Conceptos clave do dobrado de chapa metálica
Na dobrezado de chapa metálica, deben considerarse varios conceptos de deseño en relación coas dimensións finais da peza. Antes de explorar estas ideas clave, é útil comprender algúns termos fundamentais:
Eixe Neutro: Unha liña imaxinaria dentro do metal que non se estira nin se comprime durante o dobrado.
Zona de Tensión: A rexión no exterior do dobrado onde o material se estira.
Zona de Compresión: A rexión no interior do dobrado onde o material se comprime.
Liña de Dobrado: A liña recta ou curva ao longo da cal se produce o plegado.
Lonxitude da aba: A lonxitude da sección plana que se estende desde a liña de plegado.
Os conceptos principais de deseño e fabricación explícanse a continuación.
Radio de curvatura
O radio de plegado é o radio interior de curvatura que se forma cando se dobra a chapa. Trátase dunha variable principal de deseño, que afecta á precisión dimensional, resistencia, forma e integridade estrutural.
Cada material e espesor ten un radio mínimo de curvatura —un límite por debaixo do cal o plegado resulta imposible sen causar danos. Como regra xeral, o radio mínimo de plegado debe ser polo menos igual ao espesor do material.
Radio Mínimo de Dobre (R min ) = Espesor do material (t)
Deducción do plegue
Durante o plegado, o material na zona de plegado estírase, facendo que a lonxitude total plana da peza sexa lixeiramente menor que a suma das súas abas. Deducción do plegue é a cantidade que debe restarse da lonxitude total despregada para acadar as dimensións finais desexadas despois do plegue.
Deducción do plegue = 2 × (Compensación exterior – Compensación do plegue)
Ter en conta con precisión a deducción do plegue é esencial para acadar a lonxitude correcta da peza e as especificacións. O valor de dedución depende do tipo de material, espesor e raio do plegue.
Compensación de dobrezado
A compensación do plegue é a lonxitude de material necesaria para formar a parte curva do plegue ao longo do eixe neutral. Cando se dobra unha chapa, a parte interior comprímese e a exterior estírase, pero o eixe neutral mantense cunha lonxitude constante.
A compensación do plegue ten en conta o espesor do material, ángulo do plegue, método de plegado e o factor K. Representa a lonxitude do arco do eixe neutral entre os dous reborde.
Factor K
O factor K é un parámetro clave no deseño de chapa metálica, definido como a relación entre o desprazamento do eixe neutro e o grosor do material. Xeralmente oscila entre 0 e 1 (normalmente entre 0,25 e 0,5 na práctica). Por exemplo, un factor K de 0,3 significa que o eixe neutro está situado ao 30% do grosor desde a superficie interior da dobrez.
O factor K axuda a estimar canto se estira ou comprime o material e úsase para calcular a compensación da dobrez. Os valores recomendados varían segundo o material e o raio de dobrez.
Alivio de Dobre
Un alivio de dobrez é un pequeno entalle ou corte feito no extremo dunha liña de dobrez para evitar rasgaduras ou deformacións do material. É esencial para manter a integridade estrutural e a precisión dimensional, especialmente cando unha dobrez non se estende por toda a peza.
Non son necesarios alivios de dobrez nas dobleces que van completamente dun bordo a outro. Utilízanse cando a dobrez remata dentro da chapa, para evitar concentracións de tensión.
Regra de deseño:
Largura mínima do alivio ≥ Grosor do material (t)
Profundidade mínima de alivio ≥ t + Radio de dobrece (R) + 0,5 mm
Un concepto relacionado é alivio de esquina , que é un corte feito nas liñas de dobrece que se cruzan para permitir esquinas limpas e evitar rachaduras.
Rebotexado
Despois de liberar a forza de dobrece, o metal tende a volver parcialmente á súa forma orixinal debido á recuperación elástica—isto coñécese como rebotexado . Afecta ao ángulo final de dobrece e ao radio, polo que os deseños deben compensalo para acadar precisión.
O retroceso depende das propiedades elásticas do material, do radio de dobrece e do método de dobrado. Os materiais con maior resistencia á fluencia presentan máis retroceso.
Secuencia de dobrado
A secuencia de dobrado é a orde na que se forman múltiples dobreces nunha soa chapa. Unha secuencia ben planificada evita interferencias de ferramentas, deformacións da peza e problemas de manipulación. Xeralmente, os dobreces fórmanse desde fóra cara ao interior, e os dobreces máis sinxelos ou grandes realízanse antes que os máis complexos. A secuencia tamén debe coincidir coas ferramentas dispoñibles e as capacidades da máquina.
Dirección do grano
Os metais teñen unha estrutura cristalina en grans resultado do seu proceso de fabricación (por exemplo, laminado). A orientación destes grans afecta á flexibilidade.
Para reducir o risco de fisuración, especialmente con curvas axustadas ou certos materiais, a liña de dobrado debería estar orientada perpendicular á dirección do grano. Dobrar paralelamente ao grano aumenta a probabilidade de fracturas.
