¿Qué es el tonelaje de la plegadora?

I. Introducción de la prensa plegadora

Las plegadoras son máquinas esenciales utilizadas en la fabricación de metales para doblar y conformar chapas metálicas en diversas formas y ángulos.

El principio básico de funcionamiento de una plegadora es sencillo: se coloca una chapa metálica en una herramienta inferior llamada matriz y una herramienta superior llamada punzón presiona la chapa con gran fuerza, haciendo que el metal se doble y se ajuste a la forma de la matriz.

Debido a su capacidad para dar forma a componentes metálicos con precisión, las plegadoras son muy versátiles y se utilizan en una amplia gama de industrias. Algunas aplicaciones comunes son:

En la industria del automóvil, las prensas plegadoras se utilizan para conformar paneles de carrocería, bastidores, soportes y otras piezas estructurales.

El sector aeroespacial confía en las plegadoras para fabricar secciones de fuselajes, componentes de alas y carcasas de motores, entre otros.

Los proyectos de construcción e infraestructuras utilizan piezas dobladas a presión, como secciones de acero estructural, paneles para tejados y conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Las prensas plegadoras también producen componentes para electrónica, equipos médicos, electrodomésticos, muebles y muchos otros productos que utilizamos a diario.

II. Qué es el tonelaje de una prensa plegadora

El tonelaje de la plegadora se refiere al fuerza de plegado de la prensa plegadora o capacidad de plegado necesaria para plegar una chapa metálica con una plegadora.

El tonelaje de la plegadora determina la fuerza máxima que puede ejercer sobre la chapa para conseguir ángulos de plegado precisos.

Además, el tonelaje de trabajo real no puede superar la capacidad de trabajo de la prensa plegadora y la capacidad de carga máxima de la matriz.

Elegir el tonelaje adecuado puede evitar problemas comunes como daños en la herramienta, doblado impreciso y fuerza insuficiente para completar el doblado requerido.

El tonelaje real se ve afectado por muchos factores, como el radio de curvado, el método de curvado, el grosor del material, la resistencia a la tracción del material, la relación de la matriz, la fricción entre el material y la matriz, la dirección de laminado del acero, el endurecimiento por deformación, etc.

En general, cuanto más gruesa y dura sea la chapa, mayor será el tonelaje de trabajo. Por el contrario, cuanto más fina sea la chapa, menor será el tonelaje necesario.

La fuerza ejercida por la prensa plegadora sobre el material se mide en tonelaje, que desempeña un papel crucial para garantizar un plegado preciso y uniforme.

El tonelaje puede definirse como la fuerza máxima que puede ejercer una plegadora para conformar una chapa metálica, normalmente expresada en toneladas por pie o kilonewtons por metro.

Cada plegadora tiene un umbral o clasificación diferente para la fuerza máxima que puede generar, y es crucial seleccionar el tonelaje adecuado para cada aplicación para evitar daños en la máquina, las herramientas o los materiales.

El cálculo del tonelaje de la prensa plegadora se basa principalmente en factores como el grosor de la chapa, la longitud de plegado y la anchura de la abertura en V.

La calculadora de tonelaje de prensas plegadoras puede utilizarse para determinar la fuerza necesaria para una tarea específica.

Es fundamental comprender las distintas unidades de medida utilizadas para medir la capacidad de tonelaje, ya que los métodos de cálculo pueden variar.

La fórmula de ejemplo para el cálculo del tonelaje se basa en acero laminado en frío AISI 1035 con una resistencia a la tracción de 60000 PSI.

Además del tonelaje, otros factores como el ángulo del molde, el factor K y la compatibilidad de la herramienta también desempeñan un papel importante a la hora de conseguir un plegado preciso y suave.

A la hora de configurar y utilizar la plegadora, deben tenerse en cuenta estos factores para garantizar resultados uniformes y mantener la eficacia del proceso de plegado.

Existen múltiples métodos para medir el tonelaje de la plegadora, y comprender las unidades de medida más utilizadas para la capacidad de tonelaje es un primer paso crucial.

El tonelaje de la prensa plegadora puede calcularse mediante una fórmula que incluye factores como el grosor del material, la longitud de plegado y la anchura de la abertura de la matriz en forma de V.

Esta fórmula puede utilizarse junto con tablas o calculadoras de tonelaje, que ayudan a estimar la fuerza de flexión necesaria para lograr la flexión.

Seleccione el tonelaje adecuado de la prensa plegadora para evitar daños en la herramienta o una fuerza excesiva, que puede dañar la mesa de trabajo o el cilindro.

El límite de tonelaje de hundimiento se refiere al tiempo necesario para incrustar el punzón en la base o el cilindro de la plegadora, teniendo en cuenta el "flujo de potencia" a través de la herramienta y el tonelaje máximo por pie o pulgada de carga.

III. Factores que influyen en el tonelaje de las prensas plegadoras

Método de flexión

Los distintos métodos de plegado de metales requieren tonelajes diferentes. Por ejemplo, en el plegado por aire, el tonelaje puede aumentar o disminuir cambiando la anchura de apertura de la matriz.

El radio de curvatura afecta a la anchura de apertura de la matriz. En este caso, hay que añadir un factor de método a la fórmula. Cuando se utilizan los métodos de doblado inferior y acuñado, el tonelaje necesario es superior al del doblado por aire.

Si se calcula el tonelaje para el curvado de fondo, es necesario multiplicar al menos por cinco el tonelaje por pulgada de curvado al aire. Si se utiliza el acuñado, puede ser necesario incluso más tonelaje que para el plegado inferior.

Anchura del troquel

Hemos aprendido que en el plegado por aire, el tonelaje necesario disminuye a medida que aumenta el tamaño de la abertura de la matriz y aumenta a medida que disminuye el tamaño de la abertura.

Esto se debe a que la anchura de la abertura de la matriz determina el radio de curvatura interno, y un radio de matriz más pequeño requiere más tonelaje.

En el plegado por aire, la relación de la matriz suele ser de 8:1, lo que significa que la distancia de apertura de la matriz es ocho veces el grosor del material. En este punto, el grosor del material es igual al radio de curvado interno.

Fricción y velocidad

En el plegado al aire, el punzón debe pasar por la abertura de la matriz inferior para doblar la chapa.

Si la superficie de la chapa no está lubricada, aumentará la fricción entre la matriz y la chapa, lo que requerirá más tonelaje para doblar la chapa y reducirá el springback del material.

Por el contrario, si la superficie de la chapa es lisa y está lubricada, se reducirá la fricción entre la matriz y la chapa, lo que se traducirá en un menor tonelaje necesario para doblar la chapa. Sin embargo, esto aumentará el retroceso elástico de la chapa.

La velocidad de plegado también afecta al tonelaje necesario. A medida que aumenta la velocidad de plegado, disminuye el tonelaje necesario.

Aumentar la velocidad también puede reducir la fricción entre la matriz y la chapa, pero esto también aumentará el springback de la chapa.

Espesor del material, resistencia a la tracción y longitud de flexión

El tonelaje es la fuerza aplicada por la plegadora a la chapa. Por tanto, el rango de una fuerza de plegado viene determinado por el grosor y la resistencia a la tracción de la chapa que se está plegando.

Uno de los factores es el tipo de material de flexión. Los distintos materiales tienen diferentes resistencias a la tracción, lo que afecta directamente a la cantidad de fuerza necesaria para doblarlos.

Por ejemplo, el acero inoxidable suele requerir más tonelaje que el acero dulce o el aluminio. La resistencia a la tracción se refiere a la tensión máxima que puede soportar un material bajo una carga constante. Si se aplica y mantiene esta tensión, el material acabará rompiéndose.

Resistencia a la tracción típica de algunos materiales

Otro factor importante es el grosor de la chapa. Cuanto mayor sea el grosor del material, mayor será el tonelaje necesario, y viceversa.

La tabla muestra:

1. A medida que aumenta el grosor del material, el tonelaje necesario aumenta significativamente para todos los materiales. Duplicar el grosor de 1 mm a 2 mm cuadruplica el tonelaje.
2. El aluminio necesita aproximadamente 45% de tonelaje más que el acero dulce del mismo grosor, mientras que el acero inoxidable necesita aproximadamente 45% más de tonelaje que el acero dulce.
3. Reducir el radio de curvatura interior manteniendo constante el grosor aumenta el tonelaje necesario. Reducir a la mitad el radio de 2 mm a 1 mm aumenta el tonelaje en 50%.
4. El multiplicador de tonelaje varía según el tipo de material y la resistencia a la tracción. En este ejemplo, es 1,0 para el acero dulce, 0,45 para el aluminio 5052-H32 y 1,45 para el acero inoxidable 304.

La longitud de plegado de la mesa de trabajo de la plegadora es la longitud máxima a la que se puede plegar la chapa. La longitud de plegado de la prensa plegadora debe ser ligeramente superior a la del material a plegar.

Si la longitud de la mesa de trabajo es incorrecta, la matriz u otros componentes pueden resultar dañados. La calculadora de carga de plegado puede ayudar a determinar el tonelaje necesario en función del grosor del material y otros factores, como la longitud de plegado y la anchura de la abertura en V.

Factor de herramientas

El punzón de la plegadora también es un factor a tener en cuenta. Estos punzones también tienen límites de carga en la prensa plegadora. Los punzones en V en ángulo recto pueden soportar una gran carga de tonelaje.

Debido al ligero ángulo y al menor número de materiales utilizados en la fabricación de las matrices de ángulo agudo, como las matrices de cuello de cisne, éstas no están preparadas para soportar cargas pesadas.

Cuando se utilizan diferentes moldes, no debe superarse su fuerza máxima de doblado. Además, el radio del molde y el radio de curvatura también afectan a los requisitos de tonelaje.

Un radio de molde mayor puede dar lugar a un aumento de la fuerza de doblado requerida. Del mismo modo, mayores radios de curvatura pueden dar lugar a mayores requisitos de tonelaje.

La relación entre la anchura de la abertura del molde y el grosor del material es otro factor que debe tenerse en cuenta. Para materiales más finos, se recomienda utilizar una relación de molde menor (por ejemplo, de 6 a 1).

Los materiales más gruesos pueden requerir una mayor relación de moldeo (como 10 a 1 o 12 a 1) para reducir la fuerza de doblado y mantener la aplicación dentro de la capacidad de la máquina dobladora.

IV. Cómo determinar el tonelaje de la plegadora？

La fórmula básica de cálculo del tonelaje:

Dónde:

• P: Tonelaje requerido (toneladas)
• K: Factor K, dependiente del material, por ejemplo, 1,45 para el acero dulce.
• L: Longitud de la curva (mm)
• T: Espesor del material (mm)
• V: Anchura de apertura del troquel en V (mm)
• C: Constante, 25 para unidades imperiales, 2,5 para unidades métricas

Fórmula que considera la resistencia a la tracción:

Dónde:

• UTS: Resistencia última a la tracción del material (N/mm^2^), por ejemplo, 450 para el acero bajo en carbono.

El tonelaje de la plegadora puede determinarse mediante una tabla de tonelaje de la plegadora.

Tabla de tonelaje de la plegadora:

Nota:

• La unidad del tonelaje de la plegadora en la tabla es KN
• Los datos anteriores se basan en el curvado de una chapa metálica de 1 metro con una resistencia a la tracción de 450 N/mm².

El tonelaje de esta tabla se basa en la resistencia a la tracción del material de σb＝450N/mm2. El valor de la tabla es la fuerza de flexión cuando la longitud de la placa metálica es de 1 m.

Dónde:

• P=Fuerza de flexión
• S=Espesor de la placa metálica
• V=V apertura de la matriz inferior
• B=Brida de flexión mínima R=Radio interior

Por ejemplo, si S=5mm, V=40(la anchura de la abertura de la matriz V es 8-10 veces el grosor de la chapa), podemos ver que el valor en la tabla es 400.

De la tabla, podemos encontrar que doblando una chapa de 5mm de espesor y 1m de largo, el tonelaje de la plegadora es de 400KN. El tonelaje de la plegadora también se puede calcular mediante la fórmula de cálculo de tonelaje:

P=650S²L/V (σb＝450N/mm²)

Dónde:

• P: Fuerza de flexión (Kn)
• S: Espesor de la placa (mm)
• L: Ancho de la placa (mm)
• V: Apertura en V de la matriz inferior (mm)

El resultado del cálculo de esta fórmula es aproximadamente igual al valor de la tabla de tonelaje.

Cuando los materiales de flexión son diferentes, utilice los coeficientes de la siguiente tabla para multiplicar los resultados calculados.

Puede utilizar la calculadora de tonelaje que aparece a continuación para obtener los resultados directamente.

Independientemente del método que elija para determinar el tonelaje, asegúrese de no superar el intervalo de tonelaje de las máquinas y troqueles.

El uso de un tonelaje incorrecto puede dañar el troquel o los componentes de trabajo.

En el peor de los casos, puede provocar la deformación de la máquina e incluso poner en peligro la seguridad de los operarios de plegado.

V. Elección de la plegadora adecuada

A la hora de elegir una plegadora, es importante tener en cuenta el tipo de material que se va a plegar, así como sus especificaciones, longitud y método de procesamiento. Estos factores afectarán al tonelaje y las dimensiones necesarias para su proyecto específico.

Es crucial determinar el tonelaje correcto de la plegadora, ya que afecta al rendimiento general y a la capacidad de plegado de la máquina.

Para calcular el tonelaje adecuado, puede utilizar la calculadora de tonelaje de la plegadora, que tiene en cuenta el grosor de la chapa, la longitud de plegado y la anchura recomendada de la abertura de la matriz en forma de V.

Otro factor importante a la hora de elegir una plegadora es la longitud de la pieza. La longitud requerida determinará el tamaño de la máquina que necesita.

La longitud de la pieza no debe superar la longitud máxima de la máquina para garantizar un proceso de plegado eficaz y preciso.

Por último, debe tenerse en cuenta el límite de tonelaje de la máquina relacionado con la distancia entre los bastidores laterales. Superar el límite de distancia entre bastidores laterales puede dañar la máquina debido al exceso del límite de carga de la línea central de la máquina.

VI. Conclusión

En conclusión, determinar el tonelaje y el límite de carga de la plegadora es esencial, ya que repercute directamente en la calidad del producto final y en la longevidad de su equipo.

El uso de una prensa plegadora con un tonelaje insuficiente puede dar lugar a muchos problemas, como ángulos de plegado imprecisos, líneas de plegado incoherentes y un mayor retorno elástico. Esto puede hacer que las piezas no cumplan las especificaciones y provocar costosas repeticiones o desechos.

Por otro lado, utilizar una máquina con un tonelaje excesivo puede dañar el utillaje, como el desgaste prematuro o la rotura de las matrices, así como sobrecargar potencialmente el bastidor y el sistema hidráulico de la máquina.

La utilización de las fórmulas y herramientas comentadas en este artículo puede ayudarle a tomar una decisión informada y a seleccionar una plegadora que satisfaga sus necesidades.

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