Our Sites

6 pasos para seleccionar exitosamente dados para prensas dobladoras

Figura 1
Para obtener el máximo de sus herramientas, la tangente del doblez, donde empieza el radio, idealmente debería estar a la mitad de la cara del dado. En este caso, la mitad de la cara del dado es igual al reajuste exterior (OSSB), la distancia de la línea de dado exterior (planos que son paralelos a la pieza de trabajo) al punto tangente del doblez.

En una nota que recibí recientemente de un fabricante, éste anotó que el departamento de fabricación de su compañía está documentando procesos estándar para seleccionar la combinación correcta de dado y punzón para producir los resultados deseados al doblar con aire.

El departamento de fabricación quie-re lograr un doblez a 90 grados para una pieza de 0.0751 pulgadas de espesor de acero inoxidable 304, con un radio de doblez interior también de 0.0751 pulgadas. Está la regla del 20 por ciento, y luego está la regla del espesor del material multiplicado por 8 (8x). “¿Cómo debo aplicar estas reglas para seleccionar una abertura del dado?”, preguntó.

He aquí la respuesta

La regla de 8x es una regla empírica antigua basada en el acero laminado en frío con una resistencia a la tensión de 80,000 PSI, que establece que la mejor práctica es elegir un ancho de abertura de dado que sea 8 veces el espesor del material. Generalmente se obtienen los mejores resultados al trabajar con la regla de 8x. Se facilita el formado y se alcanza la estabilidad del ángulo de doblez al trabajar dentro de los requerimientos de tonelaje. Usted descubrirá que puede producir un radio interior aproximadamente igual al espesor del material.

De todos modos, “8x” es sólo una referencia, y el factor puede aumentar o disminuir con el espesor del material. A veces, el ancho de la abertura del dado es igual al espesor del material multiplicado por 6 (6x), otras veces 10x ó 12x. La regla de 8x es una buena regla general que mantiene los tonelajes en valores bajos y las partes estables, al menos hasta cierto punto. Sin embargo, desafortunadamente no toma en cuenta diferentes tipos de materiales.

La regla del 20 por ciento define el radio interior flotado en una forma con aire en un dado específico. A diferencia de la regla de 8x, la regla del 20 por ciento pue-

de factorizarse por tipo de material. En acero inoxidable 304, el radio interior será entre 20 y 22 por ciento del ancho de la abertura del dado; para acero laminado en frío, el radio de doblez interior será de 15 a 17 por ciento; y para aluminio 5052 H32, el radio de doblez interior será de 9 a 11 por ciento. Se empieza con el valor medio (en el caso del acero inoxidable 304, es 21 por ciento), luego se ajusta de ser necesario.

La regla del 20 por ciento simplemente describe el radio interior resultante al doblar con aire, y se usa para calcular las deducciones del doblez. Sin embargo, usualmente no es un medio para desarrollar una abertura de dado, porque no toma en cuenta los límites de tonelaje o la recuperación elástica.

Para un trabajo en acero inoxidable, se podría reescribir la fórmula de la regla del 20 por ciento—ancho de la abertura del dado x 21 por ciento = radio de doblez interior—de la siguiente forma: Radio de doblez interior/21 por ciento = ancho de la abertura del dado. Esto nos daría: 0.075 pulgadas/0.21 = 0.357 pulgadas de ancho de abertura de dado. Sin embargo, insisto, esto no considera la recuperación elástica ni los límites de tonelaje, y podría sobrecargar seriamente la prensa o el herramental. Este valor es pequeño para una abertura de dado, y debe tomarse en cuenta el tonelaje.

Para lograr cierto radio, se necesita el herramental y la prensa correctos. Al final de cuentas, los anchos de abertura de dado disponibles en su biblioteca de he-rramientas, así como las capacidades de tonelaje de su herramental y de sus prensas, determinarán los radios de doblez interiores que se pueden lograr al doblar un material de un tipo y espesor dados. Un procedimiento de selección de herramental para doblado con aire debe incluir lo siguiente:

1. Asegúrese de que el radio de doblez interior especificado sea al menos el 63 por ciento del espesor. De no ser así, el radio de doblez interior no puede lograrse físicamente, excepto estampado o embutido. Eso se debe a que a un 63 por ciento del espesor del material, el doblez se vuelve agudo, y el punzón empieza a hacer una zanja en el material. En su caso, por supuesto, usted está buscando una relación 1 a 1 para espesor del material y radio de doblez interior, lo que ciertamente es factible, siempre que su herramental y sus máquinas puedan manejar los requerimientos de tonelaje.

Esta regla del 63 por ciento también es una buena directriz para la selección de su punzón. En el doblado con aire, el radio de la punta del punzón no crea el radio de doblez interior. Sin embargo, el radio de la punta del punzón siempre debe ser al menos un 63 por ciento del espesor del material donde el doblez se vuelve agudo. Y, por supuesto, usted necesita asegurarse de que el ángulo del dado sea mayor que el ángulo del punzón.

2. Seleccione la abertura del dado. Para cualquier tipo de máquina, usted generalmente no desea usarla excesivamente ni muy poco. Usted obtiene el máximo de la máquina a la mitad del valor máximo del tonelaje de operación. Dicho lo anterior, ¿la combinación de dado, punzón y material no es en realidad una “máquina”? Por supuesto que sí. Entonces, ¿cuál es la mitad del valor de operación de un dado? Bajo condiciones perfectas, ese punto ocurre a la mitad de la cara del dado, como se muestra en la Figura 1.

Para encontrar la abertura de dado geométricamente perfecta—una en que el doblez ocurra a la mitad de la cara del dado—use la siguiente fórmula: (radio de doblez exterior x 0.7071) x Factor = A-bertura perfecta del dado. (Nota del editor: para más detalles sobre esta fórmula, visite www.thefabricator.com y escriba en la barra de búsqueda “Finding the perfect die opening”.)

Para calcular su radio de doblez interior, sume el radio de doblez interior deseado al espesor del material. En su ejemplo, usted agregaría un radio interior de 0.075 pulgadas al espesor del material de 0.075 pulgadas y obtiene un radio de doblez exterior de 0.150 pulgadas.

El factor en la fórmula es un multiplicador, y un multiplicador de 4.0 le daría un valor lo más cercano posible a un va-lor geométricamente perfecto, hablando en términos prácticos, pero sin permitir recuperación elástica. Para considerar la recuperación elástica, incremente ligeramente el multiplicador. En espesores de material menores a 0.125 pulgadas, un multiplicador realista es 4.85. En materiales entre 0.125 y 0.250 pulgadas, el multiplicador es 5.85 pulgadas (el material de más de 0.250 pulgadas de espesor se calcula de manera diferente). Este método de selección de dados mantiene las relaciones consistentes si el radio es grande y el material delgado, o si el material es grueso y el radio es pequeño.

En su caso, usted calcularía lo siguiente: (radio de doblez exterior x 0.7071) x Factor = abertura de dado perfecta; o (0.150 pulgadas x 0.7071) x 4.85 = 0.514 pulgadas. Por supuesto, es probable que su taller no tenga un ancho de abertura de dado de 0.514 pulgadas, así que muy probablemente necesitará elegir el ancho más cercano disponible, entre un dado de 0.472 pulgadas o uno de 0.551 pulgadas. Elegir la abertura de dado disponible más cercana mantendrá su radio de doblez interior lo más cerca posible del valor calculado. Esto supone que el tonelaje en exceso no es un problema si se usa un dado menor.

(Note que usando un factor de 4.0, el valor del ancho de la abertura del dado sería 0.424 pulgadas, el cual, al menos teóricamente, es geométricamente perfecto para el trabajo, pero que, insisto, no toma en cuenta la recuperación elástica.)

3. Calcule los requerimientos de tonelaje. Ahora que usted ha determinado la abertura ideal del dado, necesita asegurarse de que no exceda el tonelaje disponible de su prensa o de su herramental. Para calcular esto, use lo siguiente: [(575 × Espesor del material2)/Abertura del dado] × Factor del material =Tonelaje por pie.

Usamos como base AISI 1035 con una resistencia a la tensión de 60,000 PSI (el tipo más común de acero laminado en frío usado), así que déle un valor de factor de material de 1. Para obtener un factor para un material específico, usted puede hacer una comparación simple de resistencias a la tensión, trabajando con un valor de 60,000 PSI como base. Si su acero inoxidable 304 está especificado con una resistencia a la tensión de 85,000 PSI, entonces divide ese valor entre 60,000 para obtener 1.4. Por lo tanto, su cálculo de tonelaje sería [(575 × 0.005625) / 0.551] × 1.4 = 8.22 toneladas por pie. Necesitará considerar la longitud del doblez también. Si usted está dentro de los límites de tonelaje de su herramental y de su prensa, entonces vamos al siguiente paso.

4. Si la abertura del dado es aceptable, calcule el radio de doblez usando la regla del 20 por ciento. Empiece con el valor medio, Regresemos a nuestro ejemplo del acero inoxidable 304, el porcentaje medio es 21. Multiplique este porcentaje por la abertura real del dado que usará, y obtendrá el radio de doblez interior resultante: 0.551 pulgadas × 0.21 = 0.1157 pulgadas de radio de doblez interior.

El radio real será aproximadamente 0.116 pulgadas, que es lo más cercano a la relación 1 a 1 que usted puede obtener en una forma con aire. Sí, el radio es mayor que la relación 1 a 1 de radio de doblez y espesor de material, pero el dado también es más grande que el perfecto. Incluso un ancho de dado geométricamente perfecto daría un radio interior ligeramente mayor que el espesor del material. Con excepción del estampado, una relación exacta 1 a 1 no es posible sin herramental a la medida.

5. Use este valor de radio de doblez interior para calcular la deducción del doblez. Ahora, inserte este valor de radio de doblez interior en sus fórmulas de deducción de doblez. El software ha automatizado estos cálculos actualmente, pero para una revisión de las matemáticas, consulte “How the inside bend radius forms,” disponible en www.thefabricator.com.

6. Use el juego de herramientas seleccionado para lograr la deducción de doblez calculada. Usted ha determinado que el radio de doblez interior es físicamente posible; usted ha seleccionado un ancho de abertura de dado que le dará el radio de doblez interior más cercano posible al radio de doblez interior deseado; usted calculó sus deducciones de doblez con base en la regla del 20 por ciento; y usted tomó en consideración el tonelaje disponible y la recuperación elástica. Considerando todo esto, usted va por buen camino para construir partes perfectas.

About the Author
ASMA LLC

Steve Benson

2952 Doaks Ferry Road N.W.

Salem, OR 97301-4468

503-399-7514

Steve Benson is a member and former chair of the Precision Sheet Metal Technology Council of the Fabricators & Manufacturers Association. He is the president of ASMA LLC and conducts FMA’s Precision Press Brake Certificate Program, which is held at locations across the country.