Analisis y Calculo de Plegado de Chapas

ANALISIS Y CALCULO DE PLEGADO DE CHAPAS

PLEGADO BASICO DE LA CHAPA El radio del plegado debe ser mayor que el espesor de la placa:

• Disminuye tensiones internas  Evita rotura de las fibras

TOLERANCIA DE PLEGADO Las tolerancias para el plegado son:  Tolerancia media 2 grados  Tolerancia fina 1 grado

PLEGADO EN ZONAS DISCONTINUAS Diseño incorrecto • La pieza es difícil de fabricar ya que el útil de plegado coincide con el inicio del corte

• Se crea un punto de acumulación de tensiones y el material se puede agrietar

Diseño correcto  Para evitar los problemas derivados del pliegue de chapa en zonas discontinuas se genera unas entallas que reciben el nombre de desahogo  Los desahogos eliminan la acumulación de tensiones y mejora la manufacturabilidad de la pieza

PLEGADO DE ALETAS EN DIFERENTES DIRECCIONES Incorrecto  Difícil de fabrica ya que se necesita una herramienta de plegado que tenga el mismo ancho de las aletas  La fluencia del material en los vértices durante la operación de plegado hace que las aletas se interfieran entre ellas en la zona de los vértices  Los vértices de plegado con aletas vivas acumulan tensiones que favorecen el agrietamiento del material

Para un diseño correcto  Eliminar los ángulos vivos mediante agujeros u otras formas de vaciado de material que se colocaran sobre la zona de los vértices Los desahogos mejoran:  la fluencia del material en los vértices durante el plegado  la manufacturabilidad de la pieza  se reduce la acumulación de tensiones

AGUJEROS EN LA PROXIMIDAD DE LA LINEA DE PLEGADO 

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Si el agujero esta situado excesivamente cerca de la línea de plegado o del área de trabajo del útil de plegado dicho agujero se deforma y deja aristas vivas La superficie de la chapa pierde plenitud en la zona del agujero Para un buen diseño de la pieza se debe Colocar el agujero a la mayor distancia posible de la línea de plegado min. d = 2r (r radio de curvatura)

PROBLEMAS DE UN MONTAJE INCORRECTO 

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La carga genera unas tensiones que se suman a las tensiones internas del material de forma que el ángulo soporta cargas menores El valor de carga que puede aguantar un ángulo montado en esta posición puede ser alrededor de la mitad del valor teórico

Para un montaje correcto  Las tensiones internas actúan contra las tensiones provocadas por la fuerza F de tal forma que el ángulo es capaz de soportar más carga que en el caso anterior  En los casos en que por razones constructivas no se pueda montar el perfil en esta posición se recomienda: Sobredimensionar la pieza Usar perfiles estándar que han sido laminados en caliente

PLEGADO EN U Recomendaciones  La altura b de las aletas laterales debe ser igual o menor que la anchura de la base a  Es posible plegar en forma de u sin grandes problemas de manufacturabilidad si una de las dos aletas tiene una altura b < a  Con las dos recomendaciones anteriores se logra una mejor manufacturabilidad de la pieza y un coste de fabricación mas bajo  Se puede conseguir plegados en u en las que la altura b de las dos aletas es superior al de a pero esto implica que el fabricante debe poseer útiles especiales de plegados

ELIMINACION DE ARISTAS CORTANTES Para eliminar aristas se recomienda  Radio mínimo de pliegue igual al espesor  Longitud de pliegue 3-4 veces el espesor  Una distancia entre caras 0.5 veces el espesor para evitar el agrietamiento

DESARROLLO DE PIEZAS DE CHAPA Si bien existen normas DIN Y ANSI lo mas habitual es que cada taller posea formulas empíricas para el calculo del desarrollo de la chapa. Recam Laser  inoxidable 2mm desarrollo = longitud interiores + 0.6  acero 2mm desarrollo = longitud interiores + 0.3  aluminio 2mm desarrollo = longitud interiores + 0.42

Método del factor K  El plano en el que la longitud de la zona curvada del metal permanece constante se conoce como “fibra neutra “mientras que las fibras que se encuentran situadas en planos equidistantes a la fibra neutra varia su longitud incrementándose o disminuyendo según el lado donde se encuentre.  La localización de la fibra neutra es relativa al espesor del material T y se describe en función de un parámetro conocido como factor k.  La norma ANSI ( American Nacional Standard Institute ) define el factor como la equidistancia de la fibra neutra respecto al grosor de la plancha.  Mientras que la norma DIN ( Deutsche Industrie Norm ) lo define como la equidistancia de la fibra neutra respecto la mitad del grosor T / 2.

Longitud del curvado

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Para el cálculo se aplican las siguientes definiciones

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El valor del desarrollo en la curva se obtiene de despejar el valor de L de la ecuación (4)

Ejercicio Calcular el desarrollo de la chapa de la Fig. Por el método DIN

SOLUCION LONGITUD DE TRAMOS RECTOS Longitud vertical lado izquierdo L1 = 40- 6 = 34mm Tramo recto central L2 = 39mm Tramo inclinado de la derecha L3 = 32mm Total tramos rectos Lttr = L1 + L2 + L3 =34 + 39 + 32 L ttr = 105mm

PARA LAS CURVAS  Angulo 90 grados 

Angulo 30 grados

La longitud de las curvas es Lc =L4 + L5 = 5.6581 + 1.8849 = 7.543mm  La longitud total del desarrollo es L total = Lttr + Lc = 112.54mm 