Cuando las piezas de chapa metálica no se doblan según lo previsto, todo puede salir mal: la alineación de los orificios, las dimensiones y el montaje final. Esto suele ocurrir porque el factor K no es correcto. Influye en el cálculo de los patrones planos y en el resultado final de la pieza. Si no utiliza el factor K correcto, acabará teniendo piezas dobladas que no coinciden con su modelo o dibujo.
El factor K es un número que indica dónde se produce el estiramiento durante el plegado. Indica hasta dónde se desplaza el eje neutro dentro de la chapa. Cuando se dobla una chapa, la parte exterior se estira y la interior se comprime. El factor K se sitúa en medio. Le ayuda a calcular la cantidad de material que necesita para obtener patrones planos precisos. Si el factor K es incorrecto, la pieza no se doblará de la forma prevista.
Si desea un mejor ajuste, tolerancias más estrictas y menos sorpresas, debe prestar atención a este número.
¿Qué es el factor K en chapa metálica?
El factor K es la relación que indica dónde se sitúa el eje neutro dentro del espesor del metal durante la flexión. Cuando el metal se dobla, la parte superior se comprime y la inferior se estira. En algún punto entre estas dos fuerzas hay una línea que no cambia de longitud. Éste es el eje neutro.
El factor K expresa la relación entre el desplazamiento del eje neutro (t) y el espesor del material (MT). Este cálculo es vital ya que influye en cómo se manipula, dobla y corta la chapa para cumplir con especificaciones precisas. La siguiente imagen muestra cómo la curva se comprime en la parte superior y se estira en la parte inferior.
La ciencia detrás del factor K de chapa metálica
Cuando se dobla el metal, la superficie interior se comprime. La superficie exterior se estira. En algún punto intermedio hay una línea que no cambia de longitud. Esa línea es el eje neutro.
El factor K indica dónde se sitúa esa línea como fracción del grosor total. Un factor K de 0,5 significa que está en el centro. Un factor K de 0,3 significa que está más cerca del interior.
La posición exacta depende del material, Radio de doblajey método de doblado.
¿Cómo afecta el factor K al plegado de chapa metálica?
Si su factor K es incorrecto, su patrón plano será incorrecto. El resultado son agujeros en lugares equivocados, bordes que no se alinean o piezas que no encajan.
Un factor K bajo alarga el patrón plano. Un factor K alto lo acorta. Si acierta con este número, obtendrá piezas precisas sin necesidad de repasarlas.
La relación entre el factor K y el eje neutro
El eje neutro se desplaza en función de cómo se doble el metal. Las curvaturas más cerradas y los metales más duros lo desplazan hacia el interior.
El factor K indica a qué distancia se encuentra ese eje de la superficie interior. Si conoces la ubicación del eje neutro, puedes calcular margen de curvatura y deducción de curvatura. Eso le ayuda a diseñar piezas que coincidan con lo que sale del prensa plegadora.
Calculadora de factor K
Conocer el factor K correcto ayuda a obtener patrones planos precisos y reduce el ensayo y error en la fabricación. Veamos cómo se calcula y qué revela sobre el material.
Cómo calcular el factor K？
El factor K puede calcularse mediante una fórmula que incluye el margen de curvatura, el ángulo de curvatura, el espesor del material y el radio interior. La ecuación es:
K = (180° × BA) / (π × θ × T) - (Ri / T)
Dónde:
- K es el factor K
- BA es el margen de flexión
- θ es el ángulo de curvatura en grados
- T es el espesor del material
- Ri es el radio interior de la curva
Una vez obtenidos estos valores, introdúzcalos en la fórmula. Así obtendremos el factor K, que nos indica la distancia a la que se encuentra el eje neutro de la superficie de curvatura interior, como fracción del grosor de la chapa.
Para hallar la posición real del eje neutro, multiplique el factor K por el espesor del material:
t = K × T
Calculadora del factor K
Explicación de la fórmula y geometría del factor K
El factor K proviene del comportamiento del metal cuando se dobla en forma de arco. La curva forma un círculo con un radio determinado. Mientras el lado exterior se estira y el interior se comprime, el eje neutro mantiene la misma longitud.
La longitud del arco del eje neutro se utiliza para calcular la tolerancia de plegado. La posición de este eje dentro del material afecta a la longitud de la pieza plana. Por eso el factor K está incorporado en las fórmulas de tolerancia y deducción de curvatura.
Desplazamiento del eje neutro: Lo que dice sobre el comportamiento de los materiales
Si la curva es estrecha, el eje neutro se desplaza más hacia la superficie interior. Si la curvatura es mayor o el material es más blando, el eje se desplaza más hacia el centro. Este desplazamiento refleja la forma en que el material soporta la tensión y la compresión.
Los materiales más duros y las curvas más cerradas crean más desplazamientos. Los materiales más blandos o los radios de curvatura grandes los reducen. Observar este comportamiento ayuda a predecir cómo reaccionará el material durante el plegado.
Gráfico del factor K de chapa metálica
Un gráfico de factor K proporciona valores de referencia, normalmente entre 0 y 0,5, para materiales comunes como acero, aluminio y acero inoxidable. Es un punto de partida para la fabricación general, que indica los grados de deformación típicos para diversos espesores y materiales.
| Radio | Suave / Aluminio | Medio / Acero | Acero duro/inoxidable |
|---|---|---|---|
| Doblado por aire | |||
| 0 - monte. | 0.33 | 0.38 | 0.4 |
| monte - 3*monte. | 0.4 | 0.43 | 0.45 |
| 3*monte. - >3*mt. | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| Doblado inferior | |||
| 0 - monte. | 0.42 | 0.44 | 0.46 |
| monte - 3*monte. | 0.46 | 0.47 | 0.48 |
| 3*monte. - >3*mt. | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| acuñar | |||
| 0 - monte. | 0.38 | 0.41 | 0.44 |
| monte - 3*monte. | 0.44 | 0.46 | 0.47 |
| 3*monte. - >3*mt. | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Consideraciones de diseño e ingeniería
Para obtener piezas precisas, los ingenieros deben aplicar el factor K adecuado en la fase de diseño. Así se evitan errores de producción y desperdicio de material.
Cómo seleccionar el factor K adecuado para modelos CAD？
Empiece por comprobar el método de curvado. El curvado por aire, el curvado de fondo y el acuñado requieren valores K diferentes. A continuación, tenga en cuenta el tipo y el grosor del material. Utilice un factor K comprobado de proyectos anteriores o realice una prueba de doblado en su configuración.
Si no está seguro, comience con 0,4 como valor de referencia para el plegado con aire. A continuación, ajuste el valor en función de los resultados del plegado y la información sobre el material.
Uso del factor K en el software de diseño de chapa metálica
La mayoría de los programas CAD incorporan herramientas para diseño de chapa. En SolidWorks, puede establecer el factor K directamente en la operación de chapa metálica. Fusion 360 también permite introducir el factor K al definir reglas de pliegue.
Utilice el factor K para calcular automáticamente el margen de curvatura. Esto le ayuda a aplanar las piezas en su modelo manteniendo las dimensiones finales exactas. Asegúrese de que el valor coincide con su configuración de plegado real.
Errores que deben evitarse al utilizar valores incorrectos del factor K
Un factor K incorrecto provoca errores en los patrones planos. Esto provoca dobleces que no alcanzan las dimensiones deseadas. Los orificios pueden acabar desalineados. Las pestañas pueden no encajar.
Evite copiar factores K de proyectos no relacionados. No confíe en los valores por defecto a menos que se ajusten a su proceso. Saltarse curvas de prueba o ignorar el comportamiento real del material puede costar tiempo y dinero más adelante.
Métodos prácticos para determinar el factor K
El factor K más fiable procede del taller. Estos métodos prácticos le ayudarán a ajustar el diseño a los resultados reales.
Pruebas empíricas: Medición del factor K en su taller
Corta una tira de muestra de tu chapa. Marca en ella una distancia conocida. A continuación, dóblala según el ángulo y el radio que vayas a utilizar. Una vez doblada, mide el arco exterior y compáralo con la longitud original.
Utiliza los resultados de la flexión real para calcular dónde cayó el eje neutro. A partir de ahí, puede determinar su factor K real. Esto da una mejor precisión que el uso de estimaciones aproximadas.
Uso de cupones de prueba de flexión para ajustar el factor K
Un cupón de plegado es una pequeña pieza de chapa metálica que se utiliza únicamente para realizar pruebas. Permite comprobar la calidad y precisión del plegado sin arriesgar piezas completas.
Doble varios cupones con los mismos ajustes que piensa utilizar en la producción. Mídalos y ajuste el factor K en el modelo CAD para que coincida con el resultado real del plegado. Esta es la forma más rápida de marcar patrones planos.
Tablas de referencia y normas del sector
Si no puede realizar pruebas, utilice una tabla estándar de factores K como punto de partida. Muchos proveedores de herramientas, manuales de prensas plegadoras o grupos industriales publican tablas en función del material, el radio de curvatura y el tipo de herramienta.
Estos valores son aproximados, pero no siempre exactos. Utilícelos como guía y, a continuación, afínelos con pruebas. Normas como DIN o ANSI también pueden incluir factores K sugeridos para configuraciones específicas.
Conclusión
El factor K es un número pequeño que marca una gran diferencia en el plegado de chapa metálica. Le indica dónde se sitúa el eje neutro y le ayuda a calcular patrones planos precisos. Utilizar el factor K correcto mejora el ajuste de la pieza, reduce los desechos y evita costosas repeticiones. Cambia en función del material, el grosor, el método de plegado y el utillaje. Pruebe y ajuste siempre para obtener los mejores resultados en la fabricación real.
¿Necesita ayuda con piezas de chapa personalizadas o un diseño preciso de patrones planos? Póngase en contacto con nuestro equipo de ingenieros hoy mismo-nos aseguraremos de que sus curvas sean correctas a la primera.
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.
