Conformado de chapa metálica Es un proceso de fabricación popular para piezas o productos de diversas formas. Existen varios tipos de conformado, y el conformado con prensa plegadora es uno de ellos. Es conocido por su flexibilidad en herramientas, configuración y modificación del diseño.
¿Por qué se llama conformación con prensa plegadora? Implica el uso de un instrumento llamado "prensa plegadora" que incorpora una matriz y un punzón intermedios y proporciona fuerza de deformación, accionada por medios hidráulicos, mecánicos o eléctricos. Los fabricantes prefieren las prensas plegadoras CNC para este fin.
Las próximas secciones discutirán el mecanismo de la prensa plegadora, los tipos, los cálculos de conformado y las aplicaciones industriales.
¿Qué es el conformado con prensa plegadora? Definición e importancia
En primer lugar, ¿qué es el conformado? Es un proceso de conformado de metales donde una fuerza controlada deforma plásticamente el material para producir la geometría deseada. El conformado no implica la eliminación de material como en la fabricación sustractiva.
El conformado por prensa plegadora es una procesamiento de chapa Método en el que se aplica una fuerza mecánica controlada al punzón para transferir la chapa metálica a la forma definida por la matriz de contramoldeo. Implica la deformación permanente del material para lograr la forma de doblado, curvatura o perfil deseado. Utiliza matrices y punzones adecuados (o especialmente diseñados) para las piezas que se desean moldear.
El material experimenta una fuerza mayor que su límite elástico, provocando que la estructura reticular se deslice y se deforme plásticamente en una forma guiada por la cavidad de la matriz. Resistencia a la tracción es otro factor crítico en el prensado de chapa metálica, ya que define el límite permitido de fuerza aplicada para evitar fracturas. 
Flexión del eje neutro
Al doblarse, el material de un lado de la lámina se comprime y el otro se estira. Por lo tanto, una línea imaginaria, "eje neutro”, Se considera entre ellos. Además, la recuperación elástica, la ductilidad, la conformabilidad y la dureza también influyen en el mecanismo de conformado/doblado.
Elementos clave de la formación
Un proceso de conformado con prensa plegadora implica tres elementos clave: material, herramientas y máquinaSe pueden doblar láminas de una amplia gama de materiales, como aluminio, acero inoxidable, acero, cobre, titanio y latón. El espesor compatible varía de 0.5 a 40 mm o más.
Las herramientas para prensas plegadoras incluyen el punzón y la matriz (en forma de U, V, etc.), que están hechos de materiales resistentes como cromo molibdeno y carburo de tungsteno.
Importancias en la fabricación de chapa metálica
Las prensas plegadoras son uno de los sistemas fundamentales para el plegado preciso de chapas metálicas. Con el utillaje de matriz adecuado, pueden convertir chapas planas en complejas piezas 3D.
- Alta rigidez estructural, que puede mejorarse aún más con refuerzos.
- El conformado reduce la necesidad de soldadura y otros tipos de uniones.
- La automatización CNC de prensas plegadoras mejora significativamente la velocidad y la eficiencia de fabricación.
Cuatro tipos diferentes de prensas plegadoras
Tipos de plegadoras
Analicemos cuatro tipos diferentes de prensas plegadoras: hidráulicas, mecánicas, eléctricas y CNC.
Frenos de prensa hidráulica
Las prensas plegadoras hidráulicas utilizan bombas hidráulicas con aceite en su interior. A medida que la temperatura aumenta y el aceite se expande, activa el movimiento del pistón conectado al punzón. Estas prensas convencionales son adecuadas para chapas de espesor medio a alto, y la alta precisión no es crucial para el rendimiento.
- Ventajas: Gran capacidad de tonelaje (hasta más de 500 toneladas), buen control de presión, simple y menos costoso.
- Desventajas: Estabilidad en ángulos bajos, riesgo de fuga de aceite y necesidad de mantenimiento frecuente.
Prensas plegadoras mecánicas
Las prensas plegadoras mecánicas utilizan un mecanismo de volante de inercia, una manivela y un embrague. Los motores eléctricos impulsan el volante para su rotación, mientras que un embrague lo conecta al cigüeñal, convirtiendo esta rotación en movimiento lineal para accionar los cilindros descendentes. Las prensas hidráulicas son adecuadas para operaciones de conformado repetitivas y de alta velocidad.
- Ventajas: Golpes de alta velocidad, formación consistente y una configuración sencilla.
- Desventajas: Menor precisión, preocupaciones de seguridad operativa y baja flexibilidad
Prensas plegadoras eléctricas
Las prensas plegadoras eléctricas se caracterizan por su “sistema de servoaccionamiento eléctrico”, que proporciona una alta precisión en fabricación de chapaPueden formar piezas complejas de chapa metálica con múltiples pliegues y curvaturas. Un mecanismo de husillo de bolas convierte los movimientos de rotación de los servomotores en dirección vertical. Mientras tanto, el movimiento del husillo de bolas se puede controlar electrónicamente para un movimiento preciso del cabezal.
- Ventajas: Alta precisión, doblado limpio y rentable para grandes volúmenes.
- Desventajas: Limitado para tonelaje extra pesado e instalación más costosa.
Prensas plegadoras CNC
Las prensas plegadoras CNC no utilizan ningún mecanismo de accionamiento específico. En su lugar, utilizan sistemas de accionamiento hidráulicos, eléctricos o híbridos, integrados con un sistema CNC que controla el movimiento del cabezal, los ciclos de alineación, el ángulo de plegado y la posición del tope trasero mediante comandos informáticos.
La automatización CNC reduce el riesgo de imprecisiones y defectos al mantener un control constante sobre todas las variables del proceso. Las prensas plegadoras CNC son ideales para conformar piezas complejas que requieren tolerancias más estrictas y una producción constante.
- Ventajas: Doblado preciso, configuración más rápida, alta complejidad y repetibilidad.
- Desventajas: Mayor inversión inicial y costo de mantenimiento.
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Tipos de operaciones de conformado con prensa plegadora
El plegado por aire, el plegado por fondo y el estampado son tres tipos de conformado con prensa plegadora utilizados en la fabricación. La elección depende de las propiedades del material de la lámina, la precisión deseada, la flexibilidad de plegado y el tonelaje disponible.
Flexión de aire
Flexión de aire
El plegado por aire consiste en presionar la chapa contra la matriz, sin que el punzón toque el fondo. La profundidad que alcanza el punzón en la cavidad en V de la matriz determina el ángulo de plegado. Por lo tanto, una sola configuración de herramientas para la prensa plegadora es suficiente para obtener distintos ángulos de plegado.
El tiempo de contacto del punzón es menor en el doblado al aire, lo que ayuda a reducir el tiempo de ciclo y también previene defectos superficiales. Sin embargo, la recuperación elástica tiene una mayor influencia en el doblado al aire.
Cuándo usar: Doblado de chapas finas a medianas, doblado de bajo tonelaje y cuando una pieza implica múltiples ángulos de doblado.
Doblado Inferior 
Doblado inferior
A diferencia del doblado por aire, el doblado por fondo (o doblado a fondo) implica presionar la punta del punzón hasta el fondo de la matriz de la prensa plegadora de conformado de metal. En este tipo de doblado de chapa metálica, la geometría de la matriz define el ángulo de doblado y no requiere control de profundidad. Sin embargo, requiere mayor tonelaje.
Cuándo usar: Cuando se requiere un doblado preciso con una tolerancia más ajustada.
Acuñando 
Acuñación de chapa metálica
Este tipo de operación de conformado consiste en comprimir la chapa entre un punzón y la matriz de la prensa plegadora de conformado de metal a alta presión, normalmente hasta diez veces la presión de doblado por aire. Como resultado, el material fluye y forma curvas con un ángulo y radios precisos.
Cuándo usar: Para ángulos de curvatura precisos y recuperación elástica mínima, en láminas gruesas y duras.
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Cálculos matemáticos en el plegado con prensa plegadora
El conformado con prensa plegadora implica varios cálculos matemáticos relacionados con las propiedades físicas y las variables de doblado, incluido el factor K, el margen de doblado y la deducción por doblado.
Veamos algunos cálculos de plegado con prensa plegadora.
Factor K
Al actuar la fuerza de flexión, el eje neutro tiende a desplazarse hacia el radio interior. Por lo tanto, considere el factor K en el diseño y la fabricación para compensar este desplazamiento durante el dimensionamiento de láminas planas. Por ejemplo, 0.3 para acero inoxidable y 0.5 para aluminio.
k=tT, donde t=distancia del radio de curvatura interior y el eje neutro y T=espesor
Subsidio y deducción por curvatura
Ambos parámetros se utilizan para determinar el patrón plano para la geometría de plegado deseada. La tolerancia de plegado considera la longitud del material consumido a lo largo del eje neutro y se suma al calcular el patrón plano. Por otro lado, la deducción por plegado se resta del patrón plano.
BA=180π180×θ×(Ri+K⋅T)
BD=2×(Ri+T)×tan(θ2)−BA)
recuperación elástica
La recuperación elástica se refiere al fenómeno elástico que se produce en un material durante la flexión. Los ángulos de flexión disminuyen ligeramente al liberarse la carga, ya que la chapa metálica tiende a volver a su posición original.
Utilice la fórmula de Gardiner para calcular el springback:
Recuperación elástica = θ xE x T2 x Y x Ri, donde E= rigidez, T=espesor, Ri= radio de curvatura interior, Y= límite elástico
Aplicaciones industriales del conformado con prensa plegadora
Piezas de plegado de prensa plegadora
El conformado por prensa plegadora se utiliza para producir una amplia gama de piezas y productos de chapa metálica. Esta tecnología es la preferida en diversas industrias debido a la complejidad de las piezas, su precisión y su amplio rango de espesores, así como a los bajos costos de herramientas y la flexibilidad en el volumen de producción.
La siguiente tabla describe las aplicaciones del conformado por prensa plegadora en las industrias automotriz, aeroespacial, electrónica, médica y de arquitectura.
| Experiencia | Ejemplos de aplicación |
| Automóvil | Soporte de chapa Para chasis, refuerzos estructurales, protectores de escape, carcasas de baterías, guardabarros y paneles de techo. |
| Aeroespacial | Paneles del fuselaje, panel interior de la cabina, soportes de conductos y revestimientos y largueros de las alas. |
| Vitrinas y Dispositivos Electrónicos | Gabinetes, bastidores, armarios, cajas de conexiones, paneles de distribución y herrajes de montaje |
| Médico | Carcasas para máquinas de resonancia magnética/tomografía computarizada, bandejas para herramientas quirúrgicas, recintos y marcos de camas médicas. |
| Arquitectura | Paneles de fachada, elementos de techado, marcos de ventanas y puertas y molduras decorativas. |
Recapitulación
El conformado por prensa plegadora produce piezas complejas de múltiples pliegues con alta precisión para diversas industrias. Puede procesar acero inoxidable, aluminio, acero, hierro, Inconel y otras láminas metálicas de diferentes espesores para producir piezas de chapa metálica. Sin embargo, es igualmente importante utilizar las herramientas de matriz y las variables de conformado correctas.
Si necesita piezas de doblado de chapa metálica precisas y sin defectos, ProleanTech puede fabricarlas utilizando prensas plegadoras CNC avanzadas. Nuestras servicios de fabricación de chapa Abarcamos una gama de procesos, como estampado, corte láser, soldadura, acabado de superficies y otros procedimientos relacionados. Sin importar la complejidad y rigidez de su diseño, podemos ofrecerle los resultados esperados.
Preguntas Frecuentes
¿Qué proceso de conformado utiliza una prensa plegadora?
Principalmente, el doblado en U, el doblado en V, el doblado a fondo, el doblado con aire y el acuñado son los principales procesos de conformado que utilizan una prensa plegadora.
¿Qué es la regla del 8 en una prensa plegadora?
La regla del 8 en una prensa plegadora establece que la apertura de una matriz en V debe ser mayor a 8 veces el espesor de la chapa.
¿Cuál es el radio de curvatura mínimo de una prensa plegadora?
El radio de curvatura mínimo de una prensa plegadora depende del espesor y del tipo de material, y normalmente oscila entre 0.8 y 2 veces el espesor.
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