Tabelas de tonelagem de prensa dobradeira: guia essencial para fabricação de chapas metálicas

Entender o papel crucial da seleção correta da tonelagem em máquinas de dobradeira é fundamental para garantir a qualidade ideal do produto. Não selecionar a tonelagem apropriada pode levar a vários problemas de qualidade, como deformação ou rachaduras no material, afetando a satisfação do cliente. Para ajudar na sua compreensão da tonelagem da prensa dobradeira, incluindo como calculá-la efetivamente, vamos nos aprofundar em aspectos essenciais. Hoje, vamos explorar a importância de utilizar uma tabela de tonelagem de prensa dobradeira, fornecendo insights para ajudar você a tomar decisões informadas e elevar a qualidade do produto.

Introdução

O que é uma prensa dobradeira

Freios de prensa são máquinas essenciais na indústria de fabricação de chapas metálicas, utilizadas para dobrar e moldar chapas metálicas com precisão. Elas desempenham um papel fundamental na transformação de chapas planas de metal em vários componentes usados em indústrias que vão da automotiva à construção.

Tipos de prensa dobradeira

Dobradeiras mecânicas: Eles são acionados por um volante e usam um mecanismo excêntrico para mover o cilindro, adequado para operações de dobra em alta velocidade.

Dobradeiras Hidráulicas: Eles utilizam cilindros hidráulicos para mover o aríete e aplicar força à peça de trabalho. Eles oferecem controle preciso do processo de dobra e são capazes de lidar com requisitos de alta tonelagem.

Dobradeiras pneumáticas: Eles usam pressão de ar para mover o cilindro e normalmente são usados para materiais de calibre mais leve ou requisitos de produção menores.

Prensas dobradeiras servoelétricas: Elas empregam um servomotor para controlar o movimento do carneiro, oferecendo alta precisão e eficiência energética. Elas são ideais para aplicações que exigem força de flexão baixa a média.

Prensas dobradeiras CNC: Embora não seja um tipo por si só, a tecnologia CNC pode ser integrada a prensas dobradeiras hidráulicas, pneumáticas ou servoelétricas para automatizar e controlar o processo de dobra, aumentando a precisão e a repetibilidade.

Importância das tabelas de tonelagem de prensa dobradeira

Precisão: Tabelas de tonelagem de prensas dobradeiras auxiliar profissionais a determinar a quantidade exata de força necessária para operações de dobra, garantindo resultados precisos.

Eficiência: Ao consultar tabelas de tonelagem, os fabricantes podem otimizar seu fluxo de trabalho e minimizar o desperdício de material selecionando as configurações apropriadas da prensa dobradeira.

Custo-benefício: o uso preciso de tabelas de tonelagem ajuda a otimizar recursos, resultando em economia de custos em termos de uso de material e operação de máquinas.

Segurança: A utilização adequada das tabelas de tonelagem garante que a prensa dobradeira opere dentro de parâmetros seguros, reduzindo o risco de acidentes e danos ao equipamento.

Conceitos básicos

Explicação dos gráficos de tonelagem de prensa dobradeira

Tabelas de tonelagem de freio de prensa são representações gráficas que fornecem dados essenciais sobre a quantidade de força necessária para dobrar um material específico de uma espessura e comprimento específicos. Esses gráficos geralmente incluem vários parâmetros, como tipo de material, espessura, comprimento de dobra e ângulo de dobra.

Ao consultar esses gráficos, os profissionais de fabricação de chapas metálicas podem determinar com precisão a tonelagem necessária para obter dobras precisas, garantindo a qualidade e a integridade dos componentes acabados.

Funções e aplicações de tabelas de tonelagem de prensas dobradeiras

Determinando a força de flexão: Os gráficos de tonelagem ajudam a determinar a quantidade de força necessária para dobrar um dado material com precisão. Essas informações são cruciais para selecionar a máquina de dobradeira de prensa apropriada e a configuração de ferramentas.

Otimizando o processo de dobra: Ao referenciar tabelas de tonelagem, os fabricantes podem otimizar o processo de dobra, minimizando tentativa e erro e reduzindo o desperdício de material. Isso leva a maior eficiência e custo-efetividade em operações de fabricação de chapas metálicas.

Garantindo qualidade e precisão: Os gráficos de tonelagem desempenham um papel vital em garantir a qualidade e a precisão do processo de dobra. Ao selecionar a tonelagem correta com base nas propriedades e dimensões do material, os profissionais podem obter dobras precisas, atendendo às especificações e tolerâncias desejadas.

Considerações de segurança: A utilização adequada de tabelas de tonelagem ajuda a garantir que a prensa dobradeira opere dentro de parâmetros seguros. Sobrecarregar a máquina pode levar a danos ao equipamento ou acidentes, destacando a importância de consultar tabelas de tonelagem para uma operação segura.

Componentes de tabelas de tonelagem de prensa dobradeira

Tabelas de tonelagem de prensas dobradeiras geralmente consistem nos seguintes componentes:

Tipo de material: Diferentes materiais exibem níveis variados de resistência à flexão, necessitando de diferentes quantidades de força. Materiais comuns incluem aço, alumínio e aço inoxidável.

Espessura do material: A espessura da chapa metálica sendo dobrada influencia diretamente a quantidade de força necessária. Materiais mais espessos normalmente requerem tonelagem mais alta.

Comprimento da curvatura: O comprimento da curva ou a distância entre os pontos de curvatura afeta a tonelagem necessária. Curvas mais longas podem exigir tonelagem maior em comparação a curvas mais curtas.

Ângulo de curvatura: O ângulo em que o material é dobrado também impacta a tonelagem necessária. Ângulos mais agudos podem exigir tonelagem maior para atingir a dobra desejada.

Tabelas de tonelagem de prensa dobradeira para projeto de processo de dobra

Como selecionar a tonelagem da prensa dobradeira com base em tabelas de tonelagem da prensa dobradeira

Características do material do fósforo:

Certifique-se de que o tipo e a espessura do material correspondem às especificações fornecidas na tabela de tonelagem. Diferentes materiais exigem diferentes quantidades de força para dobrar, então é crucial selecionar a categoria apropriada na tabela.

Considere as especificações do Bend:

Leve em conta os requisitos específicos da dobra, incluindo o ângulo e o comprimento da dobra. Essas especificações influenciarão a quantidade de força necessária para o processo de dobra e ajudarão a determinar a tonelagem apropriada.

Consulte a Tabela de Tonelagem:

Consulte a tabela de tonelagem da prensa dobradeira para determinar a tonelagem necessária com base nas propriedades do material e especificações de dobra. Localize os valores correspondentes para comprimento da dobra, ângulo e espessura do material na tabela para identificar a faixa de tonelagem apropriada.

Selecione ferramentas compatíveis:

Escolha ferramentas de prensa dobradeira que sejam compatíveis com a tonelagem selecionada e especificações de dobra. As ferramentas devem ser capazes de atingir o ângulo de dobra e o comprimento desejados sem exceder os limites de tonelagem especificados.

Verifique e ajuste conforme necessário:

Antes de iniciar o processo de dobra, verifique se a tonelagem selecionada e a configuração de ferramentas estão alinhadas com as especificações fornecidas pelo gráfico de tonelagem. Faça quaisquer ajustes necessários para garantir exatidão e exatidão na operação de dobra, levando em consideração fatores como variações de material e complexidade de dobra.

Gráfico de força de curvatura do ar

Um Air Bend Force Chart, ou Force Chart, divide uma série de componentes-chave da dobra de chapas metálicas em um formato de fácil referência. Ser capaz de ler um gráfico de força de dobra é crucial para qualquer operador de Brake Press e engenheiro de chapas metálicas.

O calibre, o raio interno, a abertura da matriz e o comprimento mínimo do flange são todos interconectados por meio de diferentes equações e relacionamentos. O gráfico de força de curvatura do ar organiza essas variáveis e aponta o caminho para a configuração ideal.

Observação: o valor na tabela é a pressão necessária para dobrar a chapa quando o comprimento é de 1 metro.

Calculando a Tonelagem Necessária para Dobra

Depois de entender como usar um gráfico de força de dobra, fica fácil calcular a tonelagem necessária para qualquer operação de dobra:

• Calcule sua Abertura V desejada com base na espessura da chapa metálica que você está dobrando. Arredonde para a Abertura V mais próxima no gráfico para corresponder à sua ferramenta.

• Calcule a razão da resistência à tração do seu material em relação ao aço padrão. (.3% Carbon, 45 kg/mm²). Fazemos isso porque a maioria dos Air Bend Force Charts são baseados em aço padrão.

• Multiplique o comprimento da peça de trabalho (L) pela tonelagem por pé (F) da tabela de força padrão pela razão entre a resistência à tração (RT) do material e a resistência à tração do aço carbono.

Resistência à Tração (RT)

A resistência à tração é uma propriedade do metal e é baseada em quanta força é necessária para fazer com que o material falhe ou quebre. A tonelagem necessária está diretamente relacionada à resistência à tração do material. Como mostraremos abaixo, a resistência à tração serve como uma maneira conveniente de converter um gráfico de força de flexão de um material para outro.

Resistência à tração de diferentes materiais

Como ler a tabela de tonelagem de prensa dobradeira

O Tabela de tonelagem de prensa dobradeira pode ser útil quando a espessura do material e o iR (raio interno do produto) são conhecidos.

Tonelagem necessária para dobrar material de 1 mm de comprimento ( F )
Largura V do molde (abertura V) mm (V)
Comprimento mínimo do flange para dobrar mm (b)

Problemas comuns e soluções no uso de tabelas de tonelagem

Variações de material

Emitir: Variações de material, como diferenças de dureza ou composição dentro do mesmo tipo de material, podem levar a discrepâncias entre as forças de flexão previstas e reais.

Solução:

Teste de materiais: Realize testes completos de material para determinar suas propriedades mecânicas, incluindo dureza, limite de escoamento e elasticidade. Use esses dados para ajustar os cálculos de tonelagem adequadamente.

Ajuste as configurações de tonelagem: Aumente a margem de segurança ao selecionar a tonelagem do gráfico para acomodar potenciais variações de material. Isso garante que a prensa dobradeira possa lidar com mudanças inesperadas nas propriedades do material sem comprometer o processo de dobra.

Calibração regular: Certifique-se de que a prensa dobradeira seja calibrada regularmente para manter a precisão nos cálculos de tonelagem e nas previsões de força de flexão.

Formas de curvatura complexas

Emitir: Operações de dobra envolvendo formas complexas ou múltiplas dobras podem representar desafios na previsão precisa das tonelagens necessárias.

Solução:

Quebrar curvas: Divida operações complexas de dobra em segmentos menores e gerenciáveis. Analise cada segmento individualmente e calcule a tonelagem necessária com base em parâmetros de dobra específicos.

Abordagem iterativa: Comece com configurações de tonelagem mais baixas e aumente gradualmente conforme necessário. Isso permite ajuste fino e ajuste conforme o processo de dobra progride, garantindo resultados ótimos.

Software de simulação: Utilize software de simulação que prevê com precisão forças de dobra para formas complexas. Essas ferramentas simulam o processo de dobra virtualmente, permitindo que os fabricantes otimizem as configurações de tonelagem antes da produção real.

Consulte especialistas: Procure orientação de profissionais experientes ou engenheiros especializados em fabricação de chapas metálicas para lidar com formas de dobra complexas e selecionar tonelagens apropriadas.

Variações de espessura do material

Emitir: Variações na espessura do material na chapa podem resultar em dobramento irregular ou sobrecarga da prensa dobradeira.

Solução:

Medição de espessura: Meça a espessura do material em vários pontos da folha para identificar variações. Use o valor máximo de espessura ao referenciar o gráfico de tonelagem para garantir capacidade suficiente para todas as áreas da dobra.

Flexão seletiva: Ajuste a sequência de dobra para considerar variações de espessura, se possível. Priorize dobras em áreas com espessura consistente para minimizar o impacto das variações no processo geral de dobra.

Implementar o Controle de Qualidade: Implemente medidas rigorosas de controle de qualidade para garantir que a espessura do material permaneça dentro das tolerâncias aceitáveis. Inspeções e verificações regulares durante o processo de fabricação podem ajudar a identificar e lidar com variações de espessura logo no início.

Erro do Operador

Emitir: A entrada de dados imprecisos ou a interpretação incorreta de tabelas de tonelagem pelos operadores pode levar à seleção inadequada de configurações de tonelagem.

Solução:

Treinamento e Educação: Forneça treinamento abrangente aos operadores sobre como interpretar e utilizar corretamente os gráficos de tonelagem. Enfatize a importância da entrada precisa de dados e as potenciais consequências do erro do operador.

Verifique novamente: Implemente procedimentos para checagem dupla de cálculos e configurações de tonelagem antes de iniciar operações de dobra. Incentive os operadores a verificar a tonelagem selecionada em relação às especificações fornecidas pelo gráfico de tonelagem para garantir a precisão.

Documentação: Mantenha documentação detalhada dos cálculos de tonelagem e configurações para cada operação de dobra. Isso permite fácil referência e revisão, ajudando a identificar e abordar quaisquer discrepâncias ou erros. Atualizações regulares de treinamento e avaliações de habilidades também podem ajudar a mitigar erros do operador ao longo do tempo.

Como calcular a tonelagem da prensa dobradeira

Relação entre pressão de flexão e tonelagem de prensa dobradeira

No manômetro, a unidade de pressão é MPa. 1Pa=1N/m2, 1MPa=1000000Pa, 1m2=1000000mm2. A força quilograma é a unidade de força: 1 kg força = 9,8 Newton. São duas grandezas físicas diferentes. Mas elas têm certa relação: para produzir uma pressão de “1 MPa”, são necessários cerca de 10 kg de força em uma área de um centímetro quadrado. [1N=1kg·m/s²]

Ao selecionar uma máquina de dobra, o cliente geralmente escolhe a máquina por tonelagem. Para ser preciso, a pressão de 980 KN é 100 toneladas de força. Na seleção da máquina, estimamos aproximadamente que a pressão de 1000 KN é cerca de 100 toneladas de força.

Fórmula para cálculo de tonelagem de prensa dobradeira

A fórmula de cálculo da pressão: P=650S2·L/V

Parâmetros importantes no processo de dobra
P = Pressão nominal (KN)
S = espessura da chapa (mm)
L = comprimento da placa (m)
V = largura do entalhe (mm)
Como regra, a largura do entalhe é de 8 a 10 vezes a espessura da chapa.

Calculadora de Tonelagem

Abertura em V recomendada da matriz inferior

Raio interno de curvatura da abertura da matriz em V

Tonelagem necessária para outros metais

Tonelagem de bainha em aço macio

Estudo de Casos

Caso 1

Quando o comprimento da placa = 4000 mm, s = 5 mm, calculamos v = 45 mm (5 × 9 = 45). Verificamos o gráfico e encontramos a pressão de flexão unitária = 360 kN/m. Como o comprimento da placa é 4 m, sabemos que a tonelagem total = 360 kN x 4 = 1440 kN = 144 toneladas

Os dados nesta tabela são baseados em materiais com resistência à tração = 450N/mm².
A tabela acima é para chapas de aço carbono, portanto, calcular a tonelagem da prensa dobradeira para chapas de materiais diferentes precisa multiplicar coeficientes de materiais diferentes.

O coeficiente de cálculo aproximado da pressão de flexão é o seguinte:
Bronze (macio): 0,5
Aço inoxidável: 1,5
Alumínio (macio): 0,5
Aço cromo molibdênio: 2

Caso 2

Uma fábrica precisa comprar uma prensa dobradeira hidráulica CNC para dobrar chapas de aço inoxidável. O comprimento da chapa é de 3 metros, a espessura é de 6 mm.

Ao verificar o gráfico de força de flexão, sabemos que a pressão da unidade precisa de 390 kN, e a tonelagem total é de 1170 kN (117 toneladas). Como o coeficiente do aço inoxidável é 1,5, a fábrica precisa comprar uma prensa dobradeira com pelo menos 175,5 toneladas.

Calcule pela fórmula: P=650×62×3/ (10×6)=117kN. Se for aço inoxidável, a tonelagem é 117,5×1,5=175,5ton.

De acordo com os requisitos de dobra e as condições de produção, os clientes podem escolher o equipamento de dobra adequado. No entanto, a tonelagem de prensa dobradeira usada também depende da matriz inferior da prensa dobradeira em casos específicos. Usando uma abertura mais ampla da matriz inferior, a prensa dobradeira requer uma tonelagem menor. As pessoas ainda precisam consultar a tonelagem com a fábrica de prensa dobradeira quando compram uma prensa dobradeira com punção superior e matriz inferior personalizadas.

Superestimar a tonelagem - Consequências e métodos

Usar tonelagem excessiva durante a operação de prensa dobradeira pode levar a vários riscos e complicações. É importante entender esses riscos para manter a qualidade da peça de trabalho e a integridade da máquina de prensa dobradeira.

Os riscos de usar muita tonelagem

Danos na prensa dobradeira:

Superestimar a tonelagem pode exercer estresse indevido sobre os componentes da prensa dobradeira, o que pode levar ao desgaste prematuro ou até mesmo à falha catastrófica da máquina.

Danos nas ferramentas:

Força excessiva pode danificar o punção e a matriz, resultando em reparos ou substituições dispendiosas e tempo de inatividade da máquina.
Danos na peça de trabalho:

Aplicar muita força pode causar defeitos no metal, como rachaduras, empenamentos ou exceder o ângulo de curvatura desejado, o que pode tornar a peça inutilizável.
Precisão reduzida:

O excesso de tonelagem pode levar a variações de retorno elástico e inconsistências no ângulo de curvatura, comprometendo a precisão do processo de dobra.
Riscos de segurança:

Operar uma máquina além de sua capacidade pretendida pode representar riscos à segurança do operador e de outras pessoas nas proximidades.

Dicas para evitar superestimação

Use dados precisos sobre materiais:

Certifique-se de que a resistência à tração e a espessura do material sejam medidas com precisão e contabilizadas nos cálculos de tonelagem.
Selecione a largura apropriada da matriz:

Escolha uma abertura de matriz adequada à espessura e ao tipo do material, pois isso pode impactar significativamente a necessidade de tonelagem.

Consulte as tabelas de materiais e equipamentos:

Os fabricantes geralmente fornecem gráficos que relacionam as propriedades do material à tonelagem necessária para comprimentos e ângulos de dobra específicos. Utilize esses gráficos para estimativas mais precisas.

Empregue uma calculadora de tonelagem:

Use uma calculadora confiável de tonelagem de prensa dobradeira que leve em consideração todas as variáveis, incluindo tipo de material, espessura, comprimento da dobra e largura da matriz.
Considere o raio de curvatura: leve em consideração o raio de curvatura desejado em seus cálculos, pois isso pode afetar a quantidade de tonelagem necessária.

Executar testes de curvatura:

Realize testes de dobra em material de sucata para determinar a tonelagem real necessária para um trabalho específico, o que pode ajudar a refinar suas estimativas.

Use controles CNC quando disponíveis:

Para prensas dobradeiras CNC, aproveite a capacidade do sistema de controle de calcular e ajustar a tonelagem automaticamente com base em parâmetros programados.

Fique dentro dos limites da máquina:

Consulte sempre as especificações da prensa dobradeira para garantir que a tonelagem não exceda a capacidade máxima da máquina. Operar dentro dos limites da prensa dobradeira é crucial para a longevidade do equipamento e a segurança das operações.

Operadores de trem:

Treine adequadamente os operadores de prensas dobradeiras para entender a importância do cálculo preciso da tonelagem e os riscos associados à superestimação. Um operador informado tem mais probabilidade de fazer ajustes precisos e reconhecer quando as configurações de tonelagem podem estar muito altas.

Manutenção regular:

Mantenha a prensa dobradeira e as ferramentas em boas condições de funcionamento. A manutenção regular pode ajudar a identificar problemas potenciais que podem afetar a precisão dos requisitos de tonelagem, como ferramentas desgastadas ou desvio de calibração.

Ajustes e resultados do documento:

Mantenha um registro de quaisquer ajustes feitos com base em dobras de teste ou trabalhos anteriores. Esta documentação pode servir como uma referência valiosa para trabalhos futuros em materiais semelhantes ou com especificações de dobra semelhantes.

Considere o retorno elástico do material:

Considere o retorno elástico do material, que é a tendência do material de retornar ao seu formato original após a flexão. Isso pode afetar o ângulo final e pode levar à supercompensação em tonelagem se não for considerado corretamente.

Seguindo essas dicas e mantendo-se ciente dos riscos associados à superestimação dos requisitos de tonelagem, os operadores podem ajudar a garantir que as operações de prensa dobradeira sejam seguras e eficazes, produzindo dobras de alta qualidade sem desgaste desnecessário do equipamento ou risco de danos à peça de trabalho.

Da mesma forma, subestimar a tonelagem da máquina de dobra também terá um impacto adverso na dobra. Todos devem prestar atenção ao calcular a tonelagem.

Conclusão

Tabelas de tonelagem de prensas dobradeiras têm importância primordial para profissionais envolvidos na fabricação de chapas metálicas. Esses gráficos fornecem informações essenciais sobre a força necessária para dobrar diferentes materiais de espessuras e comprimentos variados com precisão.

Entender e utilizar efetivamente tabelas de tonelagem e aprender a calcular a tonelagem são essenciais para garantir a qualidade e a precisão do processo de dobra.