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Del Diseo a la Fabricacin:
Comunicacin y Tecnologa.
Plegado de chapa.
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PLEGADO DE CHAPA
FICHAS TECNICAS. 1. Descripcin de la plegadora. 2. Plegado bsico
de la chapa. 3. Tolerancias de plegado. 4. Plegado en zonas
discontinuas. 5. Plegado de aletas en diferentes direcciones. 6.
Agujeros en la proximidad de las lneas de plegado. 7. Esfuerzos y
solicitaciones en chapas plegadas. 8. Plegado en U. 9. Eliminacin
de aristas cortantes. 10. Desarrollo de piezas de chapa. 11.
Checklist
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Ficha 1: Descripcin de la plegadora.
La plegadora es una herramienta de conformado de chapa por
deformacin.
Como su nombre indica la geometra de la mquina est concebida
para el plegado en lnea recta de chapa.
La deformacin o plegado se consigue mediante la aplicacin de una
fuerza ms o menos elevada sobre la chapa que de tal forma que
produce una deformacin plstica permanente.
Usualmente, debido a la magnitud de la fuerza que se aplica, el
sistema de empuje de la plegadora es hidrulico, aunque existen
modelos basados en volantes de inercia.
La longitud de trabajo de una plegadora puede oscilar de pocos
cm a 15m; siendo las longitudes ms habituales de 2-4m.
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Ficha 2: Descripcin de la plegadora.
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Ficha 3: Descripcin de la plegadora. Ejemplos de tiles de
plegado.
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Ficha 4: Plegado bsico de la chapa.
1. El radio de plegado r ha de ser superior al espesor e. a)
Disminuye las tensiones internas b) Evita la rotura de las
fibras.
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Ficha 5: Tolerancias de plegado.
1. Las tolerancias recomendadas son: a) Tolerancia media a 2 b)
Tolerancia fina a 1
2. Cualquier tolerancia superior a las indicadas encarece
considerablemente la fabricacin.
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Ficha 6: Plegado en zonas discontinuas.
Diseo incorrecto Diseo correcto
Desahogo
Problemas derivados del diseo incorrecto: a. La pieza es difcil
de fabricar ya que el til de plegado ha de coincidir
con el inicio del corte. b. Se crea un punto de acumulacin de
tensiones y el material se puede
agrietar.
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Ficha 7: Plegado en zonas discontinuas.
Recomendaciones de diseo: a. Para evitar los problemas derivados
del pliegue de chapa en zonas
discontinuas se generan unas entallas que reciben el nombre de
desahogos.
b. Los desahogos eliminan la acumulacin de tensiones y mejoran
la manufacturabilidad de la pieza.
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Ficha 8: Plegado de aletas en diferentes direcciones.
Diseo incorrecto Diseo correcto
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Ficha 9: Plegado de aletas en diferentes direcciones.
Problemas derivados del diseo incorrecto:
a. Difcil de fabricar ya que se necesita una herramienta de
plegado con la misma anchura de las aletas.
b. La fluencia del material en los vrtices durante la operacin
de plegado hace que las aletas se interfieran entre ellas en la
zona de los vrtices.
c. Los vrtices de plegado con aristas vivas acumulan tensiones
que favorecen el agrietamiento del material.
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Para un diseo correcto de la pieza se debe:
a. Eliminar los ngulos vivos mediante agujeros u otras formas de
vaciado del material que se colocaran sobre la zona de los
vrtices.
b. Los desahogos mejoran: La fluencia del material en los
vrtices durante el plegado. La manufacturabilidad de la pieza. Se
reduce la acumulacin de tensiones.
Ficha 10: Plegado de aletas en diferentes direcciones.
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Ficha 11: Agujeros en la proximidad de la lnea de plegado.
Diseo incorrecto Diseo correcto
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Ficha 12: Agujeros en la proximidad de la lnea de plegado.
Problemas derivados del diseo incorrecto:
a. Si el agujero est situado excesivamente cerca de la lnea
de
plegado o del rea de trabajo del til de plegado el agujero se
deforma y dejando aristas vivas.
b. La superficie de la chapa pierde planitud en la zona del
agujero.
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Ficha 13: Agujeros en la proximidad de la lnea de plegado.
Para un diseo correcto de la pieza se debe: Colocar el agujero a
la mayor distancia posible de la lnea de
plegado. Mn. d = 2r (r radio de curvatura).
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Ficha 14: Esfuerzos y solicitaciones en ngulos de chapa.
Problemas derivados del montaje incorrecto: a. La carga, genera
unas tensiones que se suman a las tensiones internas
del material, de forma que el ngulo soporta cargas menores. b.
El valor de carga que puede aguantar un ngulo montado en esta
posicin, puede ser al alrededor de la mitad del valor
terico.
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Ficha 15: Esfuerzos y solicitaciones en ngulos de chapa.
Montaje correcto: a. Las tensiones internas actan contra las
tensiones provocadas por la carga F
de tal forma que el ngulo es capaz de soportar ms carga que en
el caso anterior.
b. En los casos en que por razones constructivas no se pueda
montar el perfil en esta posicin se recomienda:
1. Sobredimensionar la pieza. 2. Usar perfiles estndar que han
sido laminados en caliente.
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Ficha 16: Plegado en U.
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Ficha 17: Plegado en U.
Recomendaciones para el plegado de U:
a. La altura b de las aletas laterales debe ser igual o menor
que la anchura de la base a.
b. Es posible plegar en forma de U sin grandes problemas de
manufacturabilidad si una de las dos aletas tiene una altura b
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Ficha 18: Eliminacin de aristas cortantes.
Para los pliegues de eliminacin de aristas se recomienda: 1.
Radio mnimo de pliegue igual al espesor. 2. Longitud del pliegue
3-4 veces el espesor. 3. Una distancia entre caras de 0.5 veces el
espesor para evitar el
agrietamiento.
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Ficha 19: Desarrollo de piezas de chapa.
Si bien existen normas DIN y ANSI que se explican el las
siguientes pginas, lo mas habitual, es que cada taller posea
formulas empricas para el clculo del desarrollo de la chapa. A
continuacin, se detallan algunos ejemplos:
RECAM LASER
Inoxidable 2mm Desarrollo= Long interiores + 0.6 Acero 2mm
Desarrollo= Long interiores + 0.3 Aluminio 2mm Desarrollo= Long
interiores + 0.42
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Ficha 20: Desarrollo de piezas de chapa.
Mtodo del Factor K. El plano en el que la longitud de la zona
curvada del metal permanece invariable se conoce
como fibra neutra, mientras que en las fibras que se encuentran
situadas en planos equidistantes a la fibra neutra varia de
longitud, incrementndose o encogindose en funcin del lado en que se
encuentra.
La localizacin de la fibra neutra es relativa al grosor del
material (T) y se describe en funcin de un parmetro conocido como
factor K. La norma ANSI (American National Standard Institute)
define este factor como la equidistancia de la fibra neutra
respecto al grosor T de la plancha, mientras que la norma DIN
(Deutsche Industrienorm) lo define como la equidistancia de la
fibra neutra respecto al grosor T/2.
En la figura siguiente se ilustran las dos convenciones:
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Ficha 21: Desarrollo de piezas de chapa.
Longitud del curvado. L Longitud de la rea doblada a lo largo de
la fibra neutra. k Factor K del material (habitualmente 0.8 para
DIN) Rn Radio de doblado a lo largo de la fibra neutra. Ri Radio
interior del doblado. Ro Radio exterior de doblado. T Grosor del
material. Angulo de doblado en radianes.
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Ficha 22: Desarrollo de piezas de chapa.
Longitud del curvado. La siguiente figura ilustra la dependencia
de la longitud del doblado respecto a la
fibra neutra de la plancha metlica. Ntese que la longitud de
esta fibra permanece constante en las operaciones de doblado. Para
calcular la longitud del desarrollo se aplica un factor K.
Para el clculo del desarrollo se aplican las siguientes
definiciones: Ro = ri + T (1) Rn = ri + k*T (2) Rn = L/ (3) Ri = L/
- k*T (4)
El valor del desarrollo en la curva se obtiene de despejar el
valor de L de la
ecuacin nmero 4.
L = (Ri + k xT) o bien L = Rn
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Ficha 23: Ejercicio de calculo.
Ejercicio: Calcular el desarrollo de la chapa de la figura por
el mtodo DIN.
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Ficha 23: Ejercicio de calculo.
Solucin: Longitud de los tramos rectos: Se considera la longitud
de la fibra neutra desde el inicio de la chapa o puntos de
tangencia hasta el otro punto de tangencia o extremo.
Longitud debida al tramo recto izquierdo: L1= 40-6 = 34mm
Longitud debida al tramo recto central: L2= 39mm
Longitud debida al tramo recto derecho: L1= 32mm.
Longitud total debida a los tramos rectos de la fibra:
Lrectos=L1 + L2 + L3 = 105mm
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Ficha 23: Ejercicio de calculo.
Solucin: Longitud en tramos curvos: RECORDAR: Los ngulos tienen
que estar en radianes.
Grados sexagesimales
Radianes Valor numrico.
0 0 0.00000 30 /6 0.52359 45 /4 0.78540 60 /3 1.04719 90 /2
1.57079
180 3.14159 360 2 6.28319
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Ficha 23: Ejercicio de calculo.
Solucin: Longitud en tramos curvos:
Longitud en la curva de 90 (/2): De acuerdo con la formula de la
ficha 22: L4 = (Ri + k xT) = (2 + 0.4 x4) 1.5717 = 5.6581mm
Longitud en la curva de 30 (/6): De acuerdo con la formula de la
ficha 22: L5 = (Ri + k xT) = (2 + 0.4 x4) 0.5236 = 1.8849mm
La longitud debida a la fibra neutra es: Lneutra = L4+L5 =
5.6581 + 1.8849 = 7.543mm.
El desarrollo total es la suma de los desarrollos: LTOTAL =
Lneutra + Lrectos = 112.5431mm
