“La configurazione della forza e dello stampo nella piegatura della lamiera trasforma le lamiere piane in componenti funzionali ed estetici, essenziali in tutto, dal settore aerospaziale ai beni di consumo”.
La manipolazione delle lamiere nella forma desiderata presenta numerosi vantaggi nella produzione. Pertanto, i produttori utilizzano diversi metodi di fabbricazione per produrre una ricca gamma di articoli. Qui, Piegatura di lamiere è uno dei metodi fondamentali. Questo metodo utilizza molte tecniche per deformare i fogli in un raggio di piegatura specifico. A volte, la sola piegatura può creare la geometria finale, mentre in alcuni casi si combina con altri metodi di fabbricazione per produrre la parte o il prodotto finale.
Inoltre, tratteremo brevemente i diversi aspetti della piegatura, compresi il suo funzionamento, i metodi e i fogli di materiali compatibili.
Le basi della piegatura della lamiera
La lavorazione della piegatura del metallo comporta l'applicazione di una forza oltre il suo limite di snervamento ad un angolo di piegatura specifico. Quindi, il foglio si deforma a quell'angolo. La sezione deformata della lamiera si chiama arretramento. Successivamente, il metodo di piegatura realizza anche curvature specifiche, come la forma a U o a V.
Se osserviamo la configurazione degli utensili o delle attrezzature per la piegatura della lamiera, questa comprende tre componenti principali;
- Bending Die
- Presse
- Pugno
La matrice di piegatura si riferisce a una forma specifica in cui viene posizionato il foglio di lavoro. Un punzone esercita le forze sulla lamiera e si deforma secondo la geometria della matrice. Nel frattempo, la pressa piegatrice controlla la forza di punzonatura e di piegatura.
Meccanismo di piegatura della lamiera
È il meccanismo base della piegatura in aria, in cui il punzone spinge la lamiera nello stampo per ottenere la piegatura. Successivamente, ecco le terminologie di base associate alla lavorazione di piegatura della lamiera.
Indennità di piegatura
È la lunghezza aggiuntiva della lamiera aggiunta per accogliere una piega.
L= a ( r + kt )
a= Angolo di piega (radiante)
r= raggio di Ben
t=spessore
k= costante (da 1/2 a 1/3)
Raggio di curvatura
Il raggio dell'arco interno di una curva illustra l'area di deformazione del materiale.
Raggio minimo di curvatura
Il limite inferiore del raggio di curvatura raggiungibile dipende dal tipo e dallo spessore del materiale. Fondamentalmente, se si fissa il raggio di curvatura a un valore inferiore a questa capacità, inizierà a rompersi.
6t per leghe di Al, 4-6t per leghe di acciaio, ecc.
Forza di flessione
La forza necessaria per deformare la lamiera nella forma desiderata o la forza esercitata dal punzone.
F = kYLt2 / D
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Il processo di piegatura della lamiera
Il raggiungimento della forma finale da fogli di metallo grezzi prevede diverse fasi. Innanzitutto, deve essere tagliato in piccole dimensioni in base al design. Tipicamente, Lamiera taglio laser Laser viene utilizzato per tagliare fogli di grandi dimensioni nelle dimensioni desiderate. Il laser può tagliare con precisione senza sbavature o necessità di ulteriori finiture. Quindi, impostare la fustella, perforare e premere la cottura.
Processo di piegatura della lamiera
Ecco l'elaborazione passo passo del processo di piegatura della lamiera.
1. Fissare i parametri di piegatura
Innanzitutto è necessario calcolare diversi parametri, come la forza richiesta, la tolleranza di piegatura, il raggio di curvatura, ecc. Alcuni parametri sono specificati anche nel disegno tecnico 2D del progetto.
2. Impostazione della matrice e del punzone
L'impostazione della matrice e del punzone prevede la selezione della matrice e del punzone appropriati sulla pressa piegatrice. La forma della matrice deve corrispondere al profilo di piegatura desiderato e il punzone deve essere compatibile per forma e dimensioni. Di conseguenza, è necessario personalizzare il pugno e morire Piegatura metalli personalizzata. Ciò significa che se la piega è complessa (ovvero non standard come V, L, U o canale), la matrice deve essere prima personalizzata.
3. Allineamento del foglio di lavoro
Successivamente, mantenere un corretto allineamento della lamiera sulla pressa piegatrice prima di piegarla. È essenziale garantire che la piega avvenga con l'angolo corretto rispetto all'asse neutro. Gli operatori spesso segnano sul metallo o sui fermi della macchina che posizionano accuratamente il pezzo.
4. Applicare la Forza con il Pugno
Infine, il momento dell'esecuzione del processo di piegatura. In questa fase, il pistone della macchina spinge il punzone nel metallo, forzandolo nella matrice. Come accennato in precedenza, la forza deve essere calcolata con precisione in base alle proprietà del metallo e ai parametri di flessione. In caso contrario, si verificherà una piegatura eccessiva o insufficiente.
Quali sono i diversi metodi di piegatura della lamiera?
È possibile utilizzare diversi metodi di piegatura della lamiera in base alle specifiche della piega o della forma richiesta. Ad esempio, la piegatura a V crea una forma a V con angoli come 30˚, 45˚, 60˚, 80, ecc. D'altra parte, la curvatura a rullo è ideale per le superfici curve. Qui, il punto è che ciascun metodo ha implicazioni di piegatura diverse.
Ora, discutiamo di tutto il comune Metodi di piegatura della lamiera uno per uno;
1. Piegatura a V
Questo è tra i più comuni servizi di piegatura dei metalli in grado di soddisfare diverse esigenze di piegatura. Come suggerisce il nome, la piegatura a V prevede una matrice a forma di V, un punzone e delle rotture della pressa. Questo metodo crea pieghe con vari angoli su lamiere sottili e moderatamente spesse. Il pressore può essere idraulico, meccanico o CNC.
Le macchine piegatrici CNC o le presse piegatrici possono imporre con precisione lo stress sul foglio di lavoro (sulla matrice a V).
Punzonatura manuale o automatica
Con questo metodo di piegatura esistono due tecniche specifiche.
- Flessione in aria
Nella piegatura in aria, il punzone spinge il pezzo da lavorare sui due punti della matrice. Tuttavia, il punzone scende meno della profondità della matrice. Questo meccanismo fornisce flessibilità negli angoli di piegatura. Permette di regolare la corsa della pressa piegatrice senza cambiare l'attrezzatura.
Uno svantaggio della piegatura in aria è il "ritorno elastico". Il foglio può tornare indietro, il che influisce sulla precisione dell'angolo.
- Piegatura inferiore
Questa tecnica è simile alla piegatura in aria, tranne che esercita piccole forze dopo il completamento della piegatura per contrastare il ritorno elastico. Quindi, è più preciso della flessione dell'aria. Inoltre, la piegatura del fondo richiede una forza di piegatura relativamente maggiore. È compatibile con fogli più spessi.
2. Piegatura o rotolamento del rullo
Processo di piegatura a rullo
Questo metodo converte i fogli di lavoro in forme di curvatura. Coinvolge più rulli che curvano la lamiera mentre li attraversa. Nel frattempo, possono essere regolati in base alla curvatura richiesta.
È ideale per;
- Coni
- Valvole
- Coni
Il metodo di laminazione può gestire anche fogli più duri e spessi poiché i rulli possono esercitare uno stress maggiore.
3. Piegatura rotatoria
Piegatura rotatoria
La differenza principale nella flessione rotatoria è il suo meccanismo. In questo metodo la matrice di piegatura ruota attorno alla lamiera per creare la piegatura desiderata. A differenza di altri, non prevede la pressatura della lamiera, ma il punzone ruota attorno al punto fisso sulla lamiera per esercitare una forza continua attorno al punto di piegatura.
- Movimentare fogli di grandi dimensioni e materiali pesanti
- Utilizzato nella costruzione navale, aerospaziale e automobilistica.
- Il numero di rulli può essere regolato.
4. Piegatura a gradini
Si riferisce a più piccole pieghe a intervalli variabili lungo il foglio di lavoro. Consideriamo l'esempio della parte piegabile a gradini, una tramoggia conica. Qui, le pieghe a V ripetitive sono necessarie per formare i gradini tra le pieghe.
Di conseguenza, la natura incrementale delle piegature riduce l'effetto di ritorno elastico per risultati accurati. È adatto anche per Piegatura metalli personalizzata poiché sono possibili varie piegature complesse e uniche utilizzando la tecnica di piegatura a gradini.
Esempi di applicazione;
- La sezione alare di un aereo
- Oggetti architettonici e decorativi
- Parti automobilistiche come parafanghi o pannelli delle portiere
- Costruzione di paratie e sezioni di scafo di una Nave
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Quali lamiere possono essere piegate? Le opzioni materiali
Un altro aspetto critico della piegatura della lamiera è la compatibilità del metallo e delle leghe. Questo fabbricazione di lamiere la tecnica può essere applicata a vari fogli di materiale. Tuttavia, la selezione varia in base alle proprietà desiderate e al metodo di piegatura previsto.
La seguente tabella illustra i materiali di piegatura della lamiera, i gradi comuni e le proprietà principali.
Tabella: Metalli e leghe per la piegatura della lamiera
| Metallo o lega | classi | Proprietà chiave |
| Alluminio | 1100, 3003, 5052, 6061 | Leggero, resistente alla corrosione, buona formabilità, varia da morbido (1100) a media resistenza (6061) |
| Acciaio inossidabile | 304, 316, 410 | Elevata resistenza, eccellente resistenza alla corrosione, resistenza al calore |
| Acciaio al carbonio | A36, 1018, 1045 | Elevata tenacità, duttilità, resistenza ed efficienza economica |
| Ottone | C26000, C28000 | Buona resistenza, altamente malleabile, resistente alla corrosione e adatto per l'imbutitura profonda |
| Rame | C11000, C12200 | Eccellente conduttività elettrica e termica, resistenza alla corrosione e formabilità |
| Titanio | Grado 2, Grado 5 | Rapporto resistenza/peso superiore, eccezionale resistenza alla corrosione e biocompatibilità |
| Leghe di nichel | Inconel 625, Monel 400 | Stabilità termica, resistenza alla corrosione e buona resistenza. |
| Zinco | Zama 3, Zama 5 | Buona tenacità, elevata duttilità e resistenza agli urti. |
Altri processi di formatura della lamiera
Oltre alla piegatura esistono anche altri processi di piegatura della lamiera, come lo stiramento e la tranciatura. Questi processi hanno implicazioni distinte sulla fabbricazione.
Questo metodo di formatura espande la superficie del foglio di lavoro senza alterarne significativamente lo spessore. L'allungamento è la soluzione migliore per creare curve di ampio raggio e forme complesse.
Inoltre, esiste un limite alla capacità di allungamento di una lamiera, che dipende dallo spessore e dal tipo di materiale. Se si allunga oltre il carico di rottura (UTS), si creeranno crepe o il foglio potrebbe rompersi.
2. Tacche e linguette nella fabbricazione di lamiere
Queste sono altre caratteristiche critiche della fabbricazione della lamiera del processo di formatura. Una tacca si riferisce ad una sezione ritagliata nel foglio, dove una forma specifica viene rimossa dal bordo o dalla superficie. Nel frattempo, le estensioni vengono generalmente lasciate sul bordo di una parte in lamiera.
Le tacche e le linguette vengono generalmente utilizzate nell'assemblaggio di parti di fabbricazione in lamiera. Ad esempio, le tacche facilitano l'accesso alla saldatura in posizioni complicate.
3. Disegno in lamiera o Imbutitura profonda
Questo processo prevede l'imbutitura di un pezzo di lamiera in uno stampo di formatura con un punzone meccanico o idraulico. Allunga radialmente il pezzo grezzo di metallo in uno stampo modellante per formare una parte profonda e assialmente simmetrica come un cilindro o una scatola.
In questo caso, l'uso di uno stampo consente risultati coerenti e ripetibili. Pertanto, questo metodo è efficiente per la produzione di volumi elevati.
Servizi di piegatura della lamiera presso ProleanTech
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Abbiamo oltre 50 opzioni di metalli e leghe. Puoi scegliere qualsiasi lamiera di metallo con una qualità specifica per le tue esigenze. Di conseguenza, i nostri approcci alla finitura superficiale garantiranno anche l’estetica e la finitura desiderate.
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Riassumendo
Le lamiere possono essere manipolate in una ricca gamma di forme di piegatura con diversi metodi di piegatura. L'uso del giusto metodo di piegatura e di parametri come la forza di piegatura, il raggio minimo di curvatura e la tolleranza del letto sono essenziali per ottenere la piegatura desiderata. Inoltre, le applicazioni di Piegatura di lamiere sono molto diffusi, dagli articoli di consumo all’aerospaziale e alla cantieristica navale.
FAQ
I prodotti per la piegatura della lamiera sono durevoli?
Sì, sono generalmente considerati Prodotti durevoli. Tuttavia, la durata (da 5 a 25 anni) dipende principalmente dal tipo di metallo o lega e dai trattamenti post-lavorazione.
A cosa serve il taglio laser CO2 nella piegatura della lamiera?
Un laser cutter a CO2 è il modo migliore per tagliare con precisione le lamiere di grandi dimensioni nella dimensione richiesta prima delle procedure di piegatura. Fornisce alta precisione e tagli puliti con scarti minimi.
Quanto costa la piegatura della lamiera?
Il costo può variare ampiamente in base a fattori quali il tipo di metallo, lo spessore, la complessità della piegatura e la quantità di parti necessarie. Dicendo che è ancora più conveniente rispetto alla lavorazione meccanica o alla fusione.
La piegatura della lamiera è accurata?
Sì, la piegatura della lamiera è un processo estremamente accurato. Tecniche e attrezzature moderne, come le presse piegatrici CNC, possono controllare con precisione gli angoli di piegatura, la forza e il posizionamento per pieghe precise.
Risorse
1. Ikumapayi, Madushele, N. (2020). Una breve panoramica delle operazioni di piegatura nella formatura della lamiera. In Progressi nell'ingegneria della produzione (pagg. 149-159). Springer Nature Singapore Pte Ltd. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5753-8_14
2. Kuboki, T e Jin, Y. (2021). Piegatura a V asimmetrica della lamiera mediante matrici separate con velocità diverse per forme di piegatura e operabilità diversificate. Annali CIRP, 70(1), 219-222. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.03.015
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