Guia essencial para ferramentas de prensa dobradeira

À primeira vista, as matrizes de dobra parecem ser formas geométricas relativamente regulares, muito mais simples do que as matrizes de estampagem. Entretanto, ao examinarmos os folhetos dos fabricantes de matrizes de dobra, geralmente os encontramos repletos de dezenas ou até centenas de páginas de detalhes técnicos. Os diagramas estruturais parecem incrivelmente complexos. Por que isso acontece?

Tipos de ferramentas de prensa dobradeira

CNC comum freio de prensa O ferramental pode ser classificado em matrizes superiores (punções superiores) e matrizes inferiores (matrizes inferiores), placas intermediárias (também chamadas de grampos rápidos, que prendem o punção superior ao cilindro da prensa dobradeira), trilhos-guia (também conhecidos como suportes de matriz, conectados às matrizes inferiores) e blocos espaçadores (também chamados de assentos de matriz inferiores, conectados à mesa de trabalho de compensação mecânica e instalados no suporte da prensa dobradeira).

Os principais cilindros da prensa dobradeira são móveis na parte superior, o que significa que o punção superior é a matriz ativa, aplicando pressão na chapa metálica até a cavidade da matriz inferior; a matriz inferior permanece estacionária, apoiando a chapa metálica como a matriz passiva.

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Ferramentas de freio de prensa é geralmente dividido em matrizes padrão e especiais.

Em termos de formato, as matrizes superiores podem ser classificadas como punção padrão, punção de raio, punção gooseneck (mais comumente visto) e matrizes de formação.

As matrizes superiores típicas têm ângulos de 30 graus, 60 graus e 78 a 88 graus, enquanto as ranhuras da matriz inferior têm aproximadamente 30 graus, 60 graus e 80 a 90 graus; os punções de raio são projetados com base no raio e no comprimento do arco da peça de trabalho; os punções de pescoço de ganso são usados principalmente para peças em forma de U ou para evitar interferência em várias dobras.

As matrizes inferiores padrão podem ser divididas com base no número de ranhuras em: matrizes V simples, matrizes V duplas e matrizes V múltiplas.

As matrizes Single-V e Double-V têm uma ou duas ranhuras em suas superfícies e são comumente usadas para dobra de precisão em prensas CNC de médio e pequeno porte.

Um padrão comum é a matriz concêntrica de duplo V, em que a distância da linha central das duas aberturas em forma de V até a linha central da ranhura do trilho-guia abaixo é igual.

A vantagem desse design é que, por exemplo, ao mudar de uma ranhura V8 para uma ranhura V12 no mesmo plano, basta puxar a matriz para fora do trilho-guia, virá-la e reinseri-la no trilho para mudar para a ranhura V12.

A matriz se alinha automaticamente, e a troca pode ser concluída em poucos segundos, o que também é conveniente para evitar interferências durante a dobra.

As matrizes inferiores multi-V podem ser matrizes multi-V de dois lados ou as matrizes multi-V de quatro lados, mais comuns, com várias ranhuras de tamanhos ou formas diferentes em cada uma das quatro superfícies, adequadas para uso múltiplo e adaptáveis para dobrar várias espessuras de chapas metálicas.

Ao trocar as ranhuras, é necessário girar os parafusos para girar a matriz e recentrá-la, geralmente usada em prensas dobradeiras grandes e máquinas de dobra convencionais.

Além disso, há matrizes inferiores com abertura ajustável, em que o tamanho da ranhura pode ser ajustado de acordo com as necessidades do cliente. Essas matrizes são fornecidas com vários métodos de ajuste e estruturas de travamento, incluindo matrizes inferiores ajustáveis semiautomáticas com aberturas de cremalheira e pinhão, matrizes inferiores ajustáveis automáticas com aberturas de bloco de cunha, matrizes inferiores ajustáveis inseríveis e matrizes inferiores ajustáveis com calço, todas as quais podem ser ajustadas para atender às necessidades do cliente.

As matrizes especiais são usadas principalmente para formar peças com formatos especiais, como expansão de tubos, pré-formação de tubos de aço e outras aplicações exclusivas, semelhantes às matrizes de estampagem. Dentro das matrizes de dobra, a estrutura das matrizes especiais é a mais complexa, geralmente disponível em formas monolíticas e modulares.

As matrizes monolíticas são mais caras de fabricar e geralmente são usadas para matrizes de pequeno e médio porte. Em contrapartida, as matrizes modulares costumam ser usadas para matrizes grandes e estruturalmente complexas, pois têm custos de fabricação segmentados relativamente mais baixos e melhor controle de precisão.

Funcionalmente, as ferramentas de prensa dobradeira podem ser categorizadas em matrizes de finalidade única e de finalidade múltipla. As matrizes de finalidade única só podem produzir peças de trabalho com um formato específico, enquanto as matrizes de finalidade múltipla podem processar vários formatos.

Por exemplo, uma matriz multiuso pode primeiro dobrar um ângulo agudo e depois flangear para formar as bordas de uma caixa. Algumas matrizes podem ser desmontadas e remontadas, conhecidas como matrizes compostas, incluindo matrizes offset (usadas para formar peças em forma de Z) e matrizes de flange duplo. Essas matrizes multiuso aumentam a flexibilidade da produção e são adequadas para o processamento de vários formatos de peças.

Do ponto de vista econômico e de viabilidade técnica, as matrizes de dobra são flexíveis e econômicas. Elas são adequadas para dobrar pequenos lotes de peças variadas, bem como para a produção em larga escala de produtos de chapa metálica única.

Usadas principalmente para dobrar ângulos retos, cantos agudos e ângulos arredondados em estruturas de chapas metálicas, as matrizes de dobra são versáteis, com várias matrizes curtas que podem ser combinadas para formar uma matriz longa.

Em comparação com as matrizes de estampagem, elas têm custos de projeto e fabricação relativamente mais baixos e ciclos de produção mais curtos.

Durante o processo de dobra, devido ao manuseio de espessuras variáveis de chapas metálicas, bordas diferentes, tamanhos de ângulos e aberturas de ranhuras em V, as matrizes de dobra devem ser trocadas com frequência. Isso exige trocas rápidas de matriz e calibração rápida dos pontos centrais da matriz.

Diferentemente da estampagem, as matrizes de dobra requerem um posicionamento preciso da chapa metálica em relação à matriz antes do fechamento, o que é obtido por meio de um mecanismo de backgauge. Além disso, durante a dobra, a distribuição de força é desigual entre as extremidades e o centro do aríete, o que pode levar ao retorno elástico, daí a necessidade de uma mesa de trabalho de compensação para ajustar a deflexão da dobra.

Isso torna as matrizes de dobra mais complexas do que as matrizes de estampagem padrão. Essa complexidade é a razão pela qual alguns manuais técnicos de matrizes de dobra são tão extensos, pois precisam acomodar uma ampla gama de modelos principais e matrizes específicas do fabricante.

Quais são os critérios para a seleção de matrizes de dobra?

As matrizes de dobragem, um dos componentes mais importantes em contato com a chapa metálica, suportam compressão e atrito contínuos. A pressão e a temperatura localizadas podem ser extremamente altas, levando ao desgaste da superfície da matriz.

Há vários critérios para avaliar as matrizes de dobra, incluindo custo, sofisticação do projeto, complexidade, precisão da planicidade e concentricidade da matriz superior e inferior, bem como a rugosidade da superfície da cavidade da matriz.

Outros fatores abrangem a vida útil, a durabilidade, a resistência ao desgaste, a resistência à corrosão, a segurança, a dificuldade de fabricação, a intercambialidade entre diferentes marcas de dobradeiras e a facilidade de manutenção. A seleção é feita sob medida para atender aos diversos requisitos dos produtos dos clientes.

Por exemplo, as matrizes de dobra de precisão devem ter alta planicidade (0,02 mm por metro) e precisão de alinhamento central (±0,01 mm). Conseguir um alinhamento perfeito e uma dobra sem vincos ao dobrar uma folha de papel já é um grande desafio no dia a dia.

Você pode dobrá-lo na forma desejada de acordo com o design? Como você evita dobrar incorretamente formas complexas? O ângulo se manterá fiel após a dobra sem recuo? Considerando o inevitável desgaste das matrizes de dobra, é possível garantir a consistência da primeira à milésima dobra? Portanto, a complexidade da fabricação de matrizes de precisão é evidente.

Embora a forma das matrizes de dobra possa parecer simples, o processo de fabricação é complexo, envolvendo etapas como corte, forjamento, têmpera, usinagem de precisão, inspeção, têmpera, recozimento, condicionamento, desbaste, retificação fina, inspeção adicional e, por fim, embalagem para entrega. Quase todas as etapas exigem equipamentos e técnicas excelentes para garantir a qualidade final.

Materiais e usinagem para ferramentas de prensa dobradeira

Uma variedade de materiais é usada para fabricar ferramentas de prensa dobradeira, incluindo aço, carbonetos cimentados, carbonetos cimentados ligados a aço, ligas à base de zinco, ligas de baixo ponto de fusão, polímeros e outros. Predominantemente, o aço é o material escolhido, com o tipo específico selecionado com base nos requisitos da aplicação e em considerações de custo.

Os materiais das ferramentas de prensa dobradeira devem ter alta resistência, dureza e resistência ao desgaste. Para ferramentas padrão, materiais como aço 45#, T8, T10 ou aço carbono para ferramentas T10A são comumente usados.

Embora esses materiais possam sofrer deformações significativas após a têmpera e tenham uma capacidade de carga um pouco menor, eles oferecem uma excelente relação custo-benefício.

Para ferramentas de alta precisão com requisitos mais rigorosos, o 42CrMo é frequentemente escolhido por sua resistência e tenacidade superiores.

Para aplicações ainda mais exigentes, é selecionado o aço para ferramentas Cr12MoV com alto teor de carbono e cromo, ideal para uso em alta frequência, dobra de grandes áreas de seção transversal e peças complexas.

Cada conjunto de ferramentas de dobra tem seu limite máximo de pressão, normalmente indicado como a pressão máxima por metro, como 300 toneladas/metro, indicando o limite de pressão que não deve ser excedido.

Os comprimentos padrão e segmentados da matriz superior para ferramentas de prensa dobradeira projetadas pela Alliance Tooling são compatíveis com as dimensões das principais prensas dobradeiras do mercado. As especificações específicas são as seguintes:

(1) Comprimentos padrão para a matriz superior: 835 mm, 515 mm, 595 mm, 415 mm

Comprimentos segmentados para a matriz superior:

• 835 mm: 100 mm (orelha esquerda), 10 mm, 15 mm, 20 mm, 40 mm, 50 mm, 300 mm, 200 mm, 100 mm (orelha direita)
• 515 mm: 100 mm (orelha esquerda), 10 mm, 15 mm, 20 mm, 40 mm, 50 mm, 180 mm, 100 mm (orelha direita)

(2) Comprimentos padrão para a matriz inferior: 835 mm, 515 mm, 595 mm, 415 mm

Comprimentos segmentados para a matriz inferior:

• 835 mm: 10 mm, 15 mm, 20 mm, 40 mm, 50 mm, 100 mm, 200 mm, 400 mm
• 515 mm: 10 mm, 15 mm, 20 mm, 40 mm, 50 mm, 100 mm, 280 mm

Embora o ferramental seja vendido como um conjunto completo, ele pode ser dividido em vários segmentos para atender às necessidades do cliente.

Qual é o processo de compra de matrizes de dobra?

O processo de matriz de dobra personalizada normalmente envolve a coleta das seguintes informações:

Um desenho completo da peça de flexão e um desenho local detalhado da seção de flexão, incluindo raio de curvaturaAs dimensões internas e externas do contorno e as faixas de tolerância; o material e a espessura da chapa metálica que está sendo dobrada; os requisitos de qualidade para a aparência do produto dobrado, como reentrâncias e arranhões; o tipo e o modelo do equipamento mecânico usado durante o processo de dobra, incluindo a pressão máxima de processamento, o comprimento da mesa de trabalho, os métodos de fixação para as matrizes superior e inferior e a altura de fechamento da matriz; bem como quaisquer outros requisitos especiais.

Nossa equipe técnica dedica-se a prestar serviços de consultoria aos clientes, oferecendo soluções, informações e suporte técnico para tratar de questões técnicas complexas. Somente entendendo completamente as necessidades dos clientes é que podemos oferecer soluções personalizadas de matrizes de dobra.

Qualidade da superfície na dobragem de chapas metálicas de alto nível: Soluções eficazes para moldes

Para resolver o problema do atrito de deslizamento entre a peça de trabalho e a ranhura da matriz durante o processo de dobra com moldes de dobra tradicionais, o que leva a abrasões no lado externo, as empresas de fabricação de moldes têm buscado ativamente o desenvolvimento de estruturas de moldes sem marcas.

Esse design inovador tem como objetivo reduzir ou eliminar as marcas criadas nas peças de trabalho durante o processo de dobra, especialmente nas superfícies externas. Ao empregar várias estruturas de molde sem marcas, a qualidade da superfície das peças durante a dobra foi aprimorada, melhorando a aparência geral e a textura dos produtos.

O primeiro tipo é a matriz inferior sem marcas no estilo de rolo.

Ao substituir os cantos arredondados da ranhura da matriz de dobra por uma estrutura de rolos, o rolo gira à medida que é acionado pela peça de trabalho durante a dobra. Isso resulta em atrito de rolamento no lado externo da peça de trabalho, reduzindo efetivamente as marcas de abrasão.

Além disso, os roletes feitos de materiais de alta dureza aumentam significativamente a vida útil do molde, tornando-o o tipo mais comumente usado de molde sem marcas. Esse design inovador não apenas melhora a qualidade da superfície dos produtos, mas também aumenta a durabilidade do molde, melhorando significativamente a eficiência do processo de dobra e a qualidade dos produtos acabados.

O segundo tipo é a matriz inferior sem marca no estilo de placa giratória.

Sua estrutura apresenta placas giratórias simétricas à esquerda e à direita em vez de uma ranhura em V integral fixa. Durante o processo de dobra, a peça de trabalho e as placas giratórias não deslizam uma em relação à outra, eliminando completamente as marcas e abrasões que possam ocorrer.

A matriz inferior rotativa sem marcas no estilo de placa giratória tem várias vantagens: estrutura modular, fabricação de precisão, alta precisão do molde; evita a formação de marcas de dobra tradicionais; evita danos ao molde ao dobrar placas cortadas a laser; consegue dobrar bordas ultracurtas; e evita a deformação ao dobrar perto de orifícios ou fendas.

Adequada para dobrar aço inoxidável com acabamento espelhado, chapas de alumínio e outras chapas esteticamente decorativas que exigem alta qualidade de superfície, a matriz inferior rotativa em estilo de placa giratória otimiza muito a qualidade da superfície dos produtos dobrados.

O terceiro tipo é a matriz inferior sem marcas de poliuretano.

Esse projeto envolve o uso de uma estrutura de poliuretano para a matriz inferior da máquina de dobra. Ela pode eliminar completamente as marcas no lado externo da peça de trabalho, embora apresente alguns desafios no controle do ângulo de dobra. Portanto, essa estrutura é adequada principalmente para cenários de dobra em que a precisão das dimensões de dobra não é crítica.

Apesar dos desafios no controle do ângulo de curvatura, esse design sem marcas oferece um suporte mais suave para peças específicas, evitando efetivamente a criação de marcas no lado externo e oferecendo outra solução para necessidades específicas de curvatura.