Bridas de chapa metálica
Una brida de chapa metálica se refiere a una superficie recta o angular que se extiende desde una línea doblada (o posición formada) hasta los bordes de la chapa. Podría pensarse que las bridas son elementos simples en fabricación de metales, pero proporcionan refuerzo estructural, superficies de fijación para componentes secundarios y un montaje más sencillo.
Al fabricar piezas de chapa metálica con bridas, se requieren varias consideraciones relacionadas con el diseño, el tipo de material, la compatibilidad del ensamblaje y las operaciones de doblado.
Las próximas secciones discutirán los tipos de bridas, las reglas de diseño, el impacto de la selección de materiales, los pasos de fabricación y problemas comunes.
¿Qué son las bridas de chapa metálica?
Piezas metálicas con bridas
Las bridas son superficies planas de chapa metálica definidas por la línea de plegado y el borde existente de la chapa. Un ejemplo sencillo son las dos patas de un canal metálico en forma de U formado al doblar una tira de chapa metálica. De igual forma, una amplia variedad de componentes y productos incluyen bridas.
Se utilizan diferentes variables para definir la forma, el tamaño y las características de las bridas metálicas en fabricación de chapa, incluyendo la cara de la brida, la longitud, la altura, el espesor, los orificios para pernos y la superficie de la junta. Los diseñadores y fabricantes seleccionan cuidadosamente estos parámetros durante el diseño y la fabricación.
Tipos de bridas de chapa metálica
Tipos de bridas metálicas
Dependiendo del componente que esté fabricando y los requisitos de la aplicación, puede elegir tubos planos, en ángulo, con dobladillo, con pestaña u otros tipos de bridas.
Veamos cada tipo de brida de chapa metálica:
- Brida plana: Una superficie plana y lisa utilizada para montar las piezas, que se fabrican doblando a 90° sin ningún desplazamiento ni curvatura.
- Brida en ángulo: La brida que se forma doblando la lámina en un ángulo distinto de 90° o cualquier curvatura especificada a lo largo del extremo libre.
- Brida de tubería: Como su nombre indica, las bridas para tuberías facilitan la unión de secciones de tubería. Contienen orificios roscados para atornillar y también se pueden soldar para formar uniones permanentes.
- Brida de dobladillo: Se trata de una brida con bordes doblados hacia la superficie de la chapa; puede ser con dobladillo enrollado o doblado en ángulo. El dobladillo de chapa refuerza los bordes afilados y realza la estética.
- Brida de pestaña: Las pestañas no son exactamente bridas, sino extensiones cortas que se forman al doblarlas para unir, bloquear y ubicar las piezas en el ensamblaje.
- Brida de oreja/oreja: Como sugiere el nombre, una brida de oreja es una pestaña corta con un orificio para un sujetador que se conecta con otras piezas metálicas o con el montaje.
- Brida del orificio: Es un anillo circular alrededor de un orificio en una pieza de chapa metálica realizado mediante conformado o estampado, principalmente con fines de refuerzo y fijación.
- Brida ranurada: Es una brida en el borde de la chapa que incorpora una pequeña ranura o canal, normalmente utilizada con fines de sellado o conexión.
- Bridas elevadas: Una transición formada para separar bordes no paralelos o desplazados, que se utiliza cuando es necesario unir diferentes contornos para crear un producto/componente sin uniones.
Reglas de diseño para bridas de chapa metálica
Diseño de brida de chapa metálica
Existen varias reglas de diseño relacionadas con las bridas de chapa metálica, como mantener la altura y longitud mínimas de la brida, el tamaño de las pestañas y dobladillos, y consideraciones de ensamblaje. A continuación, analizaremos cinco reglas de diseño clave de bridas y características de chapa metálica relacionadas.
Altura y longitud mínimas de la brida
Altura y longitud de la brida
Manteniendo el mínimo Longitud de brida en piezas de chapa metálica No sólo es crucial para mantener la resistencia estructural, sino que también es esencial para evitar cualquier tipo de desalineación (o deslizamiento de la matriz) durante el doblado en prensa.
Longitud mínima = 2 a 4 × espesor (t), dependiendo del tipo de material
Altura mínima= 4 × espesor + radio de curvatura (r)
Si necesita una altura de brida menor, primero doble la chapa metálica hasta los valores mínimos y luego corte la sección con láser o fresadora para obtener la altura deseada. Para obtener un dimensionamiento detallado, consulte la tabla de bridas estándar.
Especificaciones de la pestaña y el dobladillo
Dobladillo y lengüeta de chapa metálica
Estas pequeñas protuberancias deben dimensionarse y diseñarse para facilitar su fabricación y evitar daños durante el doblado. Además, la longitud correcta de las pestañas y los dobladillos es esencial para su funcionalidad sin un volumen excesivo de material.
Largo de dobladillo recomendado = 1.5 × Espesor de la chapa (t), para la mayoría de los metales
Longitud mínima de la pestaña = 2 × Espesor de la chapa (t)
Longitud máxima de la pestaña ≤ 4 × ancho (ancho)
Agujeros y ranuras
Agujeros y ranuras de chapa metálica
Si diseña orificios o ranuras en las bridas, la separación entre la línea de doblado y estos debe ser al menos tres veces el espesor de la chapa. Esta separación es crucial para evitar el debilitamiento de la resistencia o el fallo del material. Por lo tanto, calcular y considerar el diámetro mínimo del orificio es igualmente importante.
Distancia mínima desde la línea de curvatura hasta los orificios (o ranuras) ≥ 3 × Espesor de la chapa (t)
Diámetro mínimo del orificio = espesor de la lámina (t) hasta 2 × espesor de la lámina (t), según el tipo de material
Radio de curvatura interior
Radio de curvatura interior
Los radios de curvatura demasiado estrechos pueden provocar grietas en el material durante el proceso de conformado. Por lo tanto, elija un radio de curvatura mayor que el espesor de la chapa.
Radio de curvatura interior mínimo (r) ≥ Espesor de la chapa (t)
Consideraciones de montaje
Tenga en cuenta factores de ensamblaje como el espacio libre entre bridas de acoplamiento, evitar interferencias en la unión, ubicaciones de los orificios de los sujetadores y el margen de curvatura adecuado.
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Impactos de la selección de materiales
La selección de materiales para bridas afecta principalmente los requisitos funcionales y la facilidad de conformado de chapa metálicaPor lo tanto, es necesario identificar las propiedades requeridas y analizar qué metal se adapta a ellas, ofreciendo buena conformabilidad y una buena relación calidad-precio.
Los materiales más comunes para bridas de chapa metálica son el acero inoxidable, el aluminio, el acero dulce y el cobre. Cada uno de ellos posee propiedades físicas y mecánicas distintas, con distintos niveles de conformabilidad.
- Acero inoxidable: Presenta excelente resistencia a la corrosión, resistencia, resistencia a la fatiga y buena conformabilidad. Sin embargo, es más caro que el acero dulce y otras aleaciones.
- Aluminio: Alta conformabilidad, resistencia a la corrosión y apto para aplicaciones ligeras. Sin embargo, los radios mínimos de curvatura del aluminio son mayores que los del acero inoxidable y sus aleaciones.
- Acero: Más rentable que el acero inoxidable y el aluminio, de alta tenacidad y utilizado en maquinaria pesada y aplicaciones estructurales.
- Cobre: Excelente formabilidad, conductividad térmica y eléctrica y atractivo estético.
- Latón: Equilibrio de resistencia y conductividad, resistente a la corrosión y utilizado para accesorios, plomería, etc.
Proceso de rebordeado de chapa metálica paso a paso
Doblado en V de bridas
El proceso de rebordeado de metal implica múltiples pasos, incluyendo el diseño, el corte de la lámina, la configuración de la operación, el doblado de la lámina y el tratamiento de la superficie. En algunos casos, se requieren especialistas. metal técnicas de fabricación Al igual que el estampado y el laminado, se utilizan para fabricar bridas.
La siguiente lista ilustra el proceso paso a paso del rebordeado de chapa metálica:
- Diseño: Comienza con la creación de un diseño de chapa metálica en software CAD. Considera el tamaño, las tolerancias y todas las características de la brida durante el diseño.
- Selección de materiales: Elija una chapa metálica del grosor adecuado. A continuación, marque la superficie de la brida según el diseño.
- Corte de hojas: Corte la chapa grande en trozos más pequeños; del tamaño plano que necesita para dar forma a la pieza diseñada.
- Configuración de la operación: Coloque la matriz y la prensa plegadora, luego cree y cargue el archivo de código G y M, si está usando una máquina CNC.
- Operación de doblado: Alimente la chapa metálica y la prensa plegadora la forzará a troquelar y formar la curva.
- Inspección y Acabado: Tras doblar, inspeccione si hay defectos y verifique la precisión y consistencia dimensional con instrumentos de medición. A continuación, desbarbe, pula o aplique un recubrimiento si se requiere acabado.
Problemas comunes en las bridas de chapa metálica y cómo evitarlos
Defectos de rebordeado
Es fundamental considerar los problemas potenciales y las estrategias de prevención durante el rebordeado. fabricación de metales de precisión de bridas, especialmente cuando la precisión, la exactitud y la calidad general influyen en el rendimiento de la aplicación.
Agrietamiento La más común es la superficie exterior de la línea final, lo que generalmente se debe a radios de curvatura más estrechos. marcas de la punzonadora Los golpes y la impresión del troquel podrían ser visibles en la superficie.
Si no compensó el efecto de recuperación elástica, ajustó una holgura de matriz incorrecta o se produce alguna desalineación, esto afecta directamente el precisión del ángulo dobladoAdemás, también existe el riesgo de distorsión de las características y ondulación de las bridas.
Puede considerar las siguientes estrategias de prevención para evitar problemas de rebordeado.
- Tenga en cuenta el diseño para la fabricación (DFM), independientemente de la técnica de fabricación que esté utilizando para el rebordeado de chapa metálica.
- Elija el espesor adecuado, los radios de curvatura, la altura de la brida, la longitud y otros parámetros dimensionales.
- Asegúrese de que haya un espacio adecuado entre la línea doblada y las características de las bridas, como orificios y ranuras.
- Intente estandarizar el tamaño, la forma, las características y la tolerancia.
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Aplicaciones de las bridas de chapa metálica
Las bridas no son componentes individuales; están presentes en innumerables piezas y productos de chapa metálica, desde simples soportes hasta carcasas y conjuntos complejos.
Veamos las aplicaciones de las bridas.
- Refuerzo estructural: Las bridas se utilizan para mejorar la rigidez de las estructuras sin aumentar su espesor. Por ejemplo, chasis de componentes electrónicos, soportes de montaje,
- Montaje: Las bridas proporcionan una superficie plana para montaje y unión (soldadura, remachado, atornillado, etc.). Por ejemplo, soportes de ECU de automóviles, carcasas y piezas de carcasa, marcos y soportes de fijación.
- Seguridad y acabado de bordes: Las bridas también integran los dobladillos para el acabado, lo que permite una manipulación segura de las piezas.
- posicionamiento: Las bridas también se utilizan en piezas metálicas para ubicar y alinear los componentes acoplados, desde carcasas eléctricas hasta paneles de refrigeradores.
- Superficie de unión: Las bridas se utilizan como superficie de unión en tanques de chapa metálica, elementos de techado, conductos industriales, etc.
Si analizamos la industria en su conjunto, Automoción, construcción, aeroespacial, climatización, arquitectura, electrónica, y muchas otras industrias utilizan piezas de chapa metálica con bridas.
Conclusión
Las bridas son secciones o características críticas en las piezas de chapa metálica; proporcionan refuerzo, una superficie de acoplamiento para el ensamblaje y también cumplen funciones específicas. Sin embargo, es necesario considerar diferentes factores durante el diseño, la selección del material y el proceso de conformado.
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Preguntas Frecuentes
¿Qué es una brida en chapa metálica?
Una brida es una sección que se extiende desde la línea de plegado hasta el borde de la chapa existente. Además, es una característica de la pieza de chapa metálica, no una pieza o producto único.
¿Para qué se utiliza una brida metálica?
La brida de metal proporciona resistencia estructural, una superficie para el montaje, soporta el trabajo de ensamblaje y ayuda a ubicar las piezas acopladas.
¿Cuál es la distancia mínima de la brida?
La distancia mínima recomendada entre las bridas (desde la línea doblada hasta el borde) es cuatro veces el espesor de la chapa, pero puede variar según el tipo de metal y las herramientas utilizadas.
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