Radio de curvatura de chapa metálica: cuadro guía completo

Doblado de chapa metálica es un campo versátil que permite crear diseños que van desde complejos a simples de una manera rentable y eficiente. Al igual que con todos los procesos de fabricación y aplicaciones de diseño, se deben utilizar reglas generales específicas para garantizar que se creen las características adecuadas que permitan una fácil fabricación. En este artículo se analizarán los términos generales de la chapa metálica y su respectiva importancia en el diseño, así como las reglas generales.

Diferencias en materiales

Al hacer Trabajo de chapa metálicaEs importante tener en cuenta que las diferencias en los materiales afectarán los parámetros generales de diseño permitidos. Una suposición general es que a medida que los materiales se endurecen, su radio de curvatura mínimo se hace mayor. Es importante tener en cuenta estas diferencias en los materiales durante el proceso de diseño, ya que, en última instancia, pueden causar problemas durante la producción.

Términos generales sobre el radio de curvatura y su significado

Radio de curvatura

El radio de curvatura de chapa metálica se refiere al radio mínimo que se puede aplicar a un componente de chapa metálica en el lugar de donde se origina su pestaña. Los radios de curvatura suelen estar determinados por las herramientas disponibles y, para un trabajo de diseño rápido y eficaz, se recomienda hablar con los fabricantes para que el diseño se pueda realizar en función de sus procedimientos operativos estándar y de las herramientas disponibles.

Existe un radio de curvatura mínimo que siempre se debe mantener en las prácticas de diseño de chapa metálica, y este BR mínimo se muestra como un múltiplo del espesor de la materia prima específica. Este valor también cambia según el tipo de material que se esté doblando. Consulte a continuación para obtener más detalles: Altura de curvatura
La altura de plegado de chapa metálica se refiere a la "longitud" de la brida después de realizar un pliegue a partir del cuerpo principal. Esta altura puede ser tan grande como se desee, pero existe un límite inferior que no se debe superar como regla general. Esta regla general es que la altura de plegado debe ser mayor o igual que la BR sumada al doble del espesor del material, o H ≥ 2t + R.
Una curva se puede caracterizar por varios parámetros diferentes, que se muestran en la imagen.

Dirección de curvatura

La chapa metálica muestra un comportamiento anisotrópico al doblarse, y la dirección es importante para evitar defectos generales de fabricación, como grietas y desgarros, durante el proceso de doblado. Si la chapa metálica se dobla en línea con la dirección de las fibras metálicas, la probabilidad de que se produzca una grieta o desgarro en el pliegue es mucho mayor. Junto con este riesgo de falla, el pliegue en sí será más débil que el de un pliegue realizado perpendicularmente a las fibras metálicas.

Como regla general, las curvas siempre deben ser perpendiculares a la dirección de la fibra metálica para aumentar la resistencia de la curva y reducir el riesgo general de que aparezcan defectos de fabricación durante el proceso de producción.
La posición de aplanamiento desplazada estaba demasiado cerca de la base de la chapa, lo que provocó que el proceso de doblado fallara porque no se podía presionar.

Interferencia de la herramienta de doblado

Al diseñar componentes para operaciones de doblado de chapa metálica, se debe tener en cuenta el espacio libre y la accesibilidad del doblado deseado por parte de las herramientas. Si las características se extienden sobre el área de doblado deseada, es posible evitar que se realice la operación de doblado, ya que las características bloquearán la capacidad de las herramientas para doblarse en la ubicación adecuada.

La distancia mínima entre elementos que se debe utilizar es la misma que la de la altura mínima de curvatura. En otras palabras, cada vez que se agrega un elemento adicional por encima de una ubicación de curvatura, debe tener una separación al menos mayor o igual que la BR sumada al doble del espesor del material, o H ≥ 2t + R.

Interferencia de brida doblada

Cuando se desea una forma de caja o se doblarán dos paredes en una esquina compartida, es importante prestar atención al espacio "compartido" en el que se cruzarán ambas paredes. Por lo general, se agrega un desfase en una pared para reducir la probabilidad de que las bridas interfieran. Cuanto mayor sea el desfase, mayor será la probabilidad de un doblado exitoso, pero más difícil será la soldadura si las costuras están destinadas a soldarse entre sí. En la mayoría de los casos, un desfase de 0,2 mm es adecuado.

Tolerancia de curvatura en el doblado de chapa metálica

El margen de curvatura es un concepto que se centra en el hecho de que, cuando se dobla una chapa metálica, hay que tener en cuenta tres dimensiones: la longitud del arco del radio exterior de la curvatura, la longitud del arco del radio interior de la curvatura y el propio espesor del material. En cada curvatura creada, la suma de las longitudes de los arcos de los radios interior y exterior siempre es mayor que el propio espesor del material. La diferencia entre esta suma de las longitudes de los arcos de los radios y el espesor del material se conoce como margen de curvatura.

Determinar el margen de curvatura es un asunto relativamente complejo y se recomienda consultar a los fabricantes para comprender sus parámetros de diseño específicos en relación con el margen de curvatura. Al hablar con los fabricantes, comprenderá cómo calculan el radio de curvatura adecuado (que normalmente se identifica a través de una tabla estandarizada) y aumentará la eficacia de sus diseños con respecto a la capacidad de fabricación general.
El alivio de curvatura es uno de esos pequeños detalles en una pieza doblada que se pasan por alto fácilmente.

Alivios de curvatura de chapa metálica

Los relieves de curvatura se encuentran comúnmente en aplicaciones de doblado de chapa metálica, ya que evitan el desgarro o la falla general de los puntos de alta tensión, generalmente las esquinas, durante el proceso de doblado. Los relieves de curvatura son simplemente dos incisiones cortadas en la chapa metálica para separar los pliegues separados que finalmente se realizarán. Los pliegues de chapa metálica solo son necesarios cuando habrá material presente en ambos lados de un pliegue.

Los relieves de curvatura pueden aumentar la resistencia de la curvatura general y reducir el riesgo de desgarro durante el proceso de fabricación. Estos relieves se pueden hacer en cualquier forma, pero los orificios circulares en las juntas de las esquinas o las ranuras rectangulares son generalmente la forma más común de relieves de curvatura que se ven en la industria.

La prueba magnética es uno de los métodos de pruebas no destructivas (NDT) más utilizados porque es rápido y relativamente económico.
Valores de tolerancia para diferentes medidas dimensionales

Es importante tener en cuenta que, a medida que se van acumulando múltiples pliegues, la probabilidad de que se produzcan desalineaciones en las características aumenta cada vez más. Esta probabilidad de error y desalineación se debe a la banda de tolerancia relativamente grande del conformado de chapa metálica.

Cuando se trabaja con múltiples curvas en la misma pieza, es recomendable hablar con el fabricante final para obtener su opinión sobre posibles consideraciones de diseño para evitar estos problemas. En última instancia, si la pieza está destinada a fabricarse en grandes cantidades, se debe realizar un primer prototipo del artículo hasta que se logre el resultado deseado mediante principios de diseño estándar.

Algunos de estos principios de diseño incluyen:

• Diseñar agujeros más grandes para que absorban parte de la variación en la tolerancia.
• Incorporar orificios de alineación en la base del componente de chapa metálica para que las piezas puedan acoplarse entre sí más fácilmente durante el ensamblaje final.
• Doblar los componentes sin los orificios y agregar los orificios mediante un procesamiento posterior adicional, como estampado o mecanizado. Si bien este enfoque tiene las mayores probabilidades de éxito, no se recomienda ya que el aumento del costo total de producción generalmente no compensa la facilidad de ensamblaje.

El radio de curvatura de una chapa metálica es un factor esencial que se debe tener en cuenta durante los procesos de conformado de metales, como el plegado por aire o el plegado de metales con una prensa plegadora. El radio de curvatura se refiere a la curvatura de un pliegue y está determinado por el tipo de material, el espesor y el ángulo de plegado.

Al doblar metales, el punto tangente es donde el metal comienza a doblarse y comienza a formarse el radio. Es fundamental mantener el punto tangente en la ubicación correcta para garantizar un radio de curvatura adecuado. Las herramientas de doblado de metales y la prensa plegadora utilizadas deben ser apropiadas para el tipo y el grosor del material para garantizar que se logre el radio de curvatura correcto sin agrietar ni dañar el material.

El tipo de material es un factor crucial a tener en cuenta a la hora de determinar el radio de curvatura adecuado. El radio de curvatura debe seleccionarse en función de la capacidad del material para soportar la deformación y no provocar tensión ni daños en el material.

Al doblar chapa metálica, también se debe tener en cuenta el ángulo de curvatura. El ángulo de curvatura se refiere al ángulo que se forma entre las dos superficies adyacentes del metal después del doblado. El radio de curvatura necesario para un ángulo de curvatura en particular dependerá del tipo y el espesor del material.

Para lograr el radio de curvatura correcto de la chapa metálica, es fundamental utilizar las técnicas, el equipo y las herramientas adecuadas. El uso de la prensa plegadora y las herramientas de doblado de metales adecuadas y el seguimiento de los procedimientos de doblado de metales o de doblado con aire adecuados pueden garantizar un radio de curvatura uniforme y preciso. Si se tienen en cuenta cuidadosamente todos los factores involucrados, incluidos el tipo de material, el espesor, el ángulo de curvatura y el punto tangente, se puede lograr un doblado de chapa metálica de alta calidad con el radio de curvatura deseado.

Conclusión

Al diseñar productos que estarán compuestos de chapa metálica, hay muchas reglas generales clave que se deben tener en cuenta. Principalmente, el radio de curvatura, la altura de curvatura y el margen de curvatura determinarán la mayoría de las opciones de diseño a medida que avance en su concepto. Otros factores, como las geometrías de alivio de curvatura y los desplazamientos de las bridas, completarán sus opciones de diseño y darán como resultado un diseño de calidad que sea adecuado para la producción. Siempre se recomienda ponerse en contacto con los fabricantes previstos para obtener sus comentarios y comprender sus capacidades específicas, que en última instancia determinarán sus opciones de diseño.