5 Tecnicas de Doblado

FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICMA

TÉCNICAS DE DOBLADO

ÍNDICE

22FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC

TÉCNICAS DE DOBLADOTÉCNICAS DE DOBLADOTÉCNICAS DE DOBLADOTÉCNICAS DE DOBLADOTÉCNICAS DE DOBLADO

MA

INTRODUCCIÓN A LOS DOBLADOS

EJEMPLOS DE DOBLADOS

DOBLADOS, ESTAMPADOS Y APLANADOS

RECUPERACIÓN ELÁSTICA

FIBRA NEUTRA

RADIOS DE DOBLADO

ROMPE FIBRAS

FUERZAS DE DOBLADO

AUTOEVALUACIÓN




INTRODUCCIÓN A LAS OPERACIONES DE DOBLADO

La operación de doblado consiste, en realizar una transformación plástica de una lámina o

plancha metálica de material y convertirla en una pieza con forma o geometría distinta a la

anterior.

En cualquiera de las operaciones de doblado, siempre debera tenerse en cuenta los factores que puedan

influir sobre la forma de la pieza a obtener, como por ejemplo: elasticidad del material, radios interiores y

ángulos de doblado.

El doblado de piezas de chapa se realiza por medio de herramientas o matrices de doblar, que están

compuestas de dos partes esenciales:

1. La superior o macho (punzón).

2. La inferior o hembra (matriz).

La herramienta se compone:

1. De un punzón P que tiene la forma de la pieza.2. De una matriz M cuya forma en la parte activa, al final de la carreradebe dejar pasar el material,entre ella y el punzón, un juego teóricamente igual al de la propia chapa.

Para la obtención de un buen doblado deben tenerse en cuenta 3 factores:

1º- La pieza no debe sufrir ningún movimiento anormal durante el doblado.

2º- Los radios interiores de doblado serán como mínimo igual al espesor de la chapa.

3º- Las superficies del punzón o matriz en contacto con la chapa estarán lo más lisas y pulidas

posible.




PRINCÍPIO BÁSICO DE LA OPERACIÓN DE DOBLADO

Punzón

Matriz

Chapa

Pisador - Extactor




DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN DE DOBLADO

El proceso se realiza de la siguiente forma:

1ª Fase. El punzón y la parte móvil de la matriz permanecen estáticos en el punto muer-

to superior, mientras que en la parte inferior se posiciona una chapa plana lista

para ser doblada.

2ª Fase. El punzón inicia la carrera de descenso, hasta hacer contacto con la chapa e

iniciar el doblado de la misma.

3ª Fase. Al final de la carrera de descenso el punzón alcanza el punto muerto inferior, y

la pieza queda doblada.

4ª Fase. Después del doblado, la parte superior o móvil de la matriz retrocede hasta

alcanzar el punto muerto superior, mientras el extractor inferior saca la pieza

fuera de la boca de la matriz. En ese momento el ciclo de trabajo ha finalizado

y la matriz está preparada para doblar una nueva pieza.

Comentario: En el dibujo gráfico del doblado pueden verse cómo los cantos

del punzón y la matriz están debidamente redondeados para que la chapa

pueda deslizarse suavemente sin que se produzcan desgarros o roturas en

la misma.




MA

TERMINOLOGÍA

Doblado: Operación de formación que permite obtener una pieza de forma desarrollable, partien-

do de una pieza plana –aunque en algunos casos no lo es– denominada recorte.

Aplanado: Operación que consiste en enderezar las superficies de una pieza.

Estampado: Operación que consiste en formar unos salientes y entrantes sobre una pieza.

Estudios de los ángulos de doblado

Teóricamente, con un desdoblado sencillo, la pieza doblada podría ser llevada a la forma plana original.

No habría, pues, desplazamiento molecular.

1 - Doblado sobre un ángulo vivo

Si no hubiera ningún desplazamiento molecular en el material en el material, éste debería romperse

para permitir el doblado. En la realidad, sin embargo, se comprueba que existe verdaderamente un

desplazamiento molecular.

Este trabajo molecular se traduce por una disminución del espesor (en ciertos casos hasta un

50 %), provocando una acritud del material.

2.- Doblado sobre ángulo redondeado.

En forma similar al caso anterior, el desplazamiento molecular está limitado. La parte afectada por

este desplazamiento molecular será tanto más importante cuanto mayor sea el radio.

La disminución de espesor es ahora menor (20 % si R = e y 5 % si R = 5e), en consecuencia, no

aumentando tanto la acritud en el material.

Conclusiones:

El doblado sobre ángulo vivo debe rechazarse.

Se debe adoptar preferentemente, como radio mínimo, R = e (e = espesor material).

En caso que nada se oponga a ello, adoptar R = 5e.

Si la forma de la pieza requiere un radio muy pequeño, habrá que asegurarse que en virtud de ello no se

vaya a originar una grieta, fractura interna o rotura total de la pieza.




MA

DILATACIÓN LATERAL

Las fibras que han sido desplazadas en el sentido longitudinal, ejercen una acción lateral, provocando

deformaciones.

En el ángulo interior del doblado, la comprensión de las fibras provoca un desplazamiento de las mismas

hacia fuera del ancho primitivo (dilatación lateral). En cambio, en la parte más exterior del mismo doblado,

el estirado de las fibras provoca una contracción.

Ejemplo de dilatación lateral

El valor de la citada dilatación lateral viene dado por la fórmula:

0,4 · e g = dilatación en mm

g = e = espesor de la chapa en mm

r r = radio del doblado en mm

Será necesario tener en cuenta esta dilatación cuando la pieza deba ser guiada, montada o insertada en

algún elemento o parte de un conjunto. Igualmente, cuando la pieza deba ir sobremoldeada con material

plástico por medio de molde de inyección.

SENTIDO DEL LAMINADO

El sentido que ocupan las fibras del material en la chapa laminada, vienen determinadas por la laminación

que ha sufrida la banda durante la fase reducción de espesor. Por tanto, siempre se encontraran en sentido

paralelo a su propia longitud.

Esta comprobado que los doblados hechos a favor o en contra de las fibras tienen un comportamiento

distinto sobre la pieza doblada y en todos los casos desfavorable al segundo caso.

Para casos excepcionales en que los doblados desfavorables puedan afectar a la calidad o durabilidad de

las piezas, hay que contemplar la posibilidad de cortándolas a 45º respecto a las fibras, con lo cual todos

los doblados quedarían en el mismo sentido y con iguales características.




MA

Doblado incorrecto Doblado correcto

EJEMPLOS DE DOBLADO

Doblado incorrecto

Doblado correcto

Pieza a obtener




MA

DOBLADOS EN FORMA DE «Z»




MA

DOBLADO + ARROLLADO




MA

Doblados con carros o levas

Deben presentar un talón en el lado opuesto a su superficie de trabajo. Pueden montarse como los punzo-nes de las herramientas de recortado, es decir, encastadas en una placa y apoyadas por una cabezaencima de la placa-soporte del centrador.

La inclinación de las superficies de trabajo debe formar un ángulo comprendido entre 30 y 40º con lavertical. Puede considerarse:

1- Las levas a simple efecto, es decir, que sólo accionan un movimiento.2- Las levas a doble efecto, que accionan en los dos sentidos laterales.

Para las levas de doble efecto, pueden considerarse:

a) Sin movimiento lateral en una parte de la carrera; para este tipo son posibles dos ejecuciones:1- Completamente perfilada;2- Perfilada sólo sobre una parte.

Las segundas son más rígidas que las primeras.

b) Sin fracción de carrera en vacío; en este caso se obtienen los mejores resultados utilizando

una sola columna dispuesta oblicuamente.

1 2 3 4

1) Cuña rígida de simple efecto (1 movimiento)

2) Cuña de doble efecto (2 movimientos)

3) Cuña perfilada de doble efecto (2 movimientos)

4 Cuña tipo columna de doble efecto (2 movimientos)




MA

DOBLADOS CON CARROS O LEVAS




MA

LAS HERRAMIENTAS DE APLANADO

Si se trata de hacer planas las superficies deformadas por una operación de troquelado o de dar forma, se

recurre a las herramientas de aplanado. De ellas, existen dos tipos, a saber:

1. Herramienta de aplanado de superficies lisas

Está constituida por: Ts = Estampa plana superior

P = Punzón

Cp = Contra-punzón

Ti = Estampa plana inferior

Observación: Como esta operación se efectúa sobre prensa de fricción, las estampas planas, los punzo-

nes y los contra-punzones deberán ser de gran tamaño para resistir los esfuerzos considerables.

Ventaja: Herramienta muy sencilla.

Inconveniente: Empleo limitado a los metales blandos.

2. Herramienta de aplanado con superficies ranuradas en cruz.

La herramienta comprende los mismos elementos que la anterior. Las superficies de trabajo son ranuradas

en cruz (doble estriado entrecruzado). La ranuración se efectúa en dos sentidos perpendiculares, quedan-

do pequeñas pirámides que presionarán las superficies a aplanar. Para obtener buenos resultados, un

saliente del punzón debe corresponder a un hueco del contra-punzón, e inversamente. De esta manera se

equilibran las tensiones desarrolladas en el metal. Es preferible utilizar una herramienta de columnas para

garantizar la citada condición.

Ventaja: La pieza obtenida es muy plana y de bella superficie.

Inconveniente: Herramienta un poco más costosa.

Si las piezas a aplanar forman parte de un conjunto hay que tener en cuenta una ligera dilatación debido al

aplanado y efectuar el recortado en consecuencia.




MA

LAS HERRAMIENTAS DE ESTAMPADO

El estampado es una operación que consiste en practicar salientes y huecos en una chapa metálica.

Desde el punto de vista del trabajo del metal (deformaciones), se sitúa esta operación entre las de dar

forma propiamente dichas y las de embutición. Se admite generalmente que se trata de un estampado

cuando los salientes o los huecos no tienen una altura de más de 3 a 5 veces el espesor del metal.

Las herramientas de estampado variarán, evidentemente, según la forma a estampar. Pueden clasificarse,

sin embargo, según el sistema, en:

1. Herramienta sencillaEmpleo: para piezas de forma cualquiera cuyas superficies tienen todas inclinación.

Está constituida por: P = Punzón

M = Matriz

1. Herramientas con expulsor inferior

Está constituida en forma análoga al caso anterior, pero provista de un expulsor E accionado por el dispo-

sitivo expulsor de la prensa. Empleo: Para las piezas de forma cualquiera cuyas caras presentan suficiente

inclinación y que se corre el riesgo de que queden atascadas en la matriz.

3. Herramienta de expulsor superior

Está constituida de forma similar a la primera, pero va provista de un expulsor en el punzón, siendo éste

accionado por el martillo de la prensa. Empleo: Para piezas cuya forma puede provocar el atasco sobre el

punzón. Observaciones: Si la pieza a obtener posee una forma tal, que puede correr el riesgo de quedar

atascada entre el punzón y la matriz, se combinarán ventajosamente los dos últimos tipos.




MA

Resist. a la rotura Resist. al corte

Kg.mm2 Kg.mm2

Acero laminado con 0,1% de C. 31 40 25 32




Acero laminado con 0,6% de C. 70 90 56 72 7.8-7.9



Acero laminado inoxidable 65 75 52 60

Acero laminado al silicio 56 70 54 56

Aluminio 7.5-9 16-18 6-7 13-15 2,7

Anticordal 11-13 32-36 9-10 25-29 2,8

Avional (duraluminio) 16-20 38-45 13-16 30-36 2,8

Aluminio en aleación (siluminio) 12-15 25 10-12 20 2,7

Alpaca laminada 35-45 56-58 28-36 45-46 8,3-8,45

Bronce 40-50 50-75 32-75 40-60 8,4-8,9

Cinc 15 25 12 20 7,1-7,2

Cobre 22-27 31-37 18-22 25-30 8,9-9

Estaño 4-5 3-4 7,4

Fibra 17

Latón 28-37 44-50 22-30 25-40 8,5-8,6

Oro 18 30 19,8-19,35

Plata laminada 29 29 23,5 23,5 10,5

Plomo 2,5-4 2-3 11,4

TABLA DE RESISTENCIA DE MATERIALES LAMINADOS

MATERIAL Recocido Crudo Recoc. Crudo Peso específ.




MA

FACTOR DE RETORNO/RECUPERACIÓN ELÁSTICA

Se llama factor de retorno o recuperación elástica, al valor que la chapa tiende a recuperarse

tan pronto como cesa la acción del punzón sobre la misma.

Concluida la acción deformante a la que ha estado sometido el material, éste tiende a volver a su forma

primitiva. Éste fenómeno se debe a la propiedad que poseen los cuerpos de ser elásticos.

Por los motivos expuestos anteriormente y siempre que se construya un molde de doblar, se

debe tener en cuenta dicho factor de retorno, con la intención de construir los punzones o matri-

ces con los ángulos y radios debidamente modificados para que la pieza fabricada quede a las

medidas del plano.

El factor de retorno del material varía en proporción a los siguientes datos:

1º- El ángulo de doblado

2º- La resistencia del material

3º- El radio de doblado

4º El espesor del material

Ver tabla de factores en la página siguiente.




MA

TABLA DE FACTORES




MA

FORMA DE OPERAR

Para conocer el radio R1

1º- Dividir R2 por el espesor del material S y el resultado será X. X = R2

S2º- Buscar el factor X en la horizontal inferior de la gráfica y trazar una vertical hasta cruzar la curva

correspondiente al material que vamos a doblar.3º- Desde el punto de intersección, trazar una horizontal hasta la vertical K.4º- Para conocer R1 aplicar la fórmula: R1 = K · (R2 + S ) S = 2 2

Para conocer el ángulo X1

1º- Dividir el ángulo que deseamos tener en la pieza (X2) por el factor K hallado anteriormente.2º- El resultado de dicha operación será el ángulo X1.

Fórmula: X1 = X 2 K

EjemploDebemos doblar una chapa de una resistencia de 40 Kg/mm2 a las medidas indicadas en el dibujo. ¿Quéradio y ángulo deberemos hacer en la matriz para obtener la pieza?

SoluciónSiguiendo la operativa descrita anteriormente obtenemos:




MA

QUE ES LA FIBRA NEUTRA ?

Se considera que la fibra neutra es la zona de material que en un elemento doblado está situada

situación de la fibra neutra en un elemento doblado, se encuentra en la linea del material en la

cual, sus fibras no se modifican como consecuencia de las fuerzas de tracción o compresión a

que está sometida la chapa al ser doblada.

Éste fenómeno solo se produce en las zonas en que en mayor o menor medida la pieza va

doblada, puesto que en las zonas planas o sin doblados las fibras permanecen inalterables

antes, durante y después del doblado.

Dicha situación no siempre se encuentra en el centro exacto de la chapa, sino que toma una

posición diferente segun el espesor del material y el radio de doblado.

Para obtener el desarrollo de un elemento doblado podemos hacerlo de dos formas distintas;

1- Cortando varios desarrollos teóricos y haciendo pruebas.

2- Conociendo la posición de la fibra neutra y calculando el desarrollo de la pieza.

En el primero de los casos hay que tener en cuenta que, si después de ser doblada la pieza queremos

aplanarla para conocer su desarrollo, este habrá variado notablemente respecto al anterior, puesto que las

zonas dobladas del material habrán estado sometidas a fuerzas de tracción, y en consecuencia de estira-

miento. Así pués, vemos que este procedimiento no es el más idóneo para realizar el cálculo de desarro-

llos de piezas.

En el segundo caso, más técnico y fiable, nos permite conocer el desarrollo de la pieza con total garantía

y en consecuéncia el consumo de material y su coste.

PARA QUE SIRVE ?

La gran ventaja que nos ofrece el conocer la situación de la fibra neutra, es poder calcular la longitud de

material o chapa que necesitaremos para la construir las piezas, todo ello, sin necesidad de hacer

pruebas de doblado o prototipos previos.




MA

La experiencia acumulada después de muchas pruebas realizadas, nos indica que existen va

rios factores que inciden directamente sobre el cálculo de la fibra neutra.

Éstos factores son:

1- El espesor del material

2- El radio de doblado

También existen otros factores variables que pueden afectar en dicho cálculo, como por ejemplo:

a) Las diferencias centesimales que se hallen en el espesor de la chapa

b) La lubricación o no de la misma al ser doblada

c) Las tolerancias mas o menos ajustadas entre el punzón y la chapa

Todo ello puede parecer insignificante, pero es muy provable que afecte al desarrollo final de la pieza

cuando por ejemplo, sus tolerancias generales sean muy severas.

En casos como el expuesto anteriormente lo que se aconseja es mantener las mismas condiciones

de trabajo durante todo el tiempo de producción, con el fin de reducir los efectos negativos que estas

puedan ejercer sobre la pieza.

No obstante y para la realización de los cálculos, nos limitaremos a trabajar con los factores indicados

en primer lugar puesto que son los mas importantes y fiables.

De todas las pruebas y ensayos realizados, los resultados que ofrecen mayor garantía son los que

se deducen de la tabla expuesta en la página siguiente.

QUE FACTORES INFLUYEN?




MA

CÁLCULO DE LA FIBRA NEUTRA

1º- Conocer la posición de la fibra neutra en función de:

la relación: r s

r = radio interior de doblado

s = espesor de la chapa

r Factor

s x

. 0,2 0.347 · s

. 0,5 0,387 · s

. 1 0.421 · s

. 2 0.451 · s

. 3 0.465 · s

. 4 0.470 · s

. 5 0.478 · s

. 10 0.487 · s

EjemploCalcular la longitud total de la pieza representada en el dibujo.




MA

Solución al ejemplo:

1º. Sumar los valores de las partes rectas : 3 + 9 + 6 + 4 = 22mm.

2º. Calcular la situación de la fibra neutra en las zonas dobladas:

r1 = r/s = 4/2 = 2.0 Factor X de 2.0 = 0.451 0.451 x s = 0.90r2 = r/s = 6/2 = 3.0 Factor X de 3.0 = 0.465 0.465 x s = 0.93r3 = r/s = 8/2 = 4.0 Factor X de 4.0 = 0.470 0.470 x s = 0.94

3º. Calcular el desarrollo de las zonas curvadas, teniendo en cuenta que el radio de la fibra neutra parar1, r2 y r3 es de 4.90, 6.93 y 8.94 respectivamente.

Desarrollo del r1 = p x Æ = 3.14 x 9.8 = 7.69 4 4 Desarrollo del r2 = p x Æ = 3.14 x 13.86 = 10.88 4 4 Desarrollo del r3 = p x Æ = 3.14 x 17.88 = 14.04 4 4

4º. Sumas de valores:

Partes rectas: 22.00 mm.Desarrollo r1: 7.69 mm.Desarrollo r2: 10.88 mm.Desarrollo r3: 14.04 mm.

TOTAL : 54.61 mm.




MA

Ejemplo:Ejemplo:Ejemplo:Ejemplo:Ejemplo:




MA

RADIOS DE DOBLADO

Al referirnos a radios de doblados, queremos indicar aquellos radios de punzón o matriz que atacan direc-

tamente la superficie de la chapa hasta doblarla. Los otros radios siempre seran los interiores de la pieza

que necesariamente estaran indicados en el plano. No obstante, siempre es aconsejable que éstos últi-

mos no sean inferiores al espesor de la chapa, aunque esta posibilidad es inviable en muchos casos.

En éste capítulo explicaremos porque razón, al realizar doblados de piezas donde el radio del punzón o la

matriz ataca directamente sobre la pieza es muy importante que ambas medidas sean las apropiadas para

facilitar el doblado de la pieza sin dejar marcas en su superficie.

La causa de éstas posibles marcas se deben a la resistencia que opone la chapa para ser doblada y en

consecuencia el radio se clava sobre su superficie provocando el recalcado del material en el punto de

contacto de ambos elementos. Todo ello origina una endidura o canal de pequeñas dimensiones pero que

afecta a la calidad de la pieza fabricada.

Marca que queda sobre la pieza al trabajar con un radio de punzón inadecuado.




MA

Este problema es cada vez mas apreciable cuanto menor sea el radio y mayor el espesor de la chapa, la

explicación está en que la resistencia del material es cada vez mayor y en consecuencia el radio tiene mas

tendencia a clavarse sobre la pieza.

En el caso de que el punzón o matriz tenga un radio adecuadamente diseñado, veremos como el problema

queda totalmente anulado sin que se aprecien marcas de doblado sobre la superficie de la pieza. Para ello

bastará con aplicar 4 posibles soluciones A, B, C y D que explicaremos a continuación.

Ejemplos:

A: Cuando se doblen chapas de un espesor inferior a 1 mm., el radio del punzón

deben ser como mínimo de 2 mm.

B: Para chapas de espesores entre 1 y 2 mm, es aconsejable que el radio del

punzón sea como mínimo de 2 veces el espesor de la chapa.

RADIOS DE DOBLADO




MA

C: Para chapas de espesores entre 2 y 3 mm. es más aconsejable sustituir el

radio de los casos anteriores por un chaflán con radios tal y como se indica

en el dibujo.

D: Cuando las chapas a transformar sean de espesor superior a 3 mm, es conve-

niente hacer un clafán con cuantos redondeos con medidas proporcionales a

las indicadas en el dibujo.

RADIOS DE DOBLADO




MA

“ROMPE FIBRAS” EN DOBLADOS

Una gran mayoría de piezas metálicas obtenidas con matrices progresivas, son dobladas con ángulos y

radios mas o menos pronunciados, que una vez extraidos de la matriz, se modifican por si mismos debido

a la recuperación elástica del propio material.

Este efecto recibe el nombre de recuperación elástica y se produce debido a la propiedad que tienen todos

los materiales de recuperar su forma primitiva cuando cesa la fuerza que los había deformado.

Así pues, en la mayoría de doblados, hemos de sobrepasar el ángulo deseado para que despues de la

recuperación quede a la medida deseada. En el caso de los radios el efecto es el mismo, con la única

diferencia que el radio de la matriz tendrá que ser mas pequeño para que después de su recuperación

quede a la medida solicitada.

Para intentar reducir el problema, se utilizan distintos sistemas “rompe fibras”, que persiguen el mismo

fin y que estan basados en el mismo principio; “castigar” las fibras del material mas próximas a la zona

de doblado sin que se vean afectadas las propiedades de la pieza.

El sistema consiste en estampar en bajo relieve una franja estrecha y de muy poca profundidad (ancho =

e y prof. = 0.05 · e) en la cara interior de la pieza que ocupará toda la zona mas próxima al radio interior

de doblado. Con éste proceso, se reduce la recuperación del material en varios grados dependiendo de las

características de material que se transforme.

Las medidas indicadas anteriormente sobre los “rompe fibras” son totalmente válidas, si bien en casos

excepcionales será necesario modificarlas siempre que el material sea de unas característas de mayor

resistencia o dureza al habitual.

En los ejemplos que describimos a continuación, A - B y C, se analizan tres sistemas diferentes de reducir

el efecto de recuperación que tiene el material despues de ser doblado.




MA

Ejemplo A: Este sistema es el mas simple de los tres que se explican, y que se basa en hacer directa-

mente sobre la placa matriz, un ángulo negativo de 3º a 5º que permita al material que se cierre mas de

lo que lo haría en caso de que la matriz no tubiese dicho ángulo. Como se puede comprobar, éste sistema

no “castiga” la zona de doblado por medio de un “rompe fibras”, lo que da pie a que sea es el menos

indicado para materiales resistentes y de grandes espesores.

Ejemplo B: Este sistema es similar al que se ha descrito anteriormente y como puede verse en el dibujo,

ademas del “rompe fibras” también se le puede hacer el mismo negativo en la matriz que en el ejemplo

anterior. Las medidas de construcción del “rompe fibras” están indicadas en el dibujo de este ejemplo.

“ROMPE FIBRAS”:




MA

Ejemplo C: Para éste último caso, la solución consiste en hacer ligeramente mas grande el radio interior

del punzón terminando en un águlo de salida en la parte superior, de tal forma que al descender éste sobre

la chapa “aplaste” mas la parte central del radio de la pieza en una proporción de 0.05 · e, de tal forma

que con ésta solución se obtiene el mismo efecto que en el ejemplo B descrito anteriormente.

“ROMPE FIBRAS”:

Otros ejemplo inferiores 1-2 y 3 :

1- Rompe fibras ejecutado directamente sobre el punzón dejando como «zona de trabajo»

la parte del material que queremos, el resto se descarga ligeramente.

2- Rompe fibras ejecucado sobre el punzón en forma de ángulo negativo.

3- Rompe fibras ejecutado en la matriz y el propio extractor, dejando en un desnivel cuan-

do llegue al punto muerto inferior.

1 2 3




MA

COMO CALCULAMOS LAS FUERZAS DE DOBLADO ?

La fuerza de doblado es aquella que necesitamos aplicar sobre un cuerpo, para someterlo a una

deformación permanente.

Hay que tener en cuenta que la chapa en el momento de colocarse sobre la matriz para ser doblada, se

comporta como un cuerpo sólido, de tal manera que, para ser deformada necesitaremos aplicar una fuerza

igual o superior a la resistencia que opone el material.

Siempre que sea posible se evitaran los cantos vivos, de manera que, el radio mínimo en las zonas de

doblados sea igual o superior que el espesor de la chapa, con el fin de evitar el excesivo estiramiento de las

fibras y la consiguiente rotura del material.

El esfuerzo de doblado puede variar según los siguientes factores:

a) Según la forma del doblado

En forma de «V»En forma de «L»En forma de «U»

b) Según el material

Anchura de dobladoEspesor del materialResistencia de la chapa




MA

DOBLADO EN FORMA DE «V»

El cálculo de la fuerza de doblado para un caso como éste, se realiza teniendo en cuenta que,

en el momento de iniciarse el doblado, la chapa se encuentra apoyada por sus dos extremos y es

presiona sobre el centro.

Ejemplo¿Qué fuerza necesitaremos para doblar la pieza indicada en el dibujo?

Fórmula = P = s2 · b · Kd =

3 · I

Siendo:

P = Fuerza necesaria para el doblado

b = Ancho del material a doblar, en mm.

l = Distancia entre apoyos, en mm.

s = Espesor de la chapa, en mm.

Kt = Coeficiente de rotura a la tracción en Kg/mm2.

Kd= Solicitud a la flexión en Kg/mm2. necesarios para la deformación permanente (Kd=2·Kt)

Solución: P = 16 · 50 · (2 · 40) = 64000 = 427 Kg.

3 · 50 150




MA

DOBLADO EN FORMA DE «L»

En el momento de iniciarse el doblado, la chapa se encuentra apoyada el extractor inferior y es presionada

por el punzón superior.


Fórmula = P = s · b · Kd =

6

Siendo:






Kd = Solicitud a la flexión en Kg/mm2. necesarios para la deformación permanente(Kd=2·Kt)

Solución: P = 50 · 4.5 · 2 · 40 = 18000 = 3000 Kg.

6 6




MA

DOBLADO EN FORMA DE «U»

En el momento de iniciarse el doblado, la chapa se encuentra apoyada en su totalidad sobre el pisador

central hasta que, el punzón superior presione y en su carrera de bajada doble los extremos de la pieza.


Fórmula = P = b · s · Kd . 2 =

6

Siendo:






Kd = Solicitud a la flexión en Kg/mm2. necesarios para la deformación permanente(Kd=2·Kt)

Solución: P = 50 · 4.5 · 2 · 40 . 2 = 18000 · 2 = 6000 Kg.

6 6




MA

Autoevaluación




MA

Marcar con una (x) las respuestas correctas.

1.- ¿Consideras que son importantes los radios interiores de doblado cuando sehace un plegado de una chapa? Sí No

¿Por qué?Porque puede romperse la chapa ......( )No es importante ...................... ..........( )Lo mejor es canto vivo ........................( )

2.- ¿Debe rectificarse la cara del punzón que roza con la chapa? Sí No

¿Por qué?Porque no debe estar rectificado........( )Porque no se puede rectificar..............( )

Porque lo............( )

3.-¿Al doblar la chapa hay que tener en cuenta el factor de retorno? Sí No

¿Por qué?...............................................Porque puede afectar a las medidas...........( )Porque no afecta a las medidas..................( )

Es indiferente..............................-.................( )

4.- ¿La fuerza de doblado puede variar al cambiar el espesor ? Si No

Sólo si cambia el espesor...........................................( )Sólo si cambia la resistencia del material...................( )Si cambia el ángulo, el espesor y la resistencia.........( )

5.- ¿El factor de retorno del material que es ?

La dureza del material ................................................. ( )Lo que recupera la chapa después de ser doblada .... ( )El factor de deformación de los punzones .................. ( )




MA

6 - Que fuerza será necesaria para doblar una pieza en forma de “V” cuyo es-pesor es de 2.5 mm., la anchura de 56mm. y la resistencia del material de 45Kg.mm2. Hay que tener en cuenta que la pieza descansa sobre una matriz enforma de “V” cuya abertura superior mide 40 mm.

(a) 3.022 Kg.(b) 3.220 Kg.(c) 262.5 Kg.

7 - Que fuerza se necesitará para doblar una pieza en forma de “L” cuyo espe-sor es de 2.0 mm., su anchura de 82 mm. y la resistencia del material de 40Kg.mm2. ?

(a) 2.187 Kg.(b) 1.256 Kg.(c) 5.412 Kg.

8 – Que fuerza será necesaria para doblar una pieza en forma de “U” cuyo es-pesor es de 4.0 mm., su anchura de 95 mm. y la resistencia del material de 30Kg.mm2. ?

(a) 4.108 Kg.(b) 7.600 Kg.(c) 5.450 Kg.

9– Cual de los siguientes factores deberá tenerse en cuenta en las operacionesde doblado de chapa ?

(a) La elasticidad del material y el radio de doblado(b) La tolerancia y la fuerza de corte(c) La capacidad de la matriz y la carrera de la prensa

10 - Para realizar un buen doblado, la chapa debe estar .....?

(a) Centrada y pisada sobre la placa matriz(b) Suelta y sin centrar sobre la placa matriz(c) Pisada y sin centrar sobre la placa matriz




MA

11 – Para que se calcula la fibra neutra de las piezas que se doblan ?

(a) Para conocer la longitud de los punzones(b) Para saber la longitud o desarrollo de la pieza(c) Para saber la longitud de la matriz

12 - Que se entiende por factor de retorno en una pieza doblada ?

(a) La parte de la chapa que ha de ser doblada(b) La capacidad de doblar que tiene la matriz(c) El valor que tiende a recuperar la chapa despues de ser doblada

13 - Que radio deberemos hacer en una matriz, para que la pieza doblada nosquede a R12 mm., teniendo en cuenta que el espesor de la chapa es de 3mm. yla resistencia de 40Kg.mm2.

(a) R11.3mm.(b) R14.2mm.(c) R10.6mm.

14- El factor de retorno de la chapa con que tiene relación ?

(a) Con el angulo de doblado, la resistencia del material y el espesor de la chapa(b) Con la fuerza de prensado, el angulo del punzón y el espesor de la placa(c) Con la distancia de guiado, la altura de la pieza y el radio del punzón

15 - Que espesor mínimo aproximado debe tener la placa pisador ?

(a) 30% de la altura de la matriz(b) 30% de la altura de los punzones(c) 30% de la altura de los centradores




MA

Autoevaluación




MA

168

2.5

2870

120

4040

Radios interiores de doblado: 2mm.

Altura aleta superior: 20mm.

Altura aleta inferior: 12mm.

Calcular la fuerza necesaria para doblar la pieza del dibujo.

Material: Acero Inox.

Resistencia: 55Kg.mm2.




MA

Calcular el radio y el ángulo de doblado al que habrá que someter la pieza para conseguir las

medidas indicadas en el dibujo.

Material: Latón extra duro.

Resistencia: 45Kg.mm2.

Esp.:1.5mm.

R18.5

1.5

75




MA

Calcular el desarrollo total de la pieza.

Material: Fe.

Esp.:2.0mm.

2

45

46

30

R4

R6

R8

65

25

?




MA

Calcular el desarrollo total de la pieza y hacer un croquis visto en planta.

Material: Aluminio.

Esp.:1.5mm.

Altura aleta superior: 34mm.

Altura aleta interior: 16mm.

1.5

3514

84

2020

60

R1.5

R2

80

10

8




MA

Calcular el desarrollo total de la pieza y hacer un croquis visto en planta.

Material: Cobre

Esp.:1.0mm.

5 agujeros 3.5

11 (x5)

38

180

18

7 7

30

R2(x2)

(x2)




MA

NOTAS:

5 Tecnicas de Doblado

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