I. Introdução

O prensa dobradeira é uma máquina-ferramenta indispensável usada na indústria de processamento de metais, e a ferramenta é o "coração" da máquina. Selecionar corretamente as ferramentas para a prensa dobradeira pode fazer toda a diferença entre uma dobra perfeita.

A ferramenta de uma prensa dobradeira padrão é dividida em duas partes. A ferramenta instalada na parte superior do martelo é chamada de punção superior, e a ferramenta instalada na parte inferior da mesa de trabalho é chamada de matriz inferior. O punção superior e a matriz inferior, duas partes, trabalham juntas na chapa metálica para completar a dobra da peça.

O processo em que o punção superior da prensa dobradeira aplica força à chapa metálica sobre a matriz inferior é o processo de dobra. A ferramenta superior aciona o martelo para dobrar a chapa metálica por meio de diferentes fontes de energia. As fontes de acionamento incluem mecânica, hidráulica, motores de servo, etc.

Escolher a prensa dobradeira ferramenta certa para o trabalho não só pode melhorar a precisão e a eficiência do processamento, mas também prolongar a vida útil da matriz e do equipamento, reduzindo os custos de produção. Em algumas situações, a ferramenta errada pode até danificar a própria máquina.

Este artigo começará com a importância de escolher a ferramenta de prensa dobradeira, e analisará os fatores-chave que afetam a seleção, bem como a manutenção e cuidados subsequentes, para auxiliar na seleção fácil da ferramenta de prensa dobradeira.

II. Padrões de Ferramentas de Prensa Dobradeira

Existem diferentes tipos de punções e matrizes de prensa dobradeira de alta qualidade. Compreender a anatomia das ferramentas de prensa dobradeira é fundamental para fabricantes que buscam precisão e eficiência.

A ferramenta padrão também é conveniente para substituir, pois o design das peças de ferramenta com dimensões padronizadas é consistente. Isso elimina a necessidade de fazer muitos ajustes ao substituir os punções e matrizes, já que essas ferramentas são mantidas na mesma posição para fácil substituição.

As partes superiores do martelo da máquina de dobra requerem um dispositivo de fixação para prender os punções. A fixação mantém os punções na posição necessária, permitindo que dobrem a chapa metálica com o movimento do martelo.

A segmentação da matriz pode facilitar o processo de dobra de peças de trabalho de vários tamanhos. As ferramentas de prensa dobradeira exigem altíssima precisão, particularmente a precisão das pontas dos punções e dos ombros das matrizes, pois essas partes entrarão em contato direto com a chapa metálica durante a dobra.

Punções e matrizes com alta precisão podem reduzir ajustes no processo de instalação. Ferramentas incorretas resultam em mais tempo de preparação e processos adicionais necessários para obter dobras precisas.

III. Tipos de Ferramentas

As matrizes de prensa dobradeira incluem matriz em V, matriz em U e matriz em Z, sendo a matriz em V a mais comum. O comprimento mínimo da aba deve ser pelo menos 4 vezes a espessura do material; caso contrário, não será possível obter o ângulo de dobra exato.

Conjuntos de matrizes em V com diferentes larguras de abertura correspondem aos punções correspondentes, permitindo que a prensa dobradeira dobre em diferentes ângulos e materiais. Dessa forma, a prensa dobradeira pode dobrar em diferentes ângulos e com diferentes materiais.

A ferramenta de prensa dobradeira é classificada em 2 tipos: punção e matriz.

1. Tipos de Punção

• Punção Padrão: O tipo de punção mais comumente usado para dobra geral. Seu corpo mais espesso e ponta estreita exercem uma tonelagem maior, útil para dobrar materiais mais espessos.
• Punção de Ângulo Agudo: Usado para dobrar ângulos agudos, geralmente entre 25° e 60°.
• Punções Pescoço de Cisne: Normalmente robustos, mas não tão fortes quanto outros punções devido ao seu formato angular único e à linha de força não suportada até a peça de trabalho. Uma variação desse estilo é o punção pescoço de ganso, também usado para perfilagem em U.
• Punção de Arco: Usado para dobrar formas em arco.
• Punção Faca de Dobra: Usado para evitar múltiplas dobras.
• Punção de Conformação: Usado para conformar de uma só vez formas complexas.

2. Tipos de Matrizes para Dobradeira

As matrizes também estão disponíveis em uma ampla variedade de tipos. A escolha dependerá das suas necessidades de fabricação, mas também é necessário considerar os parâmetros da sua dobradeira.

• Matriz em V: A mais comum, dividida em tipos V simples, V dupla e multi-V.
• Matriz em U: Usada para dobras em formato de U.
• Matriz Quatro Vias: Todos os quatro lados possuem ranhuras de tamanhos diferentes.
• Matriz para Formação de Caixa: Usada para dobrar peças em formato de caixa.
• Matriz para Formação Ondulada: Usada para conformar peças onduladas.
• Matriz Sem Marcas: Inclui tipo com rolamento de esferas, tipo de aba e tipo de poliuretano, que podem evitar marcas de dobra.

IV. Estilos de Ferramentas para Dobradeira

1. Ferramentas de Precisão Estilo Americano

As Ferramentas de Precisão Estilo Americano, com uma lingueta de 0,500 polegadas de largura, são um dos tipos mais tradicionais e amplamente utilizados na América do Norte. Esse estilo é conhecido por seu design simples e facilidade de uso.

(1) Características

• Largura da Lingueta e Mecanismo de Fixação: A lingueta possui 0,500 polegadas de largura, tornando-a compatível com muitas máquinas dobradeiras. No entanto, a área de superfície reduzida no mecanismo de fixação pode afetar a precisão após múltiplas trocas de ferramentas.
• Custo: Este ferramental é geralmente mais acessível, tornando-se uma escolha popular para operações padrão.

(2) Limitações

• Precisão: Com o tempo, a superfície de fixação reduzida pode levar à diminuição da precisão.
• Vida útil da ferramenta: Trocas frequentes de ferramentas podem encurtar a vida útil do ferramental devido ao desgaste.

2. Ferramental Estilo Europeu de Precisão

O Ferramental Estilo Europeu, com uma lingueta de 13 mm de largura e um sulco de seção retangular no lado do punção voltado para o operador, garante alta precisão e travamento seguro, tornando-o ideal para operações de dobradeiras CNC.

(1) Características

• Design da Lingueta e Pressão de Fixação: A lingueta de 13 mm de largura encaixa-se com segurança no receptor, proporcionando posicionamento estável e preciso com alta pressão de fixação.
• Compatibilidade: Este ferramental é adequado para operações de dobradeiras CNC onde a precisão e a repetibilidade são críticas.

3. Ferramental Estilo Wila Trumpf

O Ferramental Estilo Wila Trumpf apresenta uma lingueta de 20 mm de largura com ranhuras na frente e atrás da lingueta. Conhecido por seus mecanismos de troca rápida e precisão, oferece diversos benefícios.

(1) Benefícios

• Eficiência: Mecanismos de troca rápida reduzem o tempo de inatividade durante as trocas de ferramentas.
• Precisão: O sistema de fixação automática garante posicionamento consistente e preciso da ferramenta.

4. Ferramental Estilo Lingueta Chanfrada

O Ferramental Estilo Lingueta Chanfrada é projetado para dobradeiras mais recentes no estilo Amada, apresentando uma lingueta do punção com um ângulo para encaixar adequadamente na braçadeira receptora.

(1) Vantagens

Encaixe Seguro e Versatilidade: A lingueta chanfrada garante um encaixe confiável e preciso, reduzindo o risco de deslizamento da ferramenta. Também é compatível com uma ampla variedade de matrizes, oferecendo flexibilidade nas opções de ferramental.

5. Tabela de Comparação de Ferramentais para Dobradeiras

V. Fatores-Chave a Considerar

1. A Regra de Ouro da Abertura da Matriz em V (O Princípio 8×)

Entre todas as variáveis na seleção de ferramentas, a largura da abertura em V da matriz inferior é, sem dúvida, a mais influente — uma que deve ser profundamente compreendida. Como um maestro silencioso, ela dita o raio de dobra, a tonelagem necessária e o comprimento mínimo da aba. O conhecido “Princípio 8×” é a regra prática mais difundida na indústria, mas os verdadeiros especialistas o reconhecem apenas como o início da conversa, não como a resposta final.

Para aço de baixo carbono com resistência à tração de cerca de 450 MPa, a largura ideal da abertura em V (V) é aproximadamente oito vezes a espessura do material (T), ou seja, V = 8 × T.

Seguindo esta diretriz no dobramento aéreo, o raio interno resultante da dobra (IR) será naturalmente muito próximo da própria espessura do material (IR ≈ T). Essa condição de “raio igual à espessura” é considerada ideal — ela proporciona uma dobra firme sem tensão excessiva, mantém a estabilidade e torna o retorno elástico previsível.

O Princípio do 8× é baseado no comportamento do aço de baixo carbono. Quando a “personalidade” do material muda, o fator deve ser ajustado para respeitar sua ductilidade, dureza e características específicas de retorno elástico.

• Ligas de alumínio (graus macios): Altamente dúcteis e requerem menos força de dobra. O fator pode geralmente ser reduzido para 6–8× (V = 6–8 × T).
• Aço inoxidável: Apresenta encruamento significativo e grande retorno elástico. Requer força de dobra maior. O fator deve ser aumentado para 10–12× (V = 10–12 × T) para proporcionar folga suficiente ao fluxo do material e reduzir efetivamente a demanda de tonelagem.
• Aços de alta resistência: Baixa ductilidade, alta fragilidade. Para evitar trincas na superfície externa da dobra sob alta tensão, deve-se usar um raio de dobra maior. Aqui, fatores de 10×, 12× ou até superiores são comuns.

Quando e por que você deve “quebrar” a regra do 8×?

(1) Alcançando dobras de grande raio

No dobramento aéreo, o raio interno final da dobra é determinado principalmente pela largura de abertura em V, não pelo raio da ponta do punção.

Uma diretriz aproximada: o raio interno é cerca de 15–20% da largura da abertura em V. Portanto, quando você precisa de um raio suave muito maior que a espessura do material — como em painéis arquitetônicos ou decorativos — a solução não é um punção com raio maior, e sim uma abertura em V mais larga.

Por exemplo, usar uma abertura em V igual a 16× a espessura do material produzirá um raio aproximadamente 2,5× a espessura. Essa é uma maneira eficiente e de baixo custo de obter grandes raios.

(2) Reduzindo a demanda de tonelagem

A tonelagem de dobra é inversamente proporcional à largura da abertura em V. Aumentar a abertura de 8× para 12× a espessura pode reduzir a tonelagem necessária em quase um terço. Isso tem valor estratégico significativo em certas situações:

Se for necessário processar chapa grossa ou aço de alta resistência além da capacidade nominal da prensa dobradeira, uma abertura em V excepcionalmente larga pode trazer a exigência dentro da capacidade da máquina.

Operar o equipamento em carga máxima por longos períodos reduz sua vida útil. Escolher uma abertura em V um pouco mais larga (por exemplo, V = 10T em vez de 8T) permite que a dobradeira opere sob menor tensão sem afetar significativamente a precisão, reduzindo o desgaste e o consumo de energia.

É claro que a compensação é que uma abertura em V mais larga resulta em um raio de dobra maior e em um comprimento mínimo de aba mais longo, o que deve ser considerado durante o projeto.

2. Cálculo Preciso de Tonelagem

O cálculo preciso da tonelagem é essencial para a segurança, para prolongar a vida útil da máquina e das ferramentas e para garantir a qualidade da dobra. Tonelagem insuficiente não forma a peça, enquanto tonelagem excessiva é um dos erros mais perigosos e caros na produção — uma linha vermelha que não deve ser cruzada.

• Fórmula prática de chão de fábrica: Aqui está uma fórmula comumente usada para estimativa rápida da tonelagem de dobra a ar (unidades métricas):

P = [ C × S² × L ] / V

Onde:

• P = Tonelagem necessária (kN, quilonewtons)
• S = Espessura do material (mm)
• L = Comprimento da dobra (m)
• V = Largura da abertura em V (mm)
• C = Fator do material (aprox. 650 para aço baixo teor de carbono, 1000 para aço inoxidável, 325 para alumínio macio)

A sobrecarga é um assassino silencioso com consequências catastróficas:

(1) Danos permanentes à máquina

Deformação irreversível da estrutura da prensa dobradeira (arqueamento) e danos aos cilindros e ao sistema hidráulico.

(2) Fratura súbita da ferramenta

Principalmente com ferramentas como punções tipo pescoço de ganso, que já possuem menor capacidade de carga, a sobrecarga pode causar rompimento explosivo, lançando fragmentos e representando sérios riscos de lesão.

(3) Perigos à segurança do operador

A perda de controle durante a dobra apresenta um perigo imediato ao operador.

3. Correspondência Precisa de Métodos de Dobra e Ferramentas

A dobra não é um processo único para todos os casos. Dobra a ar, repuxamento e cunhagem são três técnicas centrais com requisitos bastante diferentes de precisão, tonelagem e ferramental. Usar a combinação errada entre método e ferramenta é como tentar pescar em uma árvore — inevitavelmente resultará em baixa precisão ou custos que disparam.

(1) Dobra a Ar

Atualmente, é o método mais comum, eficiente e flexível. A chapa entra em contato apenas com a ponta do punção e os dois ombros da matriz em V, formando três pontos de contato. O ângulo final é determinado pela profundidade de penetração do punção no V, e não pelo ângulo incorporado da matriz.

• Vantagens: Extremamente versátil — uma única matriz (por exemplo, 88° ou 85°) pode dobrar de ângulos agudos a obtusos. Requer a menor tonelagem, com desgaste mínimo na máquina e nas ferramentas.
• Desafios: O retorno elástico é o principal inimigo. Dobradeiras CNC modernas devem ter controle preciso de compensação de ângulo, normalmente realizando uma dobra excessiva para compensar o retorno elástico.

(2) Dobramento por encosto (Bottoming)

O punção pressiona a chapa mais profundamente no V da matriz para que sua superfície interna quase corresponda ao ângulo do punção, mas sem esmagar totalmente o material.

• Vantagens: Força a peça a se conformar à matriz, reduzindo drasticamente o retorno elástico e proporcionando ângulos altamente repetitivos.
• Desafios: Requer significativamente mais tonelagem do que a dobra no ar. Os ângulos da matriz devem corresponder exatamente aos ângulos de dobra (por exemplo, uma dobra de 90° precisa de uma matriz de 90°), reduzindo a flexibilidade.

(3) Cunhagem (Coining)

Um método de precisão forçada. O punção empurra o material para dentro do V da matriz com imensa pressão — de cinco a dez vezes maior que a da dobra no ar — imprimindo totalmente a geometria da matriz na chapa.

• Vantagens: Proporciona a mais alta precisão, praticamente elimina o retorno elástico e pode produzir cantos internos muito agudos.
• Desafios: Requer tonelagem enorme, impondo exigências extremas à rigidez da prensa dobradeira e à resistência das ferramentas. O desgaste rápido das ferramentas é comum. Devido ao alto custo e ao esforço sobre o equipamento, é raramente utilizado na fabricação moderna.

Comparação dos três métodos de dobra:

4. Ângulo e Força de Dobramento

O cálculo preciso do ângulo de dobramento e da força necessária é essencial para operações bem-sucedidas. Diferentes métodos, como dobramento a ar, dobramento de fundo e cunhagem, possuem requisitos únicos de força e ângulo. Garanta que a força de dobramento necessária esteja dentro da capacidade da prensa dobradeira para evitar danos.

5. Requisitos de Tonelagem

Combinar as ferramentas com a capacidade de tonelagem da prensa dobradeira é vital para eficiência e longevidade das ferramentas. Certifique-se de que a prensa dobradeira possa suportar a tonelagem necessária para evitar sobrecarga. Escolha ferramentas que possam resistir à tonelagem máxima para prevenir desgaste ou quebra.

6. Perfil da Ferramenta e Limites de Carga

O perfil da ferramenta deve se adequar ao trabalho, e tanto os limites de carga da ferramenta quanto da prensa dobradeira precisam ser considerados. Alguns perfis são mais fortes e melhor adaptados para aplicações específicas, como matrizes em V para vários ângulos. Certifique-se de que a ferramenta possa suportar a carga máxima para evitar deformação.

7. Estilo e Configuração da Ferramenta

Diferentes estilos de ferramentas oferecem diversos recursos e benefícios, portanto, escolha um que corresponda à máquina de prensa dobradeira e às tarefas.

• Estilo de Precisão Americano: Acessível e fácil de usar, mas pode carecer de precisão a longo prazo.
• Estilo de Precisão Europeu: Oferece alta precisão e travamento seguro, ideal para operações CNC.
• Estilo Wila Trumpf: Possui travamento automático e troca rápida para melhor eficiência e precisão.

8. Compatibilidade da Máquina

Garanta que o sistema de ferramentas seja compatível com a máquina da prensa dobradeira. Verifique se as opções de montagem das ferramentas se ajustam à máquina. Determine se são necessárias modificações ou adaptadores para uma instalação adequada.

9. Segurança e Durabilidade

Segurança e durabilidade são cruciais na seleção de punções e matrizes para minimizar riscos. Invista em materiais de ferramentas de alta qualidade e durabilidade. Garanta o encaixe correto da ferramenta para prevenir acidentes e assegurar desempenho consistente.

10. Precisão e Exatidão

Alta precisão e exatidão nas ferramentas são essenciais para resultados consistentes. Procure por ferramentas com acabamento de precisão e recursos de autoalinhamento para melhor precisão.

11. Facilidade de Configuração e Uso

Escolha ferramentas que sejam fáceis de configurar e usar para melhorar a produtividade. Opções de troca rápida e ajustes intuitivos reduzem o tempo de inatividade.

12. Custo e Valor

Equilibre o custo e o valor das ferramentas como um investimento de longo prazo. Considere o custo inicial, mas priorize o valor e o desempenho. Inclua as despesas de manutenção na avaliação de valor a longo prazo.

13. Suporte e Serviço do Fornecedor

Escolha um fornecedor conceituado que ofereça excelente suporte e serviço. Certifique-se de que o fornecedor ofereça assistência técnica, treinamento e suporte imediato.

VI. Considerações para Seleção de Ferramentas

1. Material a Ser Dobrado

O tipo de metal que você deseja dobrar é um fator importante. A espessura do metal determina a abertura da matriz, o raio de dobra e o ângulo de dobra.

Por exemplo, alguns aços possuem maior resistência do que outros, e essa resistência é chamada de resistência à tração (UTS) do metal. A resistência à tração dos metais é diferente, o que exige matrizes com diferentes forças.

Além disso, o comprimento da chapa metálica determina quantas ferramentas são necessárias. Outro fator é a espessura do metal. Ferramentas projetadas para chapas finas podem não ser adequadas para materiais mais espessos e podem causar desgaste prematuro ou danos às ferramentas e às prensas dobradeiras.

2. Abertura em V e Raio do Material

Ao dobrar chapas metálicas, se a espessura e o tipo de metal forem os mesmos, não existe apenas um tamanho de abertura em V. A chapa metálica não deve ser perdida durante a dobra.

Se o raio interno for menor que a espessura da chapa de metal, a chapa será esticada, levando à deformação da peça.

Um raio maior que a espessura da chapa não causará deformação. Ao escolher a abertura perfeita da matriz em V, devemos não apenas evitar deformações no raio, mas também optar por um raio menor.

3. A Regra de 8

Existe uma regra prática aplicável à abertura em V das matrizes de prensa dobradeira, conhecida como regra de 8. A regra de 8 é baseada em aço laminado a frio com resistência à tração de 60.000 PSI e estabelece que a abertura da matriz em V deve ser oito vezes a espessura do material a ser dobrado.

A regra de 8 se aplica à maioria dos processos de dobra. Dentro da faixa de tonelagem especificada, pode-se produzir um raio interno aproximadamente igual à espessura do material.

No entanto, esta não é uma regra perfeita, pois o fator aumentará ou diminuirá conforme a variação da espessura do material. Como resultado, a largura de algumas aberturas de matriz em V é 6 vezes, 10 vezes ou até 12 vezes a espessura do material.

Placas mais espessas geralmente requerem uma abertura em V de 10 vezes a espessura para distribuir a força sobre uma área maior e evitar rachaduras na placa devido à sua ductilidade reduzida.

Antes de determinar as matrizes da prensa dobradeira, primeiro determine a chapa metálica mais espessa e a mais fina a ser dobrada, e use a regra do 8 para determinar o tamanho correto das matrizes em V.

Selecione a menor matriz em V e dobre o seu tamanho para determinar a próxima matriz em V até atingir o molde máximo. Se não for possível encontrar uma correspondência exata, as dimensões devem ser arredondadas para o molde disponível mais próximo.

Após selecionar o conjunto correto, aprender Como Instalar Matrizes de Prensa Dobradeira é o próximo passo crucial para uma dobra segura e precisa.

4. A abertura em V afeta o raio do material dobrado

A abertura em V das matrizes da prensa dobradeira afeta o raio do material dobrado. Em geral, é ideal que o raio interno do material seja igual à sua espessura.

Se o raio interno for menor que 1 espessura, significa que o material extraído do raio desaparece. Na dobra de chapas, se o raio interno for menor que 1 espessura, pode aparecer uma "deformação lateral" na dobra.

Quanto maior a abertura da matriz em V, maior o raio da chapa metálica. No entanto, a resistência à tração do material também afetará o raio. Em uma abertura de matriz em V determinada, quanto mais forte o material, maior o raio.

No aço carbono, o raio de dobra (R) é geralmente 1/8 da abertura da matriz em V, resultando na seguinte fórmula: R = V/8. No entanto, essa regra varia para diferentes tipos de metal.

5. Comprimento mínimo da aba ou perna

Ao selecionar as matrizes em V, é importante prestar atenção ao comprimento da aba ou perna exigido pela peça de trabalho. Durante a dobra, a chapa metálica deve sempre estar em contato direto com o ombro da matriz.

Se o comprimento da aba for menor que o valor especificado, ela cairá dentro da abertura em V, resultando em dobras imprecisas. Portanto, quanto maior a abertura em V, maior o comprimento mínimo de aba ou perna necessário na chapa metálica.

A aba mínima formada por uma matriz em V é cerca de 70% da abertura da matriz em V padrão, enquanto uma matriz de ângulo agudo pode atingir 110% ou mais da abertura da matriz em V.

Antes de determinar o comprimento mínimo da aba, a chapa metálica deve ser colocada sobre a matriz, de modo que o material entre em contato com o ombro da matriz em um ponto igual a 20% da abertura da matriz em V.

VII. Análise de Caso Específico da Seleção de Matrizes de Prensa Dobradeira

1. Seleção de ferramentas para processamento de chapas de aço inoxidável

A fábrica precisa processar chapas de aço inoxidável 304 com espessura de 2 mm, ângulo de dobra de 90° e comprimento de dobra de 1000 mm. Considerando a alta resistência do aço inoxidável, ocorre o efeito de “retorno elástico” (partes do material retornam às formas originais após a dobra devido à deformação elástica).

Assim, são utilizadas matrizes com abertura em V R4 (a superfície de contato entre o punção superior e a ferramenta inferior apresenta formato em V, e o raio da abertura em V é de 4 mm).

Ao mesmo tempo, o material SKD11 (um aço ferramenta de alta qualidade, alto carbono e alto cromo) é escolhido para melhorar a abrasividade e a vida útil da prensa dobradeira. Após o processamento de teste, a precisão dimensional e a qualidade da superfície da prensa dobradeira atenderam aos requisitos.

2. Seleção de ferramentas para processamento de chapa de liga de alumínio

A fábrica de equipamentos automotivos precisa processar chapa de liga de alumínio 6061-T6 com ângulo de dobra de 120° e espessura de 3 mm. Devido à maciez do material de liga de alumínio, ocorrerão marcas e descascamento (salientes parciais na superfície do material).

Após testes, é escolhida a matriz de boca em U R8 (a superfície de contato entre o punção superior e a matriz inferior apresenta formato em U, o raio da boca em U é de 8 mm), e a superfície da matriz é submetida a tratamento de nitretação (um processo de tratamento térmico superficial que pode melhorar a dureza da superfície da matriz).

Enquanto isso, a força de dobra é devidamente reduzida durante a operação, e a superfície da matriz é lubrificada com óleo. A superfície final da chapa de liga de alumínio fica lisa e limpa, sem deflexão evidente.

VIII. Seleção de Material para Ferramentas de Prensa Dobradeira

O material da ferramenta é um fator importante para melhorar a qualidade da peça e prolongar a vida útil da ferramenta. O custo do material das ferramentas varia dependendo de fatores como o material da peça e a precisão da dobra.

1. Tipos de Aço para Ferramentas de Prensa Dobradeira

Selecionar o tipo de aço correto para ferramentas de prensa dobradeira é crucial para garantir desempenho ideal, durabilidade e compatibilidade com tarefas específicas de dobra. Abaixo estão alguns tipos de aço comumente usados, juntamente com suas propriedades e aplicações.

(1) Aço Cromo-Molibdênio (Chromoly)

O aço cromo-molibdênio, frequentemente chamado de Chromoly, é altamente valorizado na indústria por sua resistência excepcional, resistência à corrosão e longa vida útil. Essas propriedades o tornam adequado para uma ampla gama de aplicações em prensas dobradeiras, incluindo operações de dobra pesada.

(2) Aços T8, T10, 42CrMo e Cr12MoV

Os aços T8, T10, 42CrMo e Cr12MoV são conhecidos por sua alta resistência e dureza. São especialmente eficazes para operações de dobra pesada onde precisão e durabilidade são críticas.

• T8 e T10: Conhecidos por sua alta dureza, tornando-os ideais para aplicações que exigem bordas afiadas e resistentes ao desgaste.
• 42CrMo: Oferece um equilíbrio entre tenacidade e dureza, adequado para aplicações de alta tensão.
• Cr12MoV: Proporciona excelente resistência ao desgaste e tenacidade, sendo uma escolha preferida para ferramentas de precisão.

Para um estudo mais aprofundado sobre como escolher o melhor material para suas necessidades específicas, nosso Material da Matriz de Dobradeira oferece informações e comparações mais detalhadas.

2. Materiais de Liga

Os materiais de liga aprimoram certas propriedades como dureza, resistência ao desgaste e tenacidade nas ferramentas de dobradeira. As ligas comumente usadas incluem:

(1) Aço Ferramenta de Baixa Liga

O aço ferramenta de baixa liga frequentemente contém elementos como carboneto de tungstênio e cobalto, tornando-o duro e resistente ao desgaste. Essa combinação resulta em um material ideal para tarefas de dobra de alta frequência e alta precisão.

(2) Aço Combinado com Carboneto

Este material combina a dureza e abrasividade do carboneto com a tenacidade e trabalhabilidade do aço. Ele oferece um equilíbrio entre essas propriedades, tornando-o adequado para aplicações que exigem tanto resistência ao desgaste quanto tenacidade.

3. Materiais de Alto Desempenho

Para aplicações exigentes, materiais de alto desempenho são preferidos. Estes incluem:

(1) Aço Rápido (HSS) e Carboneto Cementado

O aço rápido (HSS) e o carboneto cementado são conhecidos por seus altos níveis de dureza, tornando-os ideais para aplicações de alta precisão e alto desgaste. Embora mais caros, proporcionam maior vida útil da matriz e melhor desempenho geral.

(2) Carboneto de Tungstênio

O carboneto de tungstênio é valorizado por sua alta resistência ao desgaste e durabilidade. É frequentemente escolhido por sua relação custo-benefício em comparação ao desempenho, tornando-o adequado para operações de dobra exigentes.

4. Principais Propriedades do Material

Ao selecionar o material certo para ferramentas de dobradeira, considere várias propriedades-chave:

(1) Dureza

A dureza é crucial para manter bordas afiadas e resistir ao desgaste. Materiais como HSS e carboneto cementado são preferidos por seus altos níveis de dureza, essenciais para aplicações de alta precisão.

(2) Tenacidade

A tenacidade é vital para evitar rachaduras e deformações da matriz sob alta tensão. Materiais como aços ferramenta de baixa liga e Chromoly são conhecidos por sua excelente tenacidade.

(3) Resistência ao Desgaste

Materiais com alta resistência ao desgaste, como carboneto e aços rápidos, são essenciais para operações de alto volume para garantir que as ferramentas durem mais e mantenham seu desempenho ao longo do tempo.

5. Critérios de Seleção

Escolher o material certo para ferramentas de prensa dobradeira envolve avaliar vários critérios:

(1) Tipo de Material a Ser Processado

A escolha do material da ferramenta deve ser adaptada ao tipo de metal que está sendo dobrado. Por exemplo:

• Alumínio: Requer ferramentas com ângulos e raios mais afiados para evitar que o material se enrole em torno da ferramenta.
• Aço Carbono: Necessita de ferramentas com ângulos mais amplos e raios maiores para acomodar a rigidez do material.
• Aço Inoxidável: Requer ferramentas que possam lidar com sua natureza dura sem comprometer o ângulo de dobra ou causar danos à superfície.

(2) Volume de Produção e Precisão

Para operações de alto volume, materiais como carboneto ou aços rápidos são preferíveis devido à sua resistência superior ao desgaste e durabilidade. Para projetos que exigem tolerâncias rigorosas, ferramentas de precisão são essenciais para atender às especificações de design do produto final.

(3) Considerações de Custo

O processo de seleção deve equilibrar as necessidades de desempenho com as restrições de custo. Os aços carbono para ferramentas são acessíveis e duráveis, tornando-os adequados para tarefas padrão de dobra, enquanto materiais de alto desempenho como HSS e carboneto cimentado são mais caros, mas oferecem maior vida útil da matriz e melhor desempenho.

(4) Compatibilidade com a Máquina Prensa Dobradeira

A ferramenta deve ser compatível com a máquina prensa dobradeira específica utilizada, considerando fatores como estilo de fixação, tonelagem máxima e comprimento de trabalho para garantir encaixe seguro e desempenho ideal.

De modo geral, materiais de ferramentas de alta qualidade incluem aço temperado, aço rápido (HSS) e carboneto de tungstênio. O aço temperado é durável, resistente ao desgaste e pode suportar grandes pesos. O aço rápido é resistente ao desgaste, tem longa vida útil e custo mais elevado que o aço temperado. Já o carboneto de tungstênio é o de maior qualidade e custo.

IX. Manutenção e Armazenamento Adequados

As ferramentas da prensa dobradeira precisam de manutenção e armazenamento corretos para prolongar sua vida útil e garantir a qualidade da dobra.

1. Manuseio e Limpeza Adequados

O manuseio e a limpeza adequados das ferramentas da prensa dobradeira são cruciais para manter seu desempenho e prolongar sua vida útil. Os operadores da prensa dobradeira devem sempre usar luvas para evitar que óleos e resíduos das mãos causem danos.

Após cada uso, limpe completamente as ferramentas com um limpador ou álcool isopropílico para remover quaisquer resíduos, resinas ou partículas de metal que possam causar desgaste. Limpe-as com um pano macio e use regularmente um spray anti-ferrugem. Uma almofada abrasiva pode ajudar a remover quaisquer lascas ou revestimentos deixados por materiais como aço carbono ou alumínio.

2. Práticas de Armazenamento

Práticas eficazes de armazenamento são essenciais para proteger as ferramentas da prensa dobradeira contra danos e corrosão, garantindo que as ferramentas sejam colocadas com segurança em armários de metal ou materiais semissólidos. Fixe e isole cada punção e matriz com espuma ou plástico.

Evite armários de madeira, pois eles podem reter umidade e causar corrosão. Para maior conveniência, armazene o armário próximo à prensa dobradeira. Se as ferramentas forem usadas em várias máquinas, considere o uso de um armário móvel.

Sistemas de armazenamento vertical podem economizar espaço no chão e aumentar a capacidade de armazenamento, com prateleiras configuráveis, divisórias ajustáveis e mecanismos de segurança para evitar que várias prateleiras se abram ao mesmo tempo.

3. Protocolos de Manutenção

A manutenção regular é crucial para garantir a longevidade e o desempenho das ferramentas da prensa dobradeira. Inspeções regulares ajudam a identificar sinais de desgaste, danos ou deformações precocemente, prevenindo problemas significativos que possam afetar o desempenho e danificar a peça de trabalho.

A limpeza das ferramentas após cada uso para remover resíduos e evitar contaminação e ferrugem é essencial. Isso garante que as ferramentas estejam prontas para o próximo trabalho e mantém sua condição. Pode ser necessário realizar afiação regular para manter as bordas das ferramentas afiadas e precisas.

4. Lubrificação

Após a limpeza, esfregue levemente as ferramentas com um lubrificante antes de armazená-las para protegê-las contra corrosão e garantir que permaneçam em boas condições, prontas para o próximo uso.

5. Compatibilidade entre Máquina e Ferramenta

Certifique-se de que as ferramentas sejam compatíveis com os parâmetros da prensa dobradeira, como tipo de fixação, tonelagem máxima e comprimento de trabalho. Essa compatibilidade evita danos e garante uma operação eficiente.

6. Práticas de Segurança e Operação

Para preservar as ferramentas e garantir a segurança, estacione o martelo da prensa dobradeira na posição inferior quando não estiver em uso, apoiando seu peso em blocos em vez das ferramentas. Ao final de cada dia de trabalho, limpe os batentes traseiros, guias e outras superfícies com um pano seco.

Use recursos de segurança como compartimentos com trava e mecanismos de bloqueio para evitar perdas e garantir a segurança do operador durante o acesso e armazenamento das ferramentas.

X. Superando os Desafios de Materiais Complexos e Geometrias Incomuns

1. Estratégias de Dobra para Materiais Especiais

Cada metal tem sua própria “personalidade”. O mais alto nível de maestria na dobra está em compreender e respeitar essas características — guiando-as com as ferramentas e estratégias corretas, em vez de forçá-las à submissão.

(1) Aços de Alta Resistência (HSS/AHSS)

Materiais como Hardox e Weldox são conhecidos por sua resistência extrema e grande recuperação elástica — o pior pesadelo de um engenheiro. Tentar forçá-los em um raio apertado apenas com força bruta é inútil e perigoso, frequentemente levando a trincas ou sobrecarga do seu equipamento.

Seleção de Ferramentas:

1) Aberturas em V Extra-Grandes: A regra de ouro para aços de alta resistência é aumentar — quebrando a regra padrão de 8× em favor de 10×, 12× ou até 15× a espessura do material. Isso fornece espaço suficiente para o metal fluir em um raio natural maior e mais saudável, reduzindo drasticamente a necessidade de tonelagem e protegendo sua prensa dobradeira.

2) Ferramentas de Alta Resistência e Resistentes ao Desgaste: Use ferramentas profundamente temperadas e com capacidade de carga excepcional — isso não é negociável.

3) Punção de Ângulo Agudo com Matriz de Grande Raio: Combine um punção agudo (80° ou menos) com uma matriz inferior de raio amplo para dobrar intencionalmente além do necessário, compensando a grande recuperação elástica. Lembre-se — o raio final é determinado pela largura da abertura em V, não pela ponta do punção.

(2) Aço Inoxidável e Ligas de Alumínio

Ambos os materiais tendem a sofrer riscos superficiais e gripagem, com as ligas de alumínio trazendo ainda o problema adicional de trincas.

Seleção de Ferramentas:

1) Filme Protetor de Poliuretano: Colocar um filme protetor durável sobre a abertura em V isola a peça do contato direto com a ferramenta de aço. Esta é a solução de entrada mais econômica.

2) Inserções de Nylon/Poliuretano: Blocos de nylon encaixados em suportes de matriz de aço são mais duráveis que o filme, com melhor estabilidade de ângulo — especialmente adequados para produção automatizada de alto volume.

3) Matrizes com Rolos: A solução premium. Rolos de aço temperado nos ombros em V substituem o atrito deslizante pelo contato rolante, reduzindo o risco de riscos a um mínimo teórico.

4) Prevenção de Trincas no Alumínio: Além do uso de aberturas em V maiores (regra de 6–8×) e raios de dobra maiores, um fator frequentemente negligenciado é o acabamento superficial da ferramenta. Ferramentas polidas até um acabamento espelhado fino reduzem substancialmente o atrito e a tensão superficial de tração, minimizando efetivamente as trincas.

5) Materiais com Acabamento Espelhado / Revestidos com Filme: Para materiais com tolerância zero a danos superficiais, medidas protetoras de alto nível são essenciais. Filmes de poliuretano, inserções de nylon e matrizes com rolos garantem que a superfície valiosa nunca entre em contato com ferramentas metálicas duras durante a dobra.

2. Soluções para Geometrias Complexas

Quando os projetos exigem mais do que uma simples dobra em V, ferramentas especializadas podem se tornar um verdadeiro multiplicador de força — condensando o que seriam múltiplas etapas em um único processo de conformação preciso.

(1) Dobra com Rebatimento (Hemming)

O rebatimento cria bordas de chapa seguras, lisas e estruturalmente reforçadas. O processo convencional em duas etapas — primeiro dobrando em um ângulo agudo (tipicamente 30°) com um punção agudo, depois trocando para uma matriz de achatamento — sofre com baixa eficiência e erros cumulativos de alinhamento.

Avanço em eficiência: Matrizes de rebatimento em duas etapas com mola completam o processo em um único golpe. O punção primeiro dobra a 30°, depois, ao continuar para baixo, o elemento de mola é ativado para achatar a borda. Sem troca de ferramenta, sem reposicionamento — apenas um ciclo único, preciso e altamente eficiente.

(2) Dobras Deslocadas (Dobras em Z)

Quando é necessária uma forma escalonada (em Z), a prática tradicional envolve duas dobras separadas — um posicionamento complexo e propenso a erros.

Solução de etapa única: Conjuntos de punção e matriz com deslocamento, cuja geometria exclusiva cria duas dobras opostas em um único golpe, produzindo instantaneamente uma dobra em Z perfeita. Isso é inestimável para montagens de chapas metálicas sobrepostas.

(3) Perfis altos e dobra em “janela”

1）Desafio de perfil alto: Na última dobra de uma caixa de quatro lados, as três paredes pré-dobradas podem facilmente colidir com a viga da prensa ou com o corpo padrão do punção. A solução é um punção em pescoço de ganso com altura estendida, oferecendo a folga extra necessária para eliminar interferências.

2）Desafio da dobra em “janela”: Ao dobrar no meio de uma chapa com abas pré-formadas em ambos os lados, uma ferramenta de comprimento total entraria em colisão com essas abas. A ferramenta segmentada resolve isso brilhantemente: o operador simplesmente remove uma pequena seção da matriz no ponto de interferência, criando uma “janela” onde o punção pode trabalhar apenas onde necessário — evitando qualquer colisão perfeitamente.

XI. Perguntas frequentes

1. Quais são os principais fatores a considerar ao selecionar ferramentas para dobradeiras?

Ao selecionar ferramentas para dobradeiras, vários fatores-chave devem ser considerados para garantir desempenho, segurança e eficiência ideais.

• A espessura e o tipo do material, pois materiais diferentes exigem matrizes específicas para obter a dobra desejada sem danos.
• A força de dobra e os requisitos de tonagem devem corresponder à capacidade da dobradeira para evitar danos ao equipamento.
• A configuração da ferramenta, incluindo o estilo e o tamanho dos punções e matrizes, deve ser adequada às operações de dobra específicas.
• A compatibilidade com a máquina dobradeira, a precisão e exatidão das ferramentas são cruciais para resultados consistentes.
• Durabilidade, facilidade de montagem e uso são importantes para minimizar o tempo de inatividade e aumentar a produtividade.
• Considerações de custo e valor, segurança e o suporte e serviço fornecidos pelo fornecedor também são fatores essenciais.

2. Como os diferentes estilos de ferramentas (Americano, Europeu, Wila Trumpf) diferem?

• O estilo de precisão americano possui uma lingueta de 0,50 polegada de largura com fixação básica.
• O estilo de precisão europeu usa uma lingueta de 13 mm com fixação por ranhura retangular para melhor precisão.
• O estilo Wila Trumpf apresenta uma lingueta de 20 mm com ranhuras duplas e fixação automática, combinando precisão com trocas rápidas.

3. Qual é o melhor material para ferramentas de dobradeira?

O aço Cromo-Molibdênio (Chromoly) é o melhor material para ferramentas de dobradeira, oferecendo resistência superior e alta resistência à corrosão. Aços para ferramenta de alta qualidade, como T8, T10 e 42CrMo, também são excelentes escolhas por sua dureza e resistência ao desgaste.

XII. Conclusão

Os ferramentais da prensa dobradeira impactam a forma e a qualidade da peça de trabalho dobrada. Selecione ferramentas adequadas para o material antes da dobra. Determine a forma, o ângulo e o tamanho da abertura da matriz com base na peça de trabalho. O uso correto de ferramentas e materiais aumenta a precisão da dobra.

Eles afetam o ângulo de dobra, o raio interno, o comprimento da aba e a aparência da peça de trabalho. A ferramenta correta melhora a eficiência, reduz custos, evita deformações e garante a segurança do operador.

Ferramentas fabricadas por marcas confiáveis resolvem problemas de amassamento e deformação. Ferramentas de marca oferecem melhor polimento e maior durabilidade. Se não tiver certeza sobre a escolha da prensa dobradeira ou do ferramental, entre em contato com a ADH Machine Tool. Se não tiver certeza sobre a escolha da prensa dobradeira ou do ferramental, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco.

Com mais de 40 anos de experiência na fabricação de prensas dobradeiras, oferecemos máquinas de dobra de alta qualidade, juntamente com soluções de dobra completas e personalizadas. Descubra todo o nosso portfólio de produtos em nosso site oficial catálogo.

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