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Tecnología de plegado sin huellas de chapa [ilustración].

Resumen: en el proceso de doblado de chapa metálica, el proceso de doblado tradicional es fácil de dañar la superficie de la pieza de trabajo, y la superficie en contacto con el troquel formará hendiduras o rayones obvios, lo que afectará la belleza del producto.Este artículo detallará las causas de la indentación por flexión y la aplicación de la tecnología de flexión sin rastro.

La tecnología de procesamiento de chapa metálica sigue mejorando, especialmente en algunas aplicaciones como el doblado de precisión de acero inoxidable, el doblado de molduras de acero inoxidable, el doblado de aleaciones de aluminio, el doblado de piezas de aviones y el doblado de placas de cobre, lo que plantea aún más requisitos más altos para la calidad de la superficie de las piezas de trabajo formadas.

El proceso de doblado tradicional es fácil de dañar la superficie de la pieza de trabajo, y se formará una muesca o un rasguño obvio en la superficie en contacto con el troquel, lo que afectará la belleza del producto final y reducirá el juicio de valor del usuario sobre el producto. .

Durante el doblado, debido a que la lámina de metal será extruida por el troquel de doblado y producirá una deformación elástica, el punto de contacto entre la lámina y el troquel se deslizará con el progreso del proceso de doblado.En el proceso de doblado, la chapa experimentará dos etapas obvias de deformación elástica y deformación plástica.En el proceso de doblado, habrá un proceso de mantenimiento de la presión (contacto de tres puntos entre el troquel y la chapa).Por lo tanto, una vez completado el proceso de doblado, se formarán tres líneas de muesca.

Estas líneas de indentación generalmente se producen por la fricción de extrusión entre la placa y el hombro con ranura en V de la matriz, por lo que se denominan indentación en el hombro.Como se muestra en la Figura 1 y la Figura 2, las razones principales para la formación de sangría en el hombro se pueden clasificar simplemente en las siguientes categorías.

Fig. 2 muesca de flexión

Fig.1 Diagrama esquemático de flexión.

1. Método de flexión

Dado que la generación de indentación en el hombro está relacionada con el contacto entre la chapa y el hombro con ranura en V de la matriz hembra, en el proceso de doblado, el espacio entre el punzón y la matriz hembra afectará la tensión de compresión de la chapa. y la probabilidad y el grado de sangría serán diferentes, como se muestra en la Figura 3.

Bajo la condición de la misma ranura en V, cuanto mayor sea el ángulo de flexión de la pieza de trabajo doblada, mayor será la variable de forma de la lámina de metal que se estira y mayor será la distancia de fricción de la lámina de metal en el hombro de la ranura en V. ;Además, cuanto mayor sea el ángulo de flexión, mayor será el tiempo de retención de la presión ejercida por el punzón sobre la chapa y más evidente será la hendidura provocada por la combinación de estos dos factores.

2. Estructura de la ranura en V del troquel hembra

Al doblar láminas de metal de diferente espesor, el ancho de la ranura en V también es diferente.Bajo la condición del mismo punzón, cuanto mayor sea el tamaño de la ranura en V del troquel, mayor será el tamaño del ancho de la muesca.En consecuencia, cuanto menor es la fricción entre la lámina de metal y el hombro de la ranura en V de la matriz, la profundidad de la indentación disminuye naturalmente.Por el contrario, cuanto más fino sea el espesor de la placa, más estrecha será la ranura en V y más evidente será la muesca.

Cuando se trata de fricción, otro factor relacionado con la fricción que consideramos es el coeficiente de fricción.El ángulo R del hombro de la ranura en V de la matriz hembra es diferente y la fricción causada a la chapa en el proceso de doblado de la chapa también es diferente.Por otro lado, desde la perspectiva de la presión ejercida por la ranura en V de la matriz sobre la lámina, cuanto mayor sea el ángulo R de la ranura en V de la matriz, menor será la presión entre la lámina y el hombro de la ranura en V del troquel y más clara será la muesca, y viceversa.

3. Grado de lubricación de la ranura en V del troquel hembra

Como se mencionó anteriormente, la superficie de la ranura en V del troquel entrará en contacto con la lámina para producir fricción.Cuando la matriz se desgasta, la parte de contacto entre la ranura en V y la chapa se volverá cada vez más áspera y el coeficiente de fricción será cada vez mayor.Cuando la chapa se desliza sobre la superficie de la ranura en V, el contacto entre la ranura en V y la chapa es en realidad el punto de contacto entre innumerables protuberancias y superficies rugosas.De esta manera, la presión que actúa sobre la superficie de la chapa aumentará en consecuencia y la hendidura será más evidente.

Por otro lado, la ranura en V de la matriz hembra no se limpia antes de doblar la pieza de trabajo, lo que a menudo produce indentaciones obvias debido a la extrusión de la placa por los residuos residuales en la ranura en V.Esta situación suele ocurrir cuando el equipo dobla piezas de trabajo como placas galvanizadas y placas de acero al carbono.

2 、 Aplicación de tecnología de doblado sin rastro

Como sabemos que la causa principal de la indentación por flexión es la fricción entre la chapa y el hombro de la ranura en V de la matriz, podemos partir del pensamiento orientado a la razón y reducir la fricción entre la chapa y el hombro de la Ranura en V de la matriz mediante tecnología de proceso.

Según la fórmula de fricción F= μ· N se puede ver que el factor que afecta la fuerza de fricción es el coeficiente de fricción μ y la presión n, y son directamente proporcionales a la fricción.En consecuencia, se pueden formular los siguientes esquemas de proceso.

1. El hombro de la ranura en V del troquel hembra está hecho de materiales no metálicos.

Figura 3 tipo de flexión

Sólo aumentando el ángulo R del hombro de ranura en V de la matriz, el método tradicional para mejorar el efecto de indentación de flexión no es excelente.Desde la perspectiva de reducir la presión en el par de fricción, se puede considerar cambiar el hombro con ranura en V por un material no metálico más blando que la placa, como nailon, pegamento Youli (elastómero de PU) y otros materiales, en el Premisa de garantizar el efecto de extrusión original.Teniendo en cuenta que estos materiales son fáciles de perder y deben reemplazarse periódicamente, actualmente existen varias estructuras con ranura en V que utilizan estos materiales, como se muestra en la Figura

2. El hombro de la ranura en V del troquel hembra se transforma en una estructura de bolas y rodillos.

De manera similar, basándose en el principio de reducir el coeficiente de fricción entre la lámina y la ranura en V de la matriz, la fricción de deslizamiento entre la lámina y el hombro de la ranura en V de la matriz se puede transformar en fricción de rodadura, de modo que Reduce en gran medida la fricción de la hoja y evita eficazmente la flexión.En la actualidad, este proceso se ha utilizado ampliamente en la industria de matrices, y la matriz de doblado sin marcas de bolas (Fig. 5) es un ejemplo de aplicación típico.

Fig. 5 matriz de flexión sin marcas de bolas

Para evitar la fricción rígida entre el rodillo de la matriz de flexión sin marcas de bolas y la ranura en V, y también para hacer que el rodillo gire y lubrique más fácilmente, se agrega la bola para reducir la presión y reducir el coeficiente de fricción en al mismo tiempo.Por lo tanto, las piezas procesadas por el troquel de flexión sin marcas de bolas básicamente no pueden lograr indentaciones visibles, pero el efecto de flexión sin marcas de las placas blandas como el aluminio y el cobre no es bueno.

Desde la perspectiva de la economía, debido a que la estructura de la matriz de doblado sin marcas de bolas es más compleja que las estructuras de matriz mencionadas anteriormente, el costo de procesamiento es alto y el mantenimiento es difícil, lo cual también es un factor que los gerentes de empresas deben considerar al seleccionar .

6 diagrama estructural de ranura en V invertida

En la actualidad, existe otro tipo de molde en la industria que utiliza el principio de rotación del punto de apoyo para realizar el doblado de piezas girando el hombro del molde hembra.Este tipo de matriz cambia la estructura tradicional de ranura en V de la matriz de ajuste y establece los planos inclinados en ambos lados de la ranura en V como mecanismo de rotación.En el proceso de presionar el material debajo del punzón, el mecanismo de giro en ambos lados del punzón se gira hacia adentro desde la parte superior del punzón con la ayuda de la presión del punzón, para doblar la placa, como se muestra en la Fig. 6.

En estas condiciones de trabajo, no hay fricción de deslizamiento local obvia entre la chapa y la matriz, pero sí cerca del plano de giro y cerca del vértice del punzón para evitar indentaciones de las piezas.La estructura de esta matriz es más compleja que las estructuras anteriores, con resorte de tensión y estructura de placa de rotación, y el costo de mantenimiento y procesamiento es mayor.

Anteriormente se introdujeron varios métodos de proceso para realizar un doblado sin dejar rastro.La siguiente es una comparación de estos métodos de proceso, como se muestra en la Tabla 1.

Artículo de comparación Ranura en V de nailon Ranura en V de goma Youli Ranura en V tipo bola Ranura en V invertida Película de presión sin rastro
Ángulo de flexión Varios ángulos arco Varios ángulos A menudo se utiliza en ángulos rectos. Varios ángulos
Placa aplicable Varios platos Varios platos 　 Varios platos Varios platos
Límite de longitud ≥50 mm ≥200 mm ≥100 mm / /
vida de servicio 15-20 Diez mil veces 15-21 Diez mil veces / / 200 veces
Mantenimiento de reemplazo Reemplace el núcleo de nailon Reemplace el núcleo de goma Youli Reemplazar la pelota Reemplace en su totalidad o reemplace el resorte de tensión y otros accesorios Reemplazar en su totalidad
costo Barato Barato caro caro Barato
ventaja De bajo costo y adecuado para doblar varias placas sin dejar rastro.El método de uso es igual al troquel inferior de la máquina dobladora estándar. De bajo costo y adecuado para doblar varias placas sin dejar rastro. Vida útil más larga Es aplicable a una variedad de platos con buen efecto. De bajo costo y adecuado para doblar varias placas sin dejar rastro.El método de uso es igual al troquel inferior de la máquina dobladora estándar.
limitaciones La vida útil es más corta que la del troquel estándar y el tamaño del segmento está limitado a más de 50 mm. En la actualidad, solo es aplicable al doblado sin rastro de productos de arco circular. El coste es elevado y el efecto sobre materiales blandos como el aluminio y el cobre no es bueno.Debido a que la fricción y la deformación de la bola son difíciles de controlar, también se pueden producir huellas en otras placas duras.Existen muchas restricciones en cuanto a longitud y muesca. El costo es caro, el ámbito de aplicación es pequeño y la longitud y la muesca son restrictivas. La vida útil es más corta que la de otros sistemas, el reemplazo frecuente afecta la eficiencia de la producción y el costo aumenta significativamente cuando se usa en grandes cantidades.

 

Tabla 1 Comparación de procesos de doblado sin rastro

4. La ranura en V del troquel se aísla de la chapa (se recomienda este método)

Los métodos mencionados anteriormente sirven para realizar un doblado sin dejar rastro cambiando la matriz de doblado.Para los gerentes de empresas, no es aconsejable desarrollar y comprar un juego de troqueles nuevos para lograr un doblado sin dejar rastro de piezas individuales.Desde el punto de vista del contacto por fricción, la fricción no existe mientras la matriz y la lámina estén separadas.

Por lo tanto, bajo la premisa de no cambiar el troquel de doblado, se puede realizar un doblado sin dejar rastro utilizando una película suave para que no haya contacto entre la ranura en V del troquel y la chapa.Este tipo de película blanda también se denomina película sin marcas de flexión.Los materiales son generalmente caucho, PVC (cloruro de polivinilo), PE (polietileno), PU (poliuretano), etc.

Las ventajas del caucho y el PVC son el bajo costo de las materias primas, mientras que las desventajas son la falta de resistencia a la presión, el bajo rendimiento de protección y la corta vida útil;PE y Pu son materiales de ingeniería con excelente rendimiento.La película que se dobla y prensa sin dejar rastro producida con ellos como material base tiene buena resistencia al desgarro, por lo que tiene una larga vida útil y buena protección.

La película protectora de flexión juega principalmente un papel amortiguador entre la pieza de trabajo y el hombro de la matriz para compensar la presión entre la matriz y la chapa, a fin de evitar la indentación de la pieza de trabajo durante el doblado.Cuando esté en uso, simplemente coloque la película dobladora sobre el troquel, lo que tiene las ventajas de un bajo costo y un uso conveniente.

En la actualidad, el espesor de la película para doblar que no deja marcas en el mercado es generalmente de 0,5 mm y el tamaño se puede personalizar según las necesidades.Generalmente, la película de indentación doblada sin rastro puede alcanzar una vida útil de aproximadamente 200 curvaturas bajo condiciones de trabajo de presión 2T, y tiene las características de fuerte resistencia al desgaste, fuerte resistencia al desgarro, excelente rendimiento de flexión, alta resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura, resistencia hasta aceites lubricantes y disolventes de hidrocarburos alifáticos.

Conclusión:

La competencia en el mercado de la industria procesadora de chapa es muy feroz.Si las empresas quieren ocupar un lugar en el mercado, necesitan mejorar constantemente la tecnología de procesamiento.No sólo debemos darnos cuenta de la funcionalidad del producto, sino también considerar la capacidad de fabricación y la estética del producto, sino también la economía de procesamiento.Mediante la aplicación de tecnología más eficiente y económica, el producto es más fácil de procesar, más económico y más bello.(seleccionado de Chapa y fabricación, número 7, 2018, por Chen Chongnan)

Hora de publicación: 26 de febrero de 2022
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