Tecniche e Suggerimenti Chiave per la Piegatura di Lamiera di Precisione

Dagli involucri elettronici di precisione ai componenti automobilistici durevoli e agli elettrodomestici di uso quotidiano, la piegatura della lamiera è onnipresente nella produzione moderna. Ma come possono i produttori ottenere piegature accurate ed efficienti evitando le insidie comuni? Questa esplorazione approfondita esamina le metodologie di piegatura, affronta le sfide del ritorno elastico e demistifica i calcoli del fattore K per aiutare gli ingegneri a padroneggiare questo processo di fabbricazione essenziale.

Conosciuto anche come pressopiegatura, piegatura o bordatura, questo processo prevede l'applicazione di una forza che supera il limite di snervamento di un materiale per creare una deformazione angolare permanente. La versatilità della tecnica la rende indispensabile in tutti i settori, sebbene un'implementazione di successo richieda la comprensione di diversi aspetti chiave:

• Principali metodologie di piegatura e le loro applicazioni
• Gestione degli effetti di ritorno elastico
• Calcolo della tolleranza di piegatura utilizzando il fattore K

Esistono varie tecniche di piegatura, ognuna delle quali offre vantaggi distinti. La selezione prevede tipicamente il bilanciamento dei requisiti di precisione con la semplicità operativa, con metodi più flessibili generalmente preferiti per la loro efficienza di attrezzaggio.

L'approccio più diffuso utilizza set di punzoni e matrici in tre configurazioni principali:

Le aperture delle matrici consigliate variano in base allo spessore del materiale (t):

• Bottoming: 6-12t a seconda dell'intervallo di spessore
• Piegatura ad aria: 12-15t
• Coniatura: 5t

Piegatura a U: Simile alla piegatura a V, ma produce profili a forma di U utilizzando attrezzature specializzate.

Piegatura a gradini: Le piegature a V sequenziali creano raggi ampi in modo economico, ideali per forme coniche.

Piegatura a rulli: I sistemi a tre rulli formano tubi o curve ad ampio raggio, sebbene possa essere necessaria la raddrizzatura dei bordi.

Piegatura a spazzola: Adatto per materiali sottili in cui una matrice a spazzola forma piegature senza attrezzature dedicate.

Piegatura rotativa: I sistemi a rulli impediscono il danneggiamento della superficie e possono ottenere angoli acuti.

Tutti i materiali piegati mostrano un recupero elastico dopo lo scarico, richiedendo un'intenzionale compensazione della sovra-piegatura. Questo effetto deriva da sollecitazioni differenziali attraverso l'asse neutro della piegatura:

• Compressione sul raggio interno
• Tensione sul raggio esterno
• Maggiore ritorno elastico con raggi di curvatura maggiori

Lo sviluppo accurato del modello piatto richiede il calcolo della tolleranza di piegatura, ovvero la lunghezza dell'arco lungo l'asse neutro. Il fattore K individua questo piano neutro variabile:

Formula del fattore K: k = (t - MT)/t dove MT è la distanza dalla superficie interna all'asse neutro.

Formule della tolleranza di piegatura:

• Piegature 0-90°: BA = π*(ir + k*t)*(θ/180)
• Piegature 90-165°: BA = (π/2)*(ir + k*t)*(θ/90)

I valori tipici del fattore K variano da 0,3 a 0,5 a seconda delle proprietà del materiale e delle condizioni di piegatura.

• Mantenere lunghezze minime delle flange per spessore del materiale
• Terminare gli smussi prima delle zone di piegatura
• Posizionare i fori oltre le distanze minime di piegatura
• Progettare elementi simmetrici quando possibile

• Allineare più piegature lungo assi comuni
• Includere intagli di scarico della piegatura che superano lo spessore del materiale
• Mantenere lo spazio tra le piegature adiacenti
• Orientare le piegature perpendicolarmente alla grana del materiale

Gli acciai dolci standard (1-3 mm) si adattano alla maggior parte delle operazioni di piegatura, mentre le leghe speciali richiedono una gestione specifica:

• Alluminio: evitare di piegare parallelamente alla direzione di laminazione
• Hardox: richiede un'attenta orientazione della grana
• Acciai inossidabili: tenere conto di un maggiore ritorno elastico