.
Para determinar a tonelagem de prensa dobradeira necessária, é necessário consultar a tabela de tonelagem de prensa dobradeira.
Primeiro, encontre a linha com um valor de espessura de "4" e, em seguida, determine o valor correspondente da abertura do veio de 32 (4 * 8).
A intersecção da linha e da coluna onde os valores "4" e "32" se encontram indica uma tonelagem de 330 KN.
Se precisarmos de dobrar uma folha de 4mm com 3 metros de comprimento, a tonelagem necessária seria de 330 * 3 = 990 KN, ou aproximadamente 101 toneladas. Neste caso, recomendamos a escolha de uma prensa dobradeira com uma tonelagem de pelo menos 100 toneladas.
No entanto, é preferível optar por uma tonelagem maior, como 120 toneladas, uma vez que a vida útil da máquina será mais longa se funcionar a plena carga durante longos períodos de tempo.
Hemming é um tipo de flexão que requer uma maior quantidade de tonelagem em comparação com a dobragem de ar normal.
Os quadros seguintes ilustram a tonelagem necessária para as operações de bainha e de costura.
(1) Tabela de tonelagem de bainhas e costuras para aço macio
Nota: A tonelagem necessária é indicada por 1 metro de comprimento
(2) Tabela de tonelagem de bainhas e costuras para aço inoxidável
Nota: A tonelagem necessária é indicada por 1 metro de comprimento
Durante a dobragem de chapas metálicas, é necessário um raio de dobragem no ponto de dobragem, que não deve ser demasiado grande ou demasiado pequeno, mas deve ser selecionado adequadamente. Se o raio de curvatura for demasiado pequeno, é fácil provocar fissuras no ponto de curvatura, ao passo que se o raio de curvatura for demasiado grande, a curvatura pode rebentar.
O raio de curvatura ótimo (raio de curvatura interior) para vários materiais de diferentes espessuras é apresentado no quadro seguinte.
Valor mínimo do raio de curvatura (mm)
| Ciência dos materiais | Recozimento Estado | Estado de endurecimento por trabalho a frio | ||
| Posição correspondente entre a direção da curva de flexão e a direção da fibra | ||||
| vertical | paralelo | vertical | paralelo | |
| 08, 10 | 0.1t | 0.4t | 0.4t | 0.8t |
| 15, 20 | 0.1t | 0.5t | 0.5t | 1.0t |
| 25, 30 | 0.2t | 0.6t | 0.6t | 1.2t |
| 4550 | 0.5t | 1.0t | 1.0t | 1.7t |
| 65Mn | 1.0t | 2.0t | 2.0t | 3.0t |
| Alumínio | 0.1t | 0.35t | 0.5t | 1.0t |
| Cobre | 0.1t | 0.35t | 1.0t | 2.0t |
| Latão macio | 0.1t | 0.35t | 0.35t | 0.8t |
| Latão semi-duro | 0.1t | 0.35t | 0.5t | 1.2t |
| Bronze fosforoso | / | / | 1.0t | 3.0t |
Os dados da tabela acima são óptimos e apenas para referência. De facto, o arredondamento da lâmina de dobragem do fabricante é normalmente de 0,3, sendo que algumas lâminas de dobragem têm um arredondamento de 0,5.
Para chapas de aço de baixo teor de carbono normais, à prova de ferrugem placas de alumínioNo caso de placas de latão, placas de cobre, etc., um arredondamento interior de 0,2 é geralmente suficiente. No entanto, para alguns aço de alto carbonoalumínio duro e alumínio super duro, este tipo de arredondamento por flexão pode provocar fracturas por flexão ou fissuras no arredondamento exterior.
As peças de dobragem de chapa metálica requerem um raio de dobragem r na dobragem. Normalmente, as plantas das peças de chapa metálica têm marcações claras para o raio de curvatura. O tamanho final após a dobragem é determinado pelo raio de punção r0 e o montante de dorso da mola △r, ou seja,
r = r0 + △r.
Na produção real, o raio de punção r0 utilizado é predominantemente entre 0,3 e 0,5 mm, o que pode ser considerado uma constante e tem um impacto menor no raio de curvatura, pelo que pode ser frequentemente ignorado. Isto significa que o raio de curvatura r está intimamente relacionado com o retorno elástico △r.
No entanto, a magnitude do retorno elástico está relacionada com a pressão de flexão, que por sua vez é determinada pela largura da ranhura da matriz B e pela espessura da chapa t. Um aumento na largura da ranhura da matriz B reduz a pressão de flexão e aumenta o retorno elástico, enquanto uma diminuição em B aumenta a pressão de flexão e reduz o retorno elástico.
Por conseguinte, em determinadas condições da máquina de dobragem, os factores que mais influenciam o raio de dobragem são o raio do punção r, a largura da ranhura da matriz B e a espessura da chapa t.
A seguinte fórmula pode ser utilizada para calcular o travão de prensa raio de curvatura:
A aresta interior mínima é o lado mais curto que pode ser dobrado sem que a chapa metálica escorregue para o veio durante a dobragem.
De facto, a chapa metálica deve estar em ambos os lados do veio enquanto atinge o ângulo necessário, caso contrário, deslizará para o interior do veio com subsequentes resultados insatisfatórios.
A aresta interior mínima pode ser calculada através da seguinte fórmula:
Se o ângulo necessário for de 90°, bordo interno mínimo = V x 0,67
Esta fórmula deriva de um cálculo geométrico, uma vez que a aresta interior mínima é a diagonal de um quadrado com lado=V/2. Depois, tendo em conta o raio, o resultado é aproximado a V x 0,67.
Se o ângulo requerido for diferente de 90°, a aresta interior mínima também será diferente, uma vez que o lado mais curto que pode estar sobre o veio depende do ângulo.
De facto, se um perfil tiver um ângulo agudo, a chapa metálica será empurrada mais para dentro do veio da matriz e, por conseguinte, o lado tem de ser mais comprido.
Por outro lado, se um perfil tiver um ângulo obtuso, necessita de um lado mais curto para assentar num molde. Por este motivo, é necessário utilizar factores de correção para calcular o bordo interior mínimo adequado.
| Ângulo | Factores de correção |
| 30° | B = (V x 0,67) x 1,6 |
| 60° | B = (V x 0,67) x 1,1 |
| 90° | B = (V x0,67) x 1,0 |
| 120° | B = (V x 0,67) x 0,9 |
| 150° | B = (Vx 0,67) x 0,7 |
A fórmula de cálculo para a borda de flexão mínima é diferente para diferentes ângulos de flexão, que podem ser encontrados na tabela abaixo.
| 165° | 135° | 120° | 90° | 60° | 45° | 30° |
| 0.51×V | 0.55×V | 0.58×V | 0.71×V | 1×V | 1.31×V | 1.94×V |
Dobragem em L
Tabela de referência para o raio de curvatura interior R e a altura mínima de curvatura de materiais finos laminados a frio chapa de aço materiais:
| Número de série | Espessura do material | Largura da ranhura côncava | Punção R | Altura mínima de flexão |
| 1 | 0.5 | 4 | 0.2 | 3 |
| 2 | 0.6 | 4 | 0.2 | 3.2 |
| 3 | 0.8 | 5 | 0.8/0.2 | 3.7 |
| 4 | 1.0 | 6 | 1/0.2 | 4.4 |
| 5 | 1.2 | 8 (ou 6) | 1/0.2 | 5.5/4.5 |
| 6 | 1.5 | 10 (ou 8) | 1/0.2 | 6.8/5.8 |
| 7 | 2.0 | 12 | 1.5/0.5 | 8.3 |
| 8 | 2.5 | 16（14） | 1.5/0.5 | 10.7/9.7 |
| 9 | 3.0 | 18 | 2/0.5 | 12.1 |
| 10 | 3.5 | 20 | 2 | 13.5 |
| 11 | 4.0 | 25 | 3 | 16.5 |
Dobragem em Z
A dimensão mínima de flexão L para a flexão em Z de chapas metálicas com diferentes espessuras é apresentada no quadro seguinte:
Altura mínima da curva em Z:
| Número de série | Espessura do material | Largura da ranhura côncava | Punção R | Altura da curva em Z L |
| 1 | 0.5 | 4 | 0.2 | 8.5 |
| 2 | 0.6 | 4 | 0.2 | 8.8 |
| 3 | 0.8 | 5 | 0.8/0.2 | 9.5 |
| 4 | 1.0 | 6 | 1/0.2 | 10.4 |
| 5 | 1.2 | 8（6） | 1/0.2 | 11.7（10.7） |
| 6 | 1.5 | 10（8） | 1/0.2 | 13.3（12.3） |
| 7 | 2.0 | 12 | 1.5/0.5 | 14.3 |
| 8 | 2.5 | 16（14） | 1.5/0.5 | 18.2（17.2） |
| 9 | 3.0 | 18 | 2/0.5 | 20.1 |
| 10 | 3.5 | 20 | 2 | 22 |
| 11 | 4.0 | 25 | 3 | 25.5 |
Ângulo de flexão do ressalto:
Δα = b - a
onde:
b - Ângulo real da peça de trabalho após o ressalto
a - Ângulo da matriz
Dimensão do ângulo de ressalto:
Os ângulos de ressalto para a flexão pneumática de ângulo simples de 90° são apresentados no quadro seguinte.
| Material | r/t | Espessura t（mm） | ||
| <0.8 | 0.8~2 | >2 | ||
| Aço de baixo carbono | <1 | 4° | 2° | 0° |
| Latão, σb=350MPa | 1~5 | 5° | 3° | 1° |
| Alumínio, zinco | >5 | 6° | 4° | 2° |
| Aço de carbono médio, σb=400-500MPa | <1 | 5° | 2° | 0° |
| Latão duro, σb=350-400MPa | 1~5 | 6° | 3° | 1° |
| Cobre duro, σb=350-400MPa | >5 | 8° | 5° | 3° |
| Aço de alto carbono, σb＞550Mpa | <1 | 7° | 4° | 2° |
| 1~5 | 9° | 5° | 3° | |
| >5 | 12° | 7° | 6° | |
Factores que afectam o ressalto e medidas para reduzir o ressalto:
Ao escolher a tonelagem para um máquina de prensagemPara garantir a qualidade da transformação, é necessário prestar especial atenção aos seguintes factores
Espessura e tipo de material: Em primeiro lugar, é fundamental garantir que a máquina de dobragem consegue lidar com a espessura e o tipo de material que está a ser utilizado.
Material e espessura da chapa metálica necessária para o processamento: É extremamente importante calcular a tonelagem necessária da máquina de prensagem a frio com base no material e na espessura da chapa metálica necessária para o processamento.
Raio de curvatura da peça de trabalho: Durante o processo de dobragem, o raio de dobragem da peça de trabalho é também um fator a considerar. Isto inclui a utilização de dobragem livre, em que o raio de dobragem é 0,156 vezes o tamanho da abertura da ranhura em V.
Precisão de dobragem: Por último, é necessário ter em conta a precisão da dobragem, ou seja, escolher entre uma máquina de dobragem CNC ou uma máquina de dobragem manual, uma vez que isso afectará diretamente a precisão das peças processadas.
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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