Doblado de metales. Métodos, herramienta para doblar metales

El proceso de doblado se llama operación de metalurgia, con la ayuda de la cual una pieza de metal, durante la deformación, toma la forma espacial requerida. En la práctica de la plomería, un cerrajero a menudo tiene que doblar piezas de trabajo de láminas, tiras y material redondo en ángulo, con un cierto radio, doblar curvas de varias formas (ángulos, bucles, soportes, etc.). Para realizar este trabajo, primero debe determinar la longitud de la pieza de trabajo desplegada.

Cuando el grosor de la pieza de trabajo supera los 4 mm, se utiliza el doblado en caliente.

Durante el proceso de doblado, el metal está sujeto a fuerzas de tracción y compresión simultáneas. En el lado exterior de la pieza, en el lugar de la flexión, las fibras metálicas se estiran y su longitud aumenta; en el interior, por el contrario, las fibras se comprimen y su longitud se acorta. Y solo la capa neutra, o, como comúnmente se le llama, la línea neutra, en el momento de la flexión, se cree que no experimenta compresión ni tensión, y por lo tanto, la longitud de la línea neutra después de doblar la pieza no cambia.

Al doblar metal, es necesario superar las fuerzas elásticas de la pieza de trabajo de metal.

elasticidad llamada la propiedad de una pieza de trabajo de metal, debido a que la pieza restaura su forma y dimensiones originales después de que se retira la carga. A temperaturas normales, limitadas por la velocidad y la duración de la deformación, la pieza se puede considerar con suficiente precisión

elástico hasta que las tensiones y deformaciones que surgen en él excedan un cierto valor del límite elástico. Por lo tanto, una parte doblada en cierto ángulo, después de eliminar la tensión, tiende, como un resorte, a enderezarse, es decir, el ángulo de plegado siempre aumenta ligeramente y la pieza se endereza un poco. Por lo tanto, en la fabricación de piezas flexibles se deben tener en cuenta las propiedades elásticas del metal.

plasticidad Se denomina capacidad de un material para mantener, en todo o en parte, la deformación resultante de la acción de fuerzas aplicadas y al término de estas fuerzas. Dependiendo de la relación de los valores de deformación residual y elástica obtenidos antes del inicio de la fractura, el material puede considerarse plástico o frágil. Sin embargo, la plasticidad y la fragilidad no pueden atribuirse únicamente a la propiedad del material. El mismo material, dependiendo de la naturaleza del estado de tensión, la temperatura y la velocidad de deformación, puede manifestarse como plástico o quebradizo.

Existen las siguientes etapas de deformación plástica:

  • a) el comienzo de la fluidez: deformaciones plásticas del mismo orden que las elásticas;
  • b) estado plástico con pequeñas deformaciones: las deformaciones plásticas son grandes en comparación con las elásticas, pero pequeñas en comparación con los cambios iniciales en el tamaño o la forma de la pieza;
  • c) estado plástico en grandes deformaciones (deformaciones plásticas tecnológicas) – las dimensiones o formas de la pieza cambian significativamente.

La flexión se acompaña de deformaciones elásticas y plásticas, lo que provoca distorsiones de la forma de la sección transversal original de la pieza de trabajo y una disminución de su área (apretación) en la zona de flexión (Fig. 1).

Distorsión de la forma de la pieza de trabajo durante el plegado

La figura. 1. Distorsión de la forma de la pieza de trabajo durante el plegado: a – sección redonda; b – sección rectangular; c – apretando

Además, es posible la formación de pliegues a lo largo del contorno interior y grietas a lo largo del contorno exterior. Las tensiones de las fibras exteriores en un relativamente pequeño r en estas fibras se acerca a la resistencia a la tracción, como resultado de lo cual el material se destruye (se forman grietas). Estos defectos son más probables cuanto menor es el radio de curvatura y mayor el ángulo de curvatura. Para evitar la aparición de defectos, es necesario mantener el radio de curvatura mínimo.

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El radio de curvatura mínimo está determinado aproximadamente por la fórmula: r=S·k, donde r es el radio de curvatura, k es un coeficiente que depende del material y la dirección de laminación, S es el espesor del material. Al doblar las fibras para cobre, zinc, latón y aluminio k=0,25–0,3, para acero dulce – k=0,5 y para acero de dureza media – k=0,8. Al doblar a lo largo de las fibras para cobre, zinc, latón y aluminio k= 0,4–0,45, para acero dulce – k=1,2 y para acero de dureza media – k=1,5. Al limpiar los bordes antes de doblarlos, k se puede reducir en 1,5 y, a veces, en 2 veces.

La longitud de la pieza de trabajo L durante la flexión está determinada por la suma de las longitudes de las secciones rectas y las longitudes de los ejes neutrales de las secciones curvas, por ejemplo, L= l1+ l2+ l (Fig. 2).

donde φ es el ángulo del arco f en grados (φ=180° – β ); x es la distancia del plano interior al eje neutro en mm.

Esquema de los componentes de la longitud de la tira doblada.

La figura. 2. Esquema de los componentes de la longitud de la tira doblada.

Con un relativamente pequeño r el alargamiento del material en las fibras externas se aproxima a la resistencia a la tracción, lo que hace que el material falle (se formen grietas).

1. Técnicas básicas para doblar piezas a partir de una tira

Al doblar piezas a mano Hay que tener en cuenta que, dependiendo de las propiedades del material, el espesor y las dimensiones de la pieza a trabajar del fleje, es necesario aplicar diferentes esfuerzos para realizar el trabajo. Por tanto, hay que tener en cuenta que:

  • al doblar piezas de material plástico en lámina delgada con un espesor de 0,2 mm o menos, pueden quedar huellas de golpes de martillo en la superficie de las piezas, por lo que se recomienda utilizar revestimientos de barras de madera, piezas de fleje o barra de acero, etc. al doblar, en algunos casos, este trabajo se puede hacer sin un martillo, pero engarzando manualmente la pieza de trabajo con forros;
  • cuando se doblan piezas de material plástico de lámina delgada, se utilizan martillos ligeros de 0,2–0,5 mm de espesor, revestimientos de metales no ferrosos, de segmentos de una tira o barra de acero, etc.;
  • para piezas hechas de material laminar con un espesor de 3,0 mm o más, se utilizan martillos más pesados ​​para el doblado preliminar (martillos para material con un grosor de 8 mm o más) y martillos más ligeros para el doblado final y el enderezado de las piezas después del doblado;
  • con doblado manual, dependiendo de los esfuerzos que se apliquen para doblar las piezas, se elige un tornillo de banco menos o más pesado;
  • en el doblado manual, con un aumento en el espesor del metal, aumentan las fuerzas con las que es necesario sujetar la pieza de trabajo en un tornillo de banco. Como resultado, las mordazas de tornillo de banco endurecidas dejan rastros de revestimientos de mordaza corrugados en la superficie de las piezas de trabajo, lo que estropea la apariencia de las piezas. Por lo tanto, cuando se fijan espacios en blanco en un tornillo de banco, se utilizan revestimientos de metal no ferroso, acero dulce, etc.;
  • al doblar manualmente piezas simétricas, es posible cambiar el eje de simetría a lo largo de la pieza de trabajo, por lo que es recomendable dejar un margen simétrico en los extremos de la pieza de trabajo, que se elimina al final del doblado;
  • al doblar estantes cortos (por ejemplo, para abrazaderas hechas de un material de 4 a 6 mm de espesor), que son menores que el ancho del percutor del martillo, es recomendable dejar un margen simétrico en los extremos de la pieza de trabajo, que se retira al final de la flexión.
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El doblado de piezas se realiza de acuerdo con la muestra de la pieza terminada, o de acuerdo con el diseño del modelo, que es más conveniente para el trabajo.

Para completar el diseño, el trabajador dibuja en una hoja de papel o en una hoja de metal (con un trazador) un perfil de tamaño natural de la parte que deberá doblarse. Luego, a partir de un alambre o una tira delgada, con unos alicates, el contorno del perfil de la pieza se dobla de acuerdo con el dibujo (teniendo en cuenta los radios y ángulos de inclinación de los planos).

Para doblar piezas, los mandriles se seleccionan con un radio de doblado mínimo y con radios que deben conectar las secciones rectas de la pieza.

En la pieza de trabajo de la pieza, las líneas están marcadas con un trazador, a lo largo de las cuales se realizará el doblado.

Al doblar los estantes, la pieza de trabajo 1 (Fig. 3, a) se sujeta en un tornillo de banco entre dos mandriles 2 y 3 de modo que la línea de doblado se gire hacia la curva, al nivel del borde superior del mandril 3. El el estante superior de la parte 1 se golpea con un martillo, es necesario uniformemente sobre toda la superficie del percutor.

Doblar la pieza de trabajo en un tornillo de banco

La figura. 3. Doblar la pieza de trabajo en un tornillo de banco: a – en ángulo; b – a lo largo del radio

El ángulo de inclinación del estante se verifica aplicando la plantilla al borde vertical de la pieza 1. El borde del mandril 3, en el que se dobla la pieza de trabajo, debe ser aserrado a lo largo de un radio mayor que el crítico para el determinado espesor de la pieza de trabajo.

Al doblar a lo largo del radio, la pieza de trabajo 1 (Fig. 3, b) se sujeta en un tornillo de banco entre la esponja y el mandril 2 de modo que la línea de doblado se gire hacia la curva y sobresalga por encima de la generatriz del mandril 2 en A mm , si es necesario que los estantes sean de igual longitud.

donde r es el radio del mandril.

La dirección de los golpes de martillo se muestra mediante flechas.

Para doblar se utilizan espacios en blanco de material de hoja. dobladoras de chapa manuales и máquinas accionadas mecánicamente. El principio de funcionamiento es que una pieza de trabajo se fija en la mesa de la máquina con una abrazadera, que se establece por el lugar de flexión en relación con la abrazadera. Luego, el travesaño giratorio se pone en movimiento, gira al ángulo establecido y, por lo tanto, dobla la pieza de trabajo al ángulo deseado. La máquina tiene un utillaje que le permite doblar varios perfiles.

2. Técnicas básicas para doblar piezas de tubería

El doblado de piezas de tuberías se realiza en condiciones de frío y calor por métodos manuales y mecanizados, con y sin rellenos.

rellenos utilizado para prevenir la formación de pliegues y aplanamiento de las paredes de las tuberías. Arena fina seca o gránulos sintéticos se utilizan como rellenos.

Para cada tubo, en función de su diámetro y material, se establece el radio de curvatura mínimo admisible. Con un radio más pequeño, la flexión es inaceptable (Tabla 1).

Tabla 1. Valores de los radios de curvatura de tubería mínimos permitidos en estado frío, mm

en doblado en frio Se utilizan tuberías con un diámetro de hasta 25 mm, dispositivos manuales.

En la fig. 4a mostrado máquina manualdiseñado para doblar tubos con un diámetro de 12 a 20 mm. La máquina tiene un eje 1 y una placa base 2, con la que se atornilla al banco de trabajo. Los cuerpos de trabajo de la máquina son un rodillo fijo 4 con una abrazadera 5, montado en el eje 1, y un rodillo móvil 3, montado en un soporte 6 con un mango 7. El extremo del tubo doblado se coloca en la abrazadera entre los rodillos, luego el soporte con el rodillo móvil se gira alrededor del eje del rodillo fijo hasta la curva requerida, después de lo cual el soporte se devuelve a su posición original y se retira la tubería.

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Doblado en accesorios de mano

La figura. 4. Doblado en accesorios de mano

Para doblar tubos de cobre de diferentes diámetros, al ensamblar máquinas, utilizan Dobladora de tubos de varios hilos (5.66b). En este caso, el tubo se pasa entre los rodillos 1 y 2 hasta que toca el tope, luego, cuando se gira la horquilla 3, el rodillo móvil 2 rueda alrededor del fijo, doblando el tubo a lo largo de un radio igual al radio del rodillo 1 .

Con Dobladora de tubos de palanca manual (5.66, c) es posible doblar tuberías de gas de acero con un diámetro de 1/2, 3/4 y 1 “en estado frío sin relleno.

Para doblar manualmente tubos de acero con un diámetro de hasta 50 mm en un ángulo de 180 ° sin relleno en estado frío, se puede usar un cabezal especial con accionamiento manual.

3. Producción de resortes cilíndricos.

Según su propósito, los resortes cilíndricos se dividen en resortes de tensión, compresión y torsión (Fig. 5).

en los manantiales trabajando en compresión (Fig. 5, a), los giros están ubicados a cierta distancia entre sí, el paso es t; los extremos de los resortes se presionan contra bobinas adyacentes. Las dimensiones principales son: diámetro interior – Din, diámetro exterior – Dout; paso de bobinado – t; diámetro del alambre – d; longitud del resorte – L.

Muelles cilíndricos

La figura. 5. Muelles cilíndricos: a – compresión; b – estiramiento; c – torsión

en los manantiales trabajando en tensión (Fig. 5, b) las vueltas encajan perfectamente una con la otra, las últimas vueltas están dobladas 90° y dobladas en forma de medios anillos y anillos. Las dimensiones principales son: diámetro exterior – D; diámetro del alambre – d; radio del ojo – r; ancho del gancho – b; longitud de bobinado del resorte – L1; la longitud total del resorte es L2.

en los manantiales retortijón (Fig. 5, c), las bobinas se ajustan perfectamente entre sí, hay ganchos en los extremos que perciben la carga de torsión y tuercen el resorte en su conjunto. Las dimensiones principales de los resortes de torsión son las mismas que las de los resortes de tracción.

Para calcular la longitud de la pieza de trabajo requerida para la fabricación del resorte, es necesario conocer el diámetro promedio del resorte D0, que es igual a:

La longitud de la pieza de trabajo f del resorte (excluyendo los anillos o ganchos en los extremos) se determina mediante la siguiente fórmula:

f=πDn, donde n es el número de espiras del resorte.

Al contar las bobinas de un resorte, solo se tienen en cuenta las bobinas de trabajo. Para resortes de compresión con bobinas sin prensar, la cantidad de bobinas de trabajo se determina restando dos bobinas de la cantidad total de bobinas (una bobina de cada extremo del resorte). Si se presionan las vueltas extremas para formar un plano de referencia, se resta una vuelta y media.

Habitualmente, para la reparación de máquinas, el enrollado de muelles se realiza sobre torno universal (Fig. 6).

Enrollar un resorte en un torno

La figura. 6. Enrollar un resorte en un torno

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Un portacables está instalado en el portaherramientas 1 de la máquina. En el mandril 2 de la máquina, se instala un mandril 3, cuyo diámetro es 0,85–0,9 menor que el diámetro interior del resorte. El soporte de la máquina se instala de modo que el portaalambres quede al lado de las mordazas del mandril, luego se ajusta la velocidad del husillo a no más de 60 rpm y el avance 4 correspondiente al diámetro. d alambre o paso t muelles. Encienda la máquina y cuente el número de revoluciones del mandril. Cuando el número de revoluciones del mandril es igual al número de espiras del resorte, teniendo en cuenta las espiras que no funcionan, la máquina se detiene y se establece la parada de apagado de la máquina y alimentación.

Luego, el calibrador de la máquina se ajusta de modo que el soporte del cable quede al lado de las mordazas del mandril. El cable se pasa a través del soporte y su extremo se fija en el marco con un collar con correa o en un agujero, como se muestra en la figura. La primera vuelta del resorte se realiza girando el cartucho con la mano y luego encendiendo la máquina.

Después de parar la máquina, se muerde el extremo del alambre con un cortador de alambre.

Al enrollar resortes en la máquina, debe tener mucho cuidado. Un cable suelto o un cable roto y arrugado puede retroceder y causar lesiones.

Por lo general, para los resortes de extensión, el bobinado continuo se lleva a cabo en toda la longitud del mandril y luego se divide en los resortes necesarios a lo largo de la longitud.

Para los resortes de compresión, también se realiza un bobinado continuo, pero notan en la regla o el dial de alimentación en qué lugares es necesario apagar la alimentación, hacer dos o tres vueltas comprimidas y volver a encender la alimentación.

Al final del bobinado, produzca manualmente repintado muelles. Al mismo tiempo, se retiran los extremos de cierre que solían sujetar el alambre en la máquina y se separa el número de vueltas requeridas para el resorte. Para hacer esto, haga una incisión con una lima triédrica en el lugar correcto del alambre y rompa o corte el alambre en el lugar correcto con un cincel fijado verticalmente en un tornillo de banco.

Que atar los extremos resorte, trabajando en compresión, el resorte 2 se inserta en el tubo guía 1 (Fig. 7, a) y se calienta a través de la abertura del tubo con la llama de un quemador de gas o soplete. Tan pronto como la bobina se calienta al rojo, el resorte se retira del tubo y se presiona rápidamente contra el plano de la placa.

Precarga de los extremos del resorte de compresión

La figura. 7. Precarga de los extremos del resorte de compresión: a – calefacción; b – en una rectificadora

Después de precargar las bobinas, se le da al resorte una posición vertical en la placa. Para hacer esto, coloque el resorte en bruto en el mandril y muela el metal al final del resorte con la superficie lateral de la rueda abrasiva. en una rectificadora (Figura 7b).

Si el resorte se enrolló con una interrupción en la alimentación, entonces es suficiente dividir la pieza de trabajo en partes y modificar los extremos en una rectificadora.

terminación final los resortes de tensión en forma de medios anillos se realizan manualmente con un soporte en un tornillo de banco (Fig. 3, a) o alicates de punta redonda.

8)

Para hacer esto, manualmente con un cincel en la placa, se dobla una vuelta de 30 a 40 ° al final del espacio en blanco del resorte de corte. Luego, la bobina doblada del resorte se dobla aún más con el soporte en el soporte (Fig. 90° con un martillo. Si el cable no es rígido, esta operación se puede realizar con unos alicates de punta redonda.

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¿Qué equipos y herramientas se utilizan para doblar metales?

¿Qué equipos y herramientas se utilizan para doblar metales?

Uno de los procedimientos tecnológicos comunes asociados con el procesamiento de metales es el doblado. Tal manipulación facilita dar al producto la forma deseada. Usando herramientas especiales para doblar metal, crean elementos decorativos, partes de muebles, cornisas y otros detalles. La principal ventaja de este procedimiento es la capacidad de obtener fácilmente un artículo adecuado. En este caso, el resultado es un producto sin costuras que es difícil de deformar o estropear. Su apariencia y características se conservan durante mucho tiempo. El plegado de chapa puede ser manual o mecánico. Ambas opciones son útiles en diferentes casos.

Las herramientas de plegado de chapa le permiten realizar trabajos de varios niveles de complejidad. Puede comprar equipos similares para autodoblado o contactarnos. La planta Ural de estructuras de láminas realiza plegado de alta calidad.

Tipos comunes de herramientas.

Los diferentes tipos de herramientas y accesorios utilizados en el doblado de metales están destinados a realizar trabajos complejos y simples. Hay equipos diseñados exclusivamente para uso en producción, en talleres y para uso en pequeños talleres. El grosor del metal también afecta la elección de la herramienta.. Si estamos hablando de elementos delgados, solo se usa la flexión en frío. De acuerdo con los tipos de piezas con las que se suele trabajar, también se debe seleccionar el equipo. Los nombres de las herramientas para doblar metales son diferentes, al igual que sus áreas de uso.

herramienta más popular para doblar láminas de metal en una fábrica: esta es una máquina. Hay tales variedades:

  • electromecánico – a menudo utilizado en la producción en masa, adecuado para elementos en miniatura;
  • hidráulico – se utilizan para elementos hechos de metal especialmente grueso o duradero, proporcionan una calidad de trabajo casi de joyería.

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Por separado, se distinguen equipos y herramientas para doblar metal a mano. Esto se usa a menudo:

  • martillos (ligeros y pesados);
  • mazos, tornillo de banco;
  • alicates;
  • dobladoras de chapa manuales.

La elección de las herramientas de hojalatería para doblar chapa también está directamente influenciada por las características del material con el que tendrá que trabajar. Por ejemplo, si hablamos de láminas de metal, cuyo espesor no supera los 0,5 mmes recomendable utilizar un martillo ligero. Si se trata de más metal grueso (8-10 mm), entonces vale la pena dar preferencia a un mazo. Independientemente del tipo de equipo que utilice, debe cumplir con las normas de seguridad y las reglas de trabajo.

¿Qué herramientas para enderezar y doblar metal y alambre se usan con más frecuencia?

A menudo, los artesanos desean comprar todas las opciones de herramientas que están a la venta. Sin embargo, esto es imprudente. Primero debe comprender con qué volúmenes de productos planea trabajar. Por ejemplo, si estamos hablando de un taller pequeño, las máquinas y herramientas manuales simples serán suficientes. Dicho equipo se puede llevar fácilmente con usted para trabajar en la carretera, en varios sitios de construcción.

También debe comprender con qué tipos de material planea trabajar. Si estamos hablando no solo de láminas de metal delgadas, sino también de productos más masivos, deberá comprar máquinas productivas.

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