Cuando el diseño de su pieza requiere curvas cerradas, bordes limpios y precisión constante, el plegado de chapa metálica puede ser todo un reto. Una técnica deficiente suele provocar grietas, rebabas o marcas visibles en las herramientas. Pero con el método correcto, la elección de la herramienta y el conocimiento del proceso, puede reducir los desechos, ahorrar costes y obtener mejores resultados de plegado. Vamos a explicarlo claramente desde el principio.
Las chapas metálicas pueden curvarse mediante varios métodos, como el conformado con plegadora, el curvado en V y el curvado por aire. Cada método se adapta a distintos materiales y grosores. Herramientas como punzones y matrices ayudan a dar al metal ángulos y formas precisos. Con una configuración y manipulación adecuadas, los doblados serán limpios, precisos y sin daños.
Las buenas curvas empiezan con un diseño inteligente y una planificación sencilla. Veamos qué herramientas y pasos marcan la diferencia.
¿Qué es el plegado de chapa?
El plegado de chapa es un proceso que da forma a metal plano en ángulos o curvas mediante presión. Ayuda a crear soportes, cerramientos, marcos y muchas piezas estructurales. El método de plegado más común es el plegado en prensa. Otros son el plegado manual, el plegado con rodillo y el plegado por estirado rotativo.
Este proceso forma piezas sin eliminar material. Cambia la forma del metal aplicando fuerza. El ángulo y el radio de curvatura dependen del punzón y la matriz, el tipo de material y la profundidad a la que el punzón presiona la chapa.
Ingenieros y compradores deben saber cómo afecta el plegado a las tolerancias, las dimensiones y la resistencia del material. A continuación, explicaremos los principales tipos de métodos de plegado utilizados en la producción.
Métodos y técnicas de plegado
Existen varios métodos para curvar chapa metálica, en función de la forma deseada, el material y el nivel de precisión requerido. Cada técnica emplea una configuración distinta y aplica la presión de una manera específica. A continuación se describen los principales métodos de plegado utilizados en talleres y fábricas.
Doblado por aire
El plegado por aire utiliza un punzón para introducir el metal parcialmente en una matriz en forma de V. El punzón no toca el fondo de la matriz. El punzón no toca el fondo de la matriz. De este modo se crea un pliegue utilizando tres puntos de contacto: el punzón y ambos lados de la matriz.
Permite flexibilidad en los ángulos de doblado y funciona bien con diferentes materiales y grosores. Se necesita menos fuerza, lo que prolonga la vida útil de la herramienta. Pero el springback es más común, por lo que los ángulos de plegado pueden ser más difíciles de controlar.
Tocando fondo
El doblado de fondo, también denominado doblado inferior, fuerza al metal a introducirse firmemente en el fondo de la matriz. Las formas del punzón y la matriz se ajustan al ángulo de plegado deseado. De este modo se reduce el retorno elástico y se obtienen resultados más precisos.
Requiere más fuerza que el plegado por aire, pero ofrece mayor precisión. Sin embargo, las herramientas se desgastan más rápidamente. El plegado de fondo es una buena opción cuando se necesita gran precisión y repetibilidad.
acuñar
El acuñado ejerce aún más presión que el embutido. El punzón presiona profundamente el metal, dándole forma con gran fuerza. De este modo se adelgaza ligeramente el metal y se fija el ángulo.
Springback es casi cero, y el ángulo de curvatura es muy exacto. Este método funciona bien para piezas pequeñas y detalladas. El inconveniente es el mayor consumo de energía y el desgaste acelerado de la herramienta.
Curvado de rodillos
Doblado de rollos utiliza rodillos para curvar el metal en grandes radios. El metal pasa por un conjunto de rodillos que lo curvan gradualmente a medida que avanza.
Este método es ideal para crear piezas cilíndricas o curvas, como tuberías o depósitos. Funciona bien con chapas largas y crea curvas suaves y consistentes. No se utiliza para ángulos agudos.
Limpiar doblado
El plegado por barrido dobla el borde de una chapa alrededor de una matriz utilizando una almohadilla de presión y un punzón de barrido. La chapa permanece plana mientras se dobla un borde.
Es útil para rebordes y ligeras curvas en los bordes. Sin embargo, el proceso puede provocar marcas y está limitado a determinados ángulos. La configuración de la herramienta debe ser exacta para evitar alabeos.
Doblado rotativo
El plegado rotativo utiliza una matriz giratoria para formar el pliegue. La matriz rueda con el metal a medida que se dobla, lo que reduce los daños en la superficie.
Es ideal para piezas que requieren un aspecto limpio y acabado, como superficies pintadas o recubiertas. También reduce la fricción y permite curvas más cerradas sin agrietarse.
Cómo doblar chapa metálica: Proceso de plegado paso a paso
El proceso de plegado requiere algo más que la máquina adecuada. Requiere una preparación cuidadosa, una manipulación segura y comprobaciones precisas. Así es como funciona en un taller típico.
Paso 1：Configurar la máquina
Empiece por seleccionar el punzón y la matriz adecuados en función del grosor del material y el ángulo de plegado. Inspeccione las herramientas en busca de signos de desgaste o daños. Instálelos en la prensa plegadora o la plegadora.
Ajuste la configuración de la máquina, incluida la profundidad de carrera, la posición del calibrador trasero y el ángulo de curvatura, según sea necesario. Asegúrese de que la máquina esté limpia y de que todos los pernos estén bien apretados.
Paso 2：Asegurar la hoja
Coloque la chapa plana contra el calibrador trasero y apóyela uniformemente. Mantenga la superficie limpia y libre de aceite o residuos. Utilice abrazaderas o guías si es necesario para evitar desplazamientos.
Paso 3：Realización de la curva
Active la máquina lentamente para el primer pliegue. Observe cómo reacciona la chapa a medida que el punzón desciende. Para el plegado por aire o el acuñado, ajuste la fuerza para obtener el ángulo correcto.
Si utiliza una prensa manual, aplique presión de forma suave y constante. No fuerce el metal con demasiada rapidez. Doblar demasiado rápido puede hacer que el material se agriete o se deforme.
Paso 4: Comprobación de la precisión
Tras el plegado, retire la pieza y mida el ángulo con un transportador o un medidor de ángulos. Compruebe el radio de curvatura y la forma general. Compárelo con el dibujo o el modelo CAD.
Si el ángulo es incorrecto, ajuste la profundidad o la herramienta y vuelva a intentarlo. Pueden ser necesarias varias piezas de prueba para obtener resultados perfectos. Una vez que los ajustes sean correctos, repita el proceso para los lotes restantes.
Herramientas y equipos utilizados
La herramienta adecuada hace que el plegado sea más fácil, rápido y uniforme. Cada máquina tiene sus ventajas en función del tamaño de la pieza, el volumen y el tipo de plegado. A continuación se ofrece una rápida descripción de las principales herramientas utilizadas en el plegado de chapa metálica.
Herramientas manuales de plegado
Las herramientas manuales, como las cerradoras manuales, las plegadoras de barra y las plegadoras de banco, se utilizan para trabajos pequeños o materiales finos. Estas herramientas son sencillas y no necesitan electricidad ni presión de aire.
Son útiles para reparaciones, prototipos rápidos o pequeñas tiradas. Pero requieren más habilidad y tiempo. La precisión depende de la técnica del operario.
Prensas plegadoras
Las plegadoras son las máquinas más comunes para plegar chapa. Utilizan un punzón y una matriz para aplicar fuerza y crear dobleces. Las plegadoras pueden ser hidráulicas, mecánicas o eléctricas.
Funcionan bien con una amplia gama de materiales y espesores. Las plegadoras CNC permiten un control preciso y resultados repetibles. Estas máquinas son ideales para producciones de volumen medio a alto.
Máquinas plegadoras
Las plegadoras sujetan la chapa y pliegan el borde hacia arriba o hacia abajo mediante una viga giratoria. Son ideales para plegar paneles grandes o chapas finas con una manipulación mínima.
Este método crea bordes limpios y ayuda a reducir las marcas superficiales. Suele utilizarse en la fabricación de conductos y paneles.
Dobladoras
Las curvadoras de chapas, o cilindradoras, están diseñadas para curvar chapas de gran tamaño. Utilizan un conjunto de rodillos para aplicar presión gradualmente a medida que pasa el metal.
Estas máquinas son ideales para fabricar tubos, conos y perfiles curvos. No se utilizan para curvas afiladas o cerradas.
Cierres en V y troqueles
Los bloques en V y las matrices son piezas clave del utillaje de las prensas plegadoras. El punzón empuja la chapa dentro de la matriz, conformando el metal en el ángulo requerido.
Se utilizan diferentes formas de matriz en función del ángulo de plegado y del diseño de la pieza. Elegir el punzón y la matriz adecuados es fundamental para obtener resultados uniformes y evitar defectos.
Principios de diseño para curvas con éxito
Un buen plegado empieza por un buen diseño. Si su pieza no se ha diseñado teniendo en cuenta el comportamiento del metal durante el plegado, se enfrentará a problemas como grietas, desalineaciones o desperdicio de material. Estos conceptos básicos ayudan a mejorar la calidad de la pieza y a reducir el ensayo y error.
Radio mínimo de curvatura
El radio de curvatura mínimo es el radio más pequeño que se puede utilizar sin agrietar el material. Depende del tipo y el grosor del material.
Para materiales blandos como el aluminio, el radio mínimo puede ser cercano al grosor. Para materiales más duros, como el acero inoxidable, el radio debe ser mayor. Compruebe siempre las directrices del material antes de fijar el radio de curvatura.
Compensación por flexión y deducción por flexión
Cuando se dobla el metal, la capa exterior se estira y la interior se comprime. Esto modifica la longitud final de la pieza.
Permiso de curvatura es la cantidad que se añade para tener en cuenta este estiramiento. La deducción de plegado es la cantidad que se resta para obtener la longitud plana. Ambas se utilizan para crear patrones planos precisos antes del plegado.
El factor K y su importancia
En Factor K ayuda a calcular el margen de curvatura. Es la relación entre el eje neutro (la zona que no se estira ni se comprime) y el grosor del material.
Un factor K común ronda entre 0,3 y 0,5, pero varía según el material y el método de doblado. Es esencial para crear patrones planos correctos en sistemas CAD o CAM.
Evitar grietas y deformaciones
Para reducir el agrietamiento, utilice un radio de curvatura lo suficientemente amplio y evite doblar a contrapelo. Seleccione el utillaje adecuado y aplique una presión suave y uniforme.
Para evitar deformaciones, sujete las chapas finas durante el plegado. Utilice herramientas afiladas y limpias para reducir el arrastre y la deformación. Una configuración adecuada y unas buenas elecciones de diseño evitan los problemas de plegado más comunes.
Tolerancias y precisión de plegado
Las tolerancias definen lo cerca que está la pieza final de su forma prevista. En el plegado, unas tolerancias ajustadas significan menos repeticiones y un mejor ajuste durante el montaje. Para alcanzar las cifras correctas, es necesario controlar cada parte del proceso.
Tolerancias estándar en plegado
La mayoría de los talleres utilizan una tolerancia estándar del ángulo de curvatura de ±1 grado. Para las dimensiones lineales, la tolerancia suele ser de ±0,5 mm o ±0,020 pulgadas. Estas cifras pueden variar en función del material y el tamaño de la pieza.
Es posible conseguir tolerancias más estrictas con prensas plegadoras CNC, herramientas de precisión y una configuración coherente. Defina siempre las tolerancias necesarias en el diseño para evitar confusiones.
Factores que afectan a la precisión
Hay varios factores que afectan a la precisión del plegado. Entre ellos, las propiedades del material, los ajustes de la máquina, el desgaste de la herramienta y la manipulación de las piezas.
La dureza del material y la dirección del grano influyen en el retorno elástico. La alineación de la herramienta y la calibración de la máquina también influyen. Incluso la habilidad del operario influye en la consistencia de cada pieza.
¿Cómo minimizar el springback?
El springback se produce cuando el metal intenta volver a su forma original después del plegado. Para reducirlo, utilice el doblado de fondo o el acuñado en lugar del doblado por aire.
Elija el radio de curvatura y el ángulo de punzonado adecuados. Los materiales más blandos tienen menos elasticidad. Los más difíciles, como el acero inoxidable, requieren un sobredoblado para compensar.
Probar con curvas de muestra y ajustar los ángulos en función de los resultados ayuda a afinar la precisión antes de la producción completa.
Conclusión
El plegado de chapa metálica implica algo más que presionar el metal para darle forma. Se necesita el método correcto, las herramientas adecuadas y una comprensión clara del comportamiento del material. Factores como el radio de curvatura, la dirección del grano, la recuperación elástica y la configuración de la herramienta influyen en el resultado. Con una planificación cuidadosa y los pasos adecuados, puede producir dobleces precisos, limpios y repetibles para cualquier proyecto.
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Hola, soy Kevin Lee
Durante los últimos 10 años, he estado inmerso en diversas formas de fabricación de chapa metálica, compartiendo aquí ideas interesantes de mis experiencias en diversos talleres.
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Kevin Lee
Tengo más de diez años de experiencia profesional en la fabricación de chapas metálicas, especializada en corte por láser, plegado, soldadura y técnicas de tratamiento de superficies. Como Director Técnico de Shengen, me comprometo a resolver complejos retos de fabricación y a impulsar la innovación y la calidad en cada proyecto.
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