Premere il freno

Nella piegatura della lamiera, diversi concetti progettuali devono essere considerati in relazione alle dimensioni finali del pezzo. Prima di esplorare questi concetti chiave, è utile comprendere alcuni termini fondamentali:

• Asse Neutro: Una linea immaginaria all'interno del metallo che non si allunga né si comprime durante la piegatura.

• Zona di Trazione: La zona esterna della piega in cui il materiale viene allungato.

• Zona di Compressione: La zona interna della piega in cui il materiale viene compresso.

• Linea di Piegatura: La linea dritta o curva lungo la quale avviene la piegatura.

• Lunghezza della flangia: La lunghezza della sezione piana che si estende dalla linea di piegatura.

I principali concetti di progettazione e produzione sono spiegati di seguito.

Raggio di curvatura

Il raggio di piegatura è il raggio interno di curvatura formato durante la piegatura della lamiera. Si tratta di una variabile primaria di progettazione, che influisce sull'accuratezza dimensionale, sulla resistenza, sulla forma e sull'integrità strutturale.

Ogni materiale e spessore ha un raggio di curvatura minimo —un limite al di sotto del quale la piegatura diventa impossibile senza causare danni. Come regola generale, il raggio di piegatura minimo dovrebbe essere almeno pari allo spessore del materiale.

Raggio Minimo di Curvatura (R _min ) = Spessore del materiale (t)

Deduzione di piegatura

Durante la piegatura, il materiale nella zona di curvatura si allunga, provocando un accorciamento leggero della lunghezza totale distesa del pezzo rispetto alla somma delle sue flange. Deduzione di piegatura è la quantità che deve essere sottratta dalla lunghezza totale svolta per ottenere le dimensioni finali desiderate dopo la piegatura.

Deduzione di piegatura = 2 × (Outside Setback – Bend Allowance)

Tener conto accuratamente della deduzione di piegatura è essenziale per ottenere la corretta lunghezza e specifiche del pezzo. Il valore di deduzione dipende dal tipo di materiale, dallo spessore e dal raggio di piegatura.

Compensazione della piegatura

L'allowance di piegatura è la lunghezza del materiale necessaria per formare la parte curva della piegatura lungo l'asse neutro. Quando una lamiera viene piegata, l'interno si comprime e l'esterno si allunga, ma l'asse neutro mantiene una lunghezza costante.

L'allowance di piegatura tiene conto dello spessore del materiale, dell'angolo di piegatura, del metodo di piegatura e del fattore K. Rappresenta la lunghezza dell'arco dell'asse neutro tra i due fianchi.

Fattore K

Il fattore K è un parametro chiave nella progettazione della lamiera, definito come il rapporto tra l'offset dell'asse neutro e lo spessore del materiale. Generalmente varia da 0 a 1 (in pratica comunemente da 0,25 a 0,5). Ad esempio, un fattore K di 0,3 significa che l'asse neutro si trova al 30% dello spessore rispetto alla superficie interna della piega.

Il fattore K aiuta a stimare quanto il materiale si allunghi o si comprima ed è utilizzato per calcolare il bend allowance. I valori raccomandati variano in base al materiale e al raggio di piegatura.

Sgravio di Piegatura

Un bend relief è una piccola tacca o taglio realizzato all'estremità della linea di piegatura per evitare strappi o deformazioni del materiale. È essenziale per mantenere l'integrità strutturale e la precisione dimensionale, specialmente quando una piega non si estende su tutta la parte.

I bend relief non sono necessari per le pieghe che si estendono completamente da un bordo all'altro. Vengono utilizzati quando la piega termina all'interno della lamiera, per evitare concentrazioni di stress.

Regola di progettazione:

Larghezza minima del relief ≥ Spessore del materiale (t)

Profondità minima di sgravio ≥ t + Raggio di piegatura (R) + 0,5 mm

Un concetto correlato è sgravio d'angolo , che consiste in un taglio eseguito lungo le linee di piegatura incidenti per ottenere angoli puliti ed evitare crepe.

Ritorno elastico

Dopo il rilascio della forza di piegatura, il metallo tende a tornare parzialmente alla sua forma originale a causa del recupero elastico—questo fenomeno è noto come ritorno elastico . Influisce sull'angolo finale di piegatura e sul raggio, pertanto i progetti devono prevedere compensazioni per garantire precisione.

Il ritorno elastico dipende dalle proprietà elastiche del materiale, dal raggio di piegatura e dal metodo di piegatura. I materiali con un limite di snervamento più elevato presentano un maggiore ritorno elastico.

Sequenza di piegatura

La sequenza di piegatura indica l'ordine con cui vengono eseguite più piegature su una singola lamiera. Una sequenza ben pianificata evita interferenze tra gli utensili, deformazioni del pezzo e problemi di manipolazione. Generalmente, le piegature vengono effettuate partendo dall'esterno verso l'interno, e quelle più semplici o di maggiori dimensioni vengono realizzate prima di quelle più complesse. La sequenza deve inoltre essere compatibile con gli utensili disponibili e le capacità della macchina.

Direzione della fibratura

I metalli hanno una struttura cristallina a grani risultante dal loro processo di produzione (ad esempio, la laminazione). L'orientamento di questi grani influisce sulla piegabilità.

Per ridurre il rischio di crepe, specialmente con piegature strette o determinati materiali, la linea di piegatura dovrebbe essere orientata perpendicolare rispetto alla direzione del grano. Piegare parallelamente al grano aumenta la probabilità di fratture.