Consideraciones para Chapa metálica con SOLIDWORKS

Cuando diseñamos y manufacturamos piezas de chapa metálica debemos considerar varios factores que son importantes.

Primeramente, tenemos las propiedades mecánicas del material, si la lámina es de acero o aluminio, además, de conocer cómo se comporta el material al ser cizallado.

Pero principalmente al hacerle un doblez a la lámina porque esta tenderá a desdoblarse parcialmente y no mantener la forma exacta de la herramienta de formado (herramienta llamada comúnmente dado) con el que se dobló debido a la elasticidad del material.

Este fenómeno se llama springback y está íntimamente ligado al espesor de la lámina, el radio del doblez, ángulo del doblez y naturalmente al límite elástico del material, entre otros.

Ejemplo de flexibilidad de chapa metálica con SOLIDWORKS
Ejemplo de flexibilidad de chapa metálica con SOLIDWORKS

 

Ejemplo de Springback
Ejemplo de Springback

 

 

CALCULAR EL FACTOR K

Durante el proceso de deformación en el doblez, la lámina estará sometida a tensión por encima del eje neutro y a compresión por debajo de este eje, entonces se puede denominar el factor K que es la relación entre la distancia del eje neutro al punto de compresión y el espesor de la lámina.

El factor K debe ser un valor entre 0 y 1.

Factor K = distancia del eje neutro/espesor de la lámina.

Calcula el Factor K con SOLIDWORKS
Calcula el Factor K con SOLIDWORKS

 

Factor K = distancia del eje neutro
Factor K = distancia del eje neutro

 

Activación de factor K con SOLIDWORKS
Activación de factor K con SOLIDWORKS

 

 

DEFORMACIONES Y ROTURAS

Naturalmente, ciertas partes de la lámina se deben deformar plásticamente y por esta razón debemos saber el esfuerzo de tensión que sufre durante la deformación plástica para que esta área de la lámina no llegue al punto de ruptura del material, porque debido al sobre esfuerzo provocara grietas que debilitaran la pieza o incluso puede llegar a romperse totalmente en dicha zona.

 

Deformación del metal

 

Rotura de metal
Rotura de metal

 

Además, debemos tener en cuenta la geometría de los dados, se deben diseñar de tal manera que no se formen arrugas provocadas por la compresión.

Además tendremos que elegir si el proceso se realizará en uno, dos o más pasos de deformación y fabricar los dados necesarios para el proceso de fabricación diseñado

También debemos considerar si este proceso de manufactura se realizará en caliente o en frío, esto es muy importante para obtener propiedades mecánicas como tenacidad, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga.

Opcionalmente decidir si se le dará tratamiento térmico final, todas estas variantes reducirán o aumentaran el coste de producción y también con estas decisiones podemos tener piezas de menos resistencia o de más resistencia.

Dados para mecanizado
Dados para mecanizado

 

 

PERFORACIONES Y RANURAS

Se deben tomar en cuenta las deformaciones plásticas que sufriría la chapa metálica y estas se deben de alejar de los dobleces ya que es donde se presentan grandes deformaciones y distorsionaran la geometría de la perforación o en su defecto deberá perforarse la lámina posteriormente a la operación de doblez si es aceptable.

Perforaciones en la chapa metálica
Perforaciones en la chapa metálica

 

DESAHOGOS EN LOS DOBLECES

Estos sirven para separar el material que debe doblarse y el que no debe doblarse, con esto se evitan deformaciones indeseadas, se asegura precisión en el doblez y se consigue una mejor calidad.

Desahogos en las esquinas del metal

Ya sea para fabricación de partes en chapa metálica para la industria automotríz o espacial, también para productos alimenticios o para piezas de electrodomésticos habrá que tomarse en cuenta todos estos factores de propiedades mecánicas y procesos de manufactura.

Intelligy
Intelligy es una empresa mexicana con más de 15 años dedicada a la consultoría industrial por medio de tecnologías 3D, contribuyendo con el desarrollo de la industria brindando soluciones de diseño mecánico, diseño eléctrico, análisis de ingeniería, documentación técnica y administración de proyectos, así como soporte técnico y entrenamiento de SOLIDWORKS. Para conocer más visita: www.intelligy.com
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