Doblado de chapa y la ranura en V

La ranura en V hace posible la curva imposible

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La ranura en V corta una ranura que reduce el grosor del metal en la línea de doblado y le permite producir un radio de doblado exterior muy pequeño.

Pregunta: He trabajado en talleres de trabajo durante muchos años, pero hasta hace poco nunca había oído hablar de ranuras en V para producir piezas de chapa. Todo lo que he leído sobre el tema, que no es mucho, habla sobre las ventajas del ranurado en V, pero no tanto sobre lo que sucede después de que estos surcos están en la parte plana. ¿Todavía necesita una prensa plegadora o la pieza está formada a mano? ¿Cómo se produce el radio interior en este tipo de curva y cómo se calcula la tolerancia de curvatura y la deducción de curvatura? ¿Cuándo, cómo y dónde usaría el ranurado en V, y qué tipo de partes se beneficiarían de él?

Respuesta: Me encontré por primera vez con el concepto de surco en la década de 1960, pero esa es otra historia que no se ha contado. Avance rápido de 40 años y el ranurado ahora tiene una interpretación muy diferente, al menos cuando se trata de fabricar piezas de chapa y chapa.

Grooving the Small

Me encontré por primera vez con ranuras de metal hace unos 10 años mientras producía algunas piezas extremadamente pequeñas en mi tienda. Los materiales eran más delgados que 0.012 pulgadas, con una tolerancia dimensional de ± 0.0015 pulg. Y una tolerancia angular de ± 0.5 grados. Para esos espesores y materiales, el fotograbado fue la mejor opción para producir el piso. El fotograbado hizo más que cortar el perímetro de la pieza. También me dio la capacidad de usar líneas de medio grabado para establecer las líneas de doblado.

En el proceso de fotograbado, se asegura un laminado a ambos lados de la lámina. El laminado tiene recortes donde falta el laminado, exponiendo el metal debajo. El ácido rociado elimina el metal expuesto para producir los bordes de las características y el borde exterior de la pieza. Para las líneas de doblado de medio grabado, solo se coloca un laminado cortado en un lado de la pieza de trabajo, en la superficie del material que será el interior del radio de doblado, consumiendo solo la mitad del grosor del material al establecer la ubicación y dirección de la curva.


Para una orden de trabajo dada, recibí tantas piezas como cabían en una de 12 por 18 pulgadas. hoja. El concepto y el proceso funcionaron bien en esta pequeña escala. Estas partes fueron chapadas en oro después de formarse, lo que no dejó ninguna señal de que la línea de medio grabado estuviera allí. Tenga en cuenta que el proceso de fotograbado no funciona con todos los tipos de materiales.

Ranurado en una escala más grande

Fuera del mundo del fotograbado, definimos el ranurado en V para doblar como un método para establecer la línea de doblado y el ángulo de doblado utilizando surcos cortados a lo largo de la línea de doblado. También se conoce como doblado de puntaje, corte en V y puntaje posterior. El proceso de ranurado, realizado por una máquina de corte separada, produce un corte en V ubicado en la línea de doblado. Después del corte de la ranura, la curva puede completarse en la prensa plegadora o incluso a mano. En la plegadora, el operador puede doblar el metal acanalado en varios ángulos y formas utilizando herramientas personalizadas o listas para usar.

El ranurado en V funciona mejor (pero no se limita a) grosores de material de 0.031 a 0.236 pulg. Funciona con metales ferrosos y no ferrosos y otros materiales, incluidos plásticos, aluminio, placas compuestas, latón, bronce, cobre, oro, plata, zinc, acero inoxidable coloreado recubierto con PVD, varios grados de acero inoxidable y acero dulce.

¿Por qué ranura en V?

Algunas partes tienen características que los métodos tradicionales de doblado de plegadoras simplemente no pueden producir. Cuando el aire forma chapa en una prensa plegadora, el punzón empuja el material hacia el espacio del troquel. Durante la formación, la lámina pasa del estado elástico a su estado plástico, donde la lámina permanece doblada. El ángulo de doblado se establece en función de la profundidad de penetración en el espacio del dado, con el radio de doblado interno casi igual al grosor del material, dependiendo del ancho del dado.

El comportamiento del eje neutro es fundamental para la flexión de chapa. En la condición plana, el eje neutro está en el medio del grosor del material. Durante la flexión, se producen tensiones de compresión en el interior de la curva, hacia el radio de curva interior, mientras que la expansión se produce hacia el radio exterior. Estas tensiones desplazan el eje neutral hacia la superficie interior de la curva.

Ese desplazamiento del eje neutro produce el alargamiento que vemos cuando se dobla una chapa o una placa. Recuerde que el piso siempre es más pequeño que la suma total de las dimensiones externas de la pieza terminada.

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Deficiencias de la flexión tradicional

La tensión de tracción lateral en el radio de curvatura exterior a menudo conduce a la decoloración que se observa en la parte exterior de la curva, algo inaceptable para una aplicación arquitectónica. El ranurado en V de la lámina o placa reduce el grosor en la línea de doblado, lo que a su vez reduce el alargamiento y la deformación posterior causada por la fuerza de tracción lateral durante la flexión.

Cuando las pestañas largas y estrechas se doblan en una prensa plegadora, la deformación se produce a partir de las fuerzas de compresión aplicadas en todo el ancho de la curva. Esta deformación obliga al material a alargarse longitudinalmente (paralelo a la línea de curva), convexa el borde de la curva en ambos extremos.

Al mismo tiempo, el radio de curvatura exterior, bajo tensión de tensión, hace que la parte se alargue ligeramente en la dirección del ancho (perpendicular a la línea de curvatura). Esto hace que el radio de curvatura exterior se "arrastre" un poco, creando una condición cóncava central. Cuanto mayor es la deformación, más pronunciada se vuelve la condición cóncava central en el radio exterior. Para la mayoría de las partes, esta área cóncava no tiene ninguna consecuencia, pero en una aplicación arquitectónica, es un gran problema ya que cambia el aspecto de la pieza terminada.

Debido a que el ranurado en V reduce el grosor del material en la línea de doblado, verá menos de este cóncavo que resulta en errores de rectitud; a menudo el radio exterior se vuelve tan pequeño, el cóncavo simplemente no es un problema.

En la flexión de aire convencional, obtendrá los mejores resultados cuando se acerque lo más posible a una relación uno a uno entre el radio de curvatura interior y el grosor del material, una curva perfecta. Sin embargo, dependiendo del tipo de material y el temple, es posible que necesite lo que efectivamente es una curva de radio cero. Y aún debe dejar una superficie exterior lisa en la pieza terminada.

A veces, una parte puede requerir un radio que sea producible con una forma de aire tradicional, y un operador experto ciertamente puede producir este tipo de curvas. Pero hay tantos espesores y variaciones de tensión dentro de la zona de tolerancia para un calibre particular de láminas. Lograr piezas consistentes a lo largo del tiempo no es fácil, y las inconsistencias del material en la prensa plegadora pueden provocar variaciones en el ángulo de curvatura, el radio interior y la dimensión.

De ahí la ventaja de adelgazar el material en la línea de doblado con ranurado en V y la posterior reducción en el radio de doblado. El adelgazamiento del material en la línea de doblado debilita el doblado, pero si la resistencia de doblado resultante (inferior) cumple con los requisitos del trabajo, entonces debería ser una técnica viable para producir ángulos y dimensiones de doblado nítidos, limpios y consistentes. El ranurado en V también mejorará la precisión de la muesca y el aspecto de la pieza terminada.

Ventajas arquitectónicas

El método funciona bien para fabricaciones arquitectónicas. Puede hacer que las superficies decorativas sean fáciles de fabricar para proyectos como vestíbulos bancarios, hoteles, aeropuertos, restaurantes, centros comerciales e incluso equipos de cocina donde el acabado y el aspecto general son los objetivos principales. Los fabricantes de piezas de chapa metálica para paneles arquitectónicos decorativos, sistemas de paredes y otros componentes estéticos a menudo usan ranuras en V para producir esquinas afiladas en paneles que, una vez enclavados y montados, dan la apariencia de ser una unidad sin costuras.

El proceso produce un radio de curvatura muy pequeño que satisface las demandas de trabajos específicos. El radio de curvatura pequeño también carecerá de marcas de troquel excesivas que tendría de una operación tradicional de acuñación o de fondo.

En paneles grandes o gruesos, el ranurado en V tiende a reducir el envasado de aceite (ondulación) en la superficie del metal, a diferencia de los métodos de formación tradicionales que introducen o amplifican el envasado de aceite y condiciones similares como arrugas y pandeo.

En una forma de aire estándar, el proceso de flexión produce un efecto cóncavo en el radio exterior. No es un problema para la mayoría de las partes, esto puede ser un problema para ciertas aplicaciones arquitectónicas.

Por lo general, si va demasiado pequeño con el radio interior para una operación de formación, terminará con grietas en la superficie exterior de la curva. Pero el ranurado en V permite al fabricante de una pieza de trabajo arquitectónico cumplir con los requisitos críticos de un radio interior pequeño mientras produce piezas sin las marcas de curvatura de la formación tradicional. La precisión dimensional es perfecta, el aspecto de la pieza terminada es de primera categoría y la precisión del ángulo de curvatura es excelente.

Doblar con ranurado en V también reduce las desviaciones de rectitud del borde del radio en piezas largas y estrechas. La mejor parte es que incluso las formas complicadas se pueden producir en la prensa plegadora utilizando herramientas agudas estándar.

Engañando a un profesional

Nuevamente, el ranurado en V reduce significativamente el grosor del material en la línea de doblado. Una aplicación típica podría implicar algo de aluminio prepintado que un taller necesita formar sin agrietarse (pequeñas grietas) en el exterior de la curva. La flexión de aire convencional con una prensa plegadora produce un radio exterior relativamente grande, de nuevo, porque el material fuera del eje neutro se está expandiendo. Sin embargo, la pintura de la superficie no se estira bien, de ahí la grieta en el exterior de la curva. El ranurado en V puede reducir el grosor del material en la línea de doblado a la mitad, de 0.080 a 0.040 pulgadas, lo que permite un radio de doblado limpio y apretado.

Sin embargo, el adelgazamiento del material reduce la distancia desde el radio de curvatura exterior al eje neutro, y esto hace que el proceso sea meticuloso en el mejor de los casos. Naturalmente, la curva quiere ocurrir en el centro de la ranura en V, por lo que si desea realizar pequeños ajustes en los backgauges para la ubicación de la curva, la ranura en V no siempre coopera. Además, los ajustes del ángulo de curvatura no funcionan tan bien como parece, especialmente si el grosor de su material varía.

El proceso de ranurado en V en sí también puede ser un desafío. Tomará algún tiempo alcanzar la profundidad de comprensión necesaria para aplicar todas las posibilidades que presenta el ranurado en V. Y aunque una ranura mecanizada se ve bien, en muchos casos puede ser una adición muy lenta y costosa a un proceso de doblado.

Dicho todo esto, cuando se completa la curva acanalada, tiene un radio de curvatura visiblemente más apretado y limpio que fácilmente engañaría a un profesional para que crea que está trabajando con material de calibre más ligero.