Já alguma vez pensou na importância do endireitamento no fabrico de chapas metálicas? Este processo crucial garante a exatidão e a qualidade do produto final. Neste artigo, vamos explorar os vários métodos e técnicas utilizados para endireitar peças de chapa metálica, recorrendo à experiência de profissionais experientes na área. No final, terá uma compreensão mais profunda de como este passo, muitas vezes negligenciado, pode fazer toda a diferença no seu processo de fabrico.
Devido a forças externas ou ao aquecimento, o aço pode sofrer várias deformações. As matérias-primas, como as chapas de aço e as secções de aço, podem apresentar deformações como desníveis, flexões, torções, ondulações, etc., antes do processo de fabrico. Isto faz com que seja difícil garantir a qualidade da marcação, da numeração, da elevação, do fabrico e da montagem das peças.
Por conseguinte, antes da marcação, da numeração, do lofting e da processos de conformaçãoAs matérias-primas que apresentem deformações excessivas devem ser corrigidas.
Durante o processo de laminagem do aço, tensão residual pode ser gerado, causando a deformação do aço. Por exemplo, se o mecanismo de regulação dos rolos estiver defeituoso, a folga entre os rolos pode tornar-se inconsistente durante a laminagem de um chapa de aço. Isto conduz a uma extensão inconsistente do aço ao longo da direção de laminagem.
A parte com uma folga menor sofre uma extensão maior, enquanto a parte com uma folga maior sofre uma extensão menor, o que resulta em tensão de compressão na parte de extensão maior e tensão de tração na parte de extensão menor.
Quando o aço arrefece rapidamente ou devido a outras razões, esta tensão permanece no aço e forma uma tensão residual. Quando sujeito a cisalhamento, corte térmico ou outros factores, a tensão residual é parcialmente libertada, fazendo com que o aço fique deformado.
Durante o processo de transformação do aço, este pode deformar-se devido a forças externas ou a um aquecimento desigual. Por exemplo, o cisalhamento, corte a gásA soldadura de chapas de aço pode resultar na deformação do aço devido a tensões e variações no aquecimento e arrefecimento.
As matérias-primas utilizadas no trabalho a frio chapa metálica são chapas de aço longas e grandes e secções de aço. A elevação, o transporte e o armazenamento incorrectos podem fazer com que o aço se dobre, torça e se deforme localmente devido ao seu próprio peso.
Existem várias causas para a deformação do aço. Se o desvio do aço ultrapassar o intervalo aceitável, deve ser corrigido através do endireitamento.
Assumindo que o aço é composto por várias fibras em camadas na direção da espessura, quando o aço está direito, o comprimento de cada camada de fibra é igual. No entanto, quando o aço é dobrado, o comprimento de cada camada de fibra torna-se desigual.
Como se pode ver na figura, quando o aço está direito, os comprimentos de "ab" e "cd" são iguais. No entanto, quando o aço é dobrado, o comprimento de "c/d" torna-se mais curto, enquanto o comprimento de "a/b" se torna mais longo.
O endireitamento envolve a utilização de força externa ou aquecimento para estender as fibras mais curtas do aço ou encurtar as fibras mais longas. Isto resulta no facto de as fibras de cada peça se tornarem iguais em comprimento, eliminando assim qualquer flexão, torção ou deformações irregulares no aço ou na peça de trabalho.
Fig.1
Existem vários métodos para endireitar o aço, que podem ser classificados em endireitamento manual, mecânico e por chama, consoante a fonte e o tipo de força externa utilizada.
Como utilizar o martelo de mão:
Requisitos operacionais:
Martelo
O martelo é uma ferramenta essencial para o trabalho a frio de chapas metálicas, e existe em muitas formas e serve para vários fins.
(1) Martelo de cabeça chata:
É utilizado principalmente para golpear superfícies planas e também para alcançar reentrâncias mais profundas e cantos de arestas, como mostra a Figura 2-a.
(2) Martelo perfurante:
É utilizada principalmente para golpear diretamente componentes em forma de arco, mas também pode funcionar como ferramenta de extração e calço, como se mostra na Figura 2-b.
(3) Martelo de arco:
É principalmente utilizado para moldar e produzir peças em forma de arco, tais como a renovação ou a preparação de tampas de extremidade para pequenos veios de automóveis, como se mostra na Figura 2-c.
(4) Martelo intermédio:
O martelo intermédio é utilizado para evitar o martelamento direto na peça de trabalho, como mostra a Figura 2-d.
Fig.2 Martelo
(5) Martelo de plástico de cabeça plana:
É utilizada principalmente para aparar cantos de caixas e outras peças, como mostra a Figura 2-e.
(6) Martelo de ponta cruzada:
É utilizado principalmente para eliminar pequenos buracos na superfície da peça de trabalho, como mostra a Figura 2-f.
(7) Outros tipos de martelos:
Dependendo das necessidades específicas do processo de martelagem, a cabeça do martelo pode ser moldada em várias formas, tais como martelos de borracha, madeira ou cobre, como mostra a Figura 2-g.
Fig.2 Martelo
A utilização correcta do martelo manual é mostrada na Figura 3.
Fig.3 Utilização correcta do martelo manual
O endireitamento manual é efectuado utilizando ferramentas como um martelo, uma placa plana, uma bigorna de perfuração ou um torno de bancada. Os métodos comuns de endireitamento manual incluem o método de extensão, o método de torção, o método de flexão e o método de estiramento.
Método de extensão
O método de extensão é utilizado principalmente quando o centro da chapa metálica é convexo e os bordos são ondulados ou deformados, como mostra a Figura 4.
Figura 4 Método de estiramento para endireitar placas metálicas finas
Método de torção
O método de torção é utilizado para corrigir a distorção das tiras. Na operação, as tiras são mantidas num torno de bancada e torcidas de volta à sua forma original usando uma chave inglesa, como mostra a Figura 5.
Fig. 5 Tira de endireitamento por torção
Método de dobragem
O método de dobragem é utilizado para endireitar várias barras e tiras dobradas que se dobram na direção da largura.
Método de alongamento
O método de estiramento é utilizado para corrigir uma variedade de fios finos, como se mostra na Figura 6.
Fig.6 Endireitamento por estiramento de materiais rectos
Endireitamento da superfície abaulada:
Endireitamento da urdidura do bordo:
Figura 7
Endireitamento da urdidura diagonal
Etapa 1: Colocar a chapa deformada na plataforma e segurar a chapa metálica com a mão esquerda e o martelo com a mão direita.
Etapa 2: Começar a bater ao longo da linha diagonal não enrugada e, em seguida, estender para ambos os lados, a fim de esticar e corrigir a folha, como mostra a Figura 8.
Passo 3: Depois de a folha ter sido corrigida na sua maior parte, utilizar um martelo de madeira para fazer uma última batida de ajuste para garantir que todo o tecido é esticado uniformemente.
Patinagem e empurramento Endireitamento de chapas metálicas
Como ilustrado na Figura 9, utilizar um badalo (feito de ferro) para bater na folha de modo a encurtar a parte saliente e esticar a parte tensa sob pressão, atingindo o objetivo de endireitar.
Fig.8 Endireitamento do empeno diagonal
Fig.9 Alisamento de chapas metálicas por pancadas e empurrões
Endireitamento de curvaturas convexas deformadas
Conforme ilustrado na Figura 10, o martelo deve ser alinhado com o centro do ferro superior para começar e, em seguida, o processo de endireitamento é efectuado com o martelo.
Fig.10 Endireitamento da deformação da curva convexa
A mão que segura o martelo não deve agarrá-lo com demasiada força, mas sim com o pulso. A velocidade de percussão deve ser de cerca de 100 pancadas por minuto.
Endireitamento de superfície côncava Alargamento
Conforme ilustrado na Figura 11, o ferro de elevação deve ser posicionado ligeiramente acima do ponto de martelagem, que é a parte elevada da superfície irregular.
Fig.11 Alisamento da superfície côncava
Isto permite que a placa seja sujeita a uma força entre o ferro da cabeça e o ponto de martelagem.
Endireitamento de grandes concavidades
Como se mostra na Figura 12, primeiro a parte central da concavidade é aquecida até ao estado rosa quente com um maçarico e, em seguida, a parte inferior da parte central é levantada com um ferro de engomar, repondo a concavidade original.
Em seguida, o martelo e o ferro de topo são utilizados em conjunto para nivelar gradualmente a parte levantada, restaurando a forma geométrica original.
Figura12 Endireitamento de uma grande concavidade
Endireitamento de superfícies de grande curvatura
Conforme ilustrado na Figura 13, ao endireitar peças com uma grande curvatura de superfície (como uma superfície altamente convexa), como um para-choques, estas podem ser primeiro aquecidas com uma chama, depois levantadas com um ferro de topo e, finalmente, aplanadas com um martelo para obter a forma original.
Figura 13 Endireitamento de superfícies de grande curvatura
Endireitamento de pequenas mossas
① Como mostra a Figura 14, a ponta de um martelo de picareta é utilizada para aplanar a depressão de dentro para fora.
Fig.14 Endireitamento de pequenas mossas
②Como mostrado na Figura 15, uma haste de escarificação é usada para alcançar o espaço estreito e forçar a depressão.
Este método é geralmente utilizado para forçar as reentrâncias das portas, dos guarda-lamas traseiros e de outros painéis fechados da carroçaria.
Fig.15 Utilizar um pé de cabra para retirar a depressão
③Como se mostra na Figura 16, a depressão é achatada com um puxador de depressão.
Fig.16 Utilizar um extrator para aplanar a depressão
É utilizado principalmente para painéis de carroçaria fechados ou rugas que são inacessíveis por trás.
④ A barra de tração é utilizada para aplanar a depressão, como mostra a Figura 17, a saliência é baixada batendo e puxando, e a depressão é levantada.
Fig.17 Utilizar uma barra de tração para aplanar a depressão
Endireitamento de aço plano torcido
Passo 1: Segurar o aço plano no torno de bancada.
Passo 2: Segurar a outra extremidade do aço plano com uma chave tenor, forçar o aço plano torcido na direção oposta da torção, como se mostra na Figura 18.
Fig.18 Utilizar um torno de bancada para corrigir a distorção
Passo 3: Depois de a distorção ter sido basicamente eliminada, descasque é utilizado para o corrigir.
Etapa 4∶ Ao perfurar, o aço plano inclinado, a parte plana repousa sobre a plataforma e a parte deformada torcida se estende além da plataforma, conforme mostrado na Figura 19.
Fig.19
Passo 5∶Utilizar um martelo para golpear a parte que está ligeiramente deformada para cima fora da plataforma, a distância entre o ponto de golpe e a plataforma é cerca de duas vezes a espessura da folha, e mover o aço plano para a plataforma enquanto golpeia.
Passo 6: Rodar 180° e repetir as mesmas marteladas até à correção.
Deformação e endireitamento de cantoneiras de aço (Figura 20)
Fig.20 Deformação do aço angular
Passo 1: Colocar a parte exterior ângulo de curvatura aço e o ângulo de curvatura interior de aço no nó de ferro cilíndrico ou na plataforma com orifícios.
Passo 2: Dobrar o ângulo para o exterior, perfurar os bordos dos dois lados do ângulo reto, perfurar a partir do bordo, como mostra a Figura 21(a).
Para o ângulo de curvatura interior, é necessário vencer as raízes dos dois lados do ângulo reto, como mostra a Figura 21(b).
Fig.21 Endireitamento de cantoneiras de aço
Passo 3: Fixe uma extremidade do ângulo torcido num torno de bancada.
Passo 4: Segurar o lado do ângulo reto da outra extremidade da cantoneira de aço com uma chave de bocas e forçar a cantoneira de aço a torcer na direção oposta e a exceder ligeiramente o estado normal da cantoneira de aço, como se mostra na Figura 22.
Fig.22 Endireitamento da distorção do ângulo de aço
Passo 5: Repetir várias vezes para eliminar basicamente a distorção da cantoneira de aço.
Endireitamento de aço redondo Deformação
Como mostra a Figura 23, o aço redondo está maioritariamente dobrado e deformado, e o endireitamento apenas necessita de colocar o aço redondo na plataforma de modo a que as saliências fiquem para cima.
Fig.23 Endireitamento da deformação do aço redondo
Utilizar um martelo intermédio adequado para colocar as saliências redondas de aço e, em seguida, bater na parte superior do martelo intermédio para corrigir.
Endireitamento do quadro retangular
método de endireitamento: Uma peça soldada retangular é mostrada na Figura 24,
Fig.24 Endireitamento de uma estrutura retangular
Quando os lados AD e BC do quadro apresentam ambos flexão, o quadro pode ser colocado na plataforma com a flange exterior AD virada para cima. As duas extremidades do lado BC são amortecidas e o ponto elevado E é batido. Se os quatro lados forem ligeiramente curvos, o quadro pode ser perfurado para fora ou para dentro, respetivamente.
Para pequenos erros de tamanho, a moldura pode ser colocada e a extremidade do lado mais comprido batida para encurtar o comprimento total.
Se os ângulos B e D forem inferiores a 90 graus, o método apresentado na Figura 25 pode ser utilizado para martelar o ponto B e expandi-lo.
Fig.25
O endireitamento manual é demorado e trabalhoso, tornando-o adequado apenas para componentes pequenos. Para peças maiores, são utilizadas máquinas especializadas para o endireitamento.
O endireitamento mecânico é efectuado utilizando uma máquina de endireitar que dobra repetidamente a chapa de aço várias vezes, fazendo com que as fibras desiguais da chapa de aço tendam para a igualdade e acabando por atingir o objetivo do endireitamento.
(1) Mendireitamento mecânico de chapa metálica peças
Requisitos de funcionamento:
Etapas da operação:
(1) Nivelamento mecânico de chapas metálicas:
Método de nivelamento: Conforme ilustrado na Figura 26, ajustar o espaço entre os rolos para corresponder à espessura da placa.
Note-se que a qualidade do alisamento depende da precisão dos rolos.
Figura 26 Nivelamento mecânico de chapas metálicas
(2) Laminagem de peças pré-moldadas
Método de rolamento: Como mostrado na Figura 27, primeiro substitua os rolos abaixo da peça de trabalho por rolos que tenham uma curvatura ligeiramente menor do que os rolos acima da peça de trabalho.
Em seguida, levantar o rolo inferior com um dispositivo de libertação rápida e colocar a peça de trabalho entre os rolos. Ajustar a pressão do rolo inferior de modo a que a peça de trabalho possa deslizar entre os rolos sob pressão moderada.
Figura 27 Laminagem de peças pré-formadas
Notas: Assegurar que a peça de trabalho é totalmente enrolada para evitar o alongamento localizado. Utilizar um gabarito para monitorizar continuamente a curvatura da peça de trabalho. Depois de laminar as peças de chapa metálica numa direção, a peça de trabalho deve ser rodada 90 graus. Após a repetição deste processo, as linhas de laminagem irão intersectar a direção original, conforme ilustrado na Figura 28.
Fig.28
Método de laminação para rugas onduladas de chapas planas laminadas:
Como ilustrado na Figura 29, a direção do movimento da placa de metal durante a laminagem deve ser diagonal à sua direção de movimento original. Manter uma pressão consistente e mover-se com firmeza para evitar a formação de novas ondulações.
Fig.29
(4) Método de enformação para chapas metálicas de grandes dimensões
Método de conformação: Tal como se mostra na Figura 30, são necessárias duas pessoas para segurar a peça de trabalho durante a laminagem de peças de chapa metálica de grandes dimensões, de acordo com os requisitos da peça de trabalho. Em seguida, a peça de trabalho deve ser movida para a frente e para trás no máquina laminadora, como descrito anteriormente.
Figura 30 Método de conformação de grandes peças de chapa metálica
O endireitamento por chama é um método para corrigir a deformação do aço através do aquecimento local por chama. O processo tira partido da propriedade dos materiais metálicos de se expandirem e contraírem com as alterações de temperatura. Ao aquecer uma área específica com uma chama, a nova deformação pode ser utilizada para corrigir a deformação original.
1. Posição de aquecimento, taxa de energia da chama e alisamento
A eficácia do endireitamento por chama depende principalmente da localização do aquecimento e da taxa de energia da chama. Diferentes posições de aquecimento podem corrigir as deformações em diferentes direcções. No entanto, se a localização for escolhida incorretamente, pode não só não corrigir a deformação, como também torná-la mais complexa e grave.
2. Método de aquecimento
(1) Aquecimento pontual: A área aquecida tem uma forma circular com um determinado intervalo de diâmetro, pelo que é designada por aquecimento pontual, como mostra a Figura 31a.
(2) Aquecimento linear: A área aquecida é linear dentro de um intervalo específico, pelo que se designa por aquecimento linear, como ilustrado na Figura 31b.
(3) Aquecimento triangular: O método de aquecimento em que a área aquecida é triangular é designado por aquecimento triangular, conforme ilustrado na Figura 31c.
Fig.31 Método de aquecimento
3. Operação de endireitamento da chama
Endireitamento por chama de uma peça de trabalho convexa central:
Passo 1: Colocar a chapa metálica na plataforma e fixá-la com clipes à volta do perímetro.
Etapa 2: Aquecer a área convexa utilizando o aquecimento pontual, como ilustrado na Figura 32(a). Em alternativa, também pode ser utilizado o aquecimento linear, como ilustrado na Figura 32(b).
Etapa 3: Uma vez endireitado, utilize um martelo para bater nos clipes horizontalmente para os libertar e remover a chapa metálica.
Fig.32 Endireitamento por chama da peça de trabalho convexa central
Endireitamento por chama de peças onduladas:
Etapa 1: Fixar a chapa metálica à plataforma em três lados com grampos, deixando o lado com a deformação ondulada concentrada sem grampos, como mostra a Figura 33.
Etapa 2: Aquecer a placa de forma linear, começando pela área plana de ambos os lados da convexidade e subindo gradualmente até à convexidade, como indicado pelas setas na Figura 33.
Explicação:
O comprimento da linha de aquecimento deve ser de 1/3 a 1/2 da largura da placa, e a distância entre as linhas de aquecimento deve ser ajustada com base na altura do bojo. As protuberâncias mais altas devem ter uma distância mais próxima, normalmente de 20 a 50 mm.
Se o primeiro aquecimento resultar em irregularidades, repetir o processo de endireitamento com um segundo aquecimento, escalonando a posição da linha de aquecimento em relação à primeira.
Figura 33 Endireitamento por chama de peças de trabalho com arestas onduladas
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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