Problemas en el proceso de conformado por doblado en frío

El proceso de conformado en frío se considera un arte y sus productos se utilizan ampliamente en diversos campos. Actualmente, algunos expertos de la industria han realizado investigaciones teóricas exhaustivas al respecto, y algunos investigadores han realizado simulaciones por computadora del proceso de moldeo, obteniendo resultados concretos. Sin embargo, el proceso de conformado por doblado en frío es muy complejo y aún presenta numerosos problemas por resolver en el diseño y la producción, que suelen encontrarse en los procesos de depuración y producción.

Tomemos como ejemplo el conformado de láminas de sección ancha: si el diseño no es razonable, durante el proceso de depuración aparecerán defectos de deformación como ondulaciones en los bordes, ondulaciones en bolsa, flexiones longitudinales, pliegues en las esquinas, grietas y distorsiones. El rediseño del rodillo de procesamiento tras la aparición de problemas inevitablemente causará un gran desperdicio de recursos humanos y materiales. Si comprendemos el mecanismo de estos defectos, intentamos evitarlos durante el proceso de diseño o, tras la aparición de defectos, basándonos en la mejora razonable inicial del rodillo, para reducirlos o incluso eliminarlos, podremos alcanzar el objetivo del diseño del rodillo.

A continuación se detallan las causas de los problemas en la operación real del conformado por doblado en frío y algunos análisis simples.

1. La generación de ondas de bolsa se debe principalmente a la tensión de tracción transversal y la deformación transversal generadas durante el proceso de flexión de la placa. Si bien la deformación a lo largo del espesor de la placa es relativamente pequeña, según la relación de Poisson de la deformación del material, es inevitable que se contraiga a lo largo de la deformación longitudinal en la parte donde se concentra la deformación. En este experimento, este fenómeno ocurre principalmente en cuatro ángulos de deformación, por lo que la parte contraída longitudinalmente ejerce una fuerza de compresión sobre la placa central. Bajo la acción de esta fuerza, se produce inestabilidad en algunas áreas y se produce una protuberancia similar a una bolsa, a menudo denominada onda en forma de bolsa. La onda de bolsa es principalmente una deformación elástica.

2. La onda de borde (en adelante, onda de borde) es un defecto más común que la onda de bolsillo. Produce principalmente dos efectos: el primero, con el bolsillo delante de la onda, es el mismo. El mecanismo se debe a la flexión de la sección transversal del material por tensión de tracción transversal. La deformación por tracción transversal, la deformación en la dirección del espesor no es grande, de acuerdo con la relación entre Poisson, aparece una contracción longitudinal y la onda de borde generada por los bordes debido a la tensión de compresión. El segundo es que el material en el borde primero se estira y corta bajo la acción de una fuerza externa, y luego se comprime y corta de nuevo, generando deformación plástica y resultando en una onda de borde. Estos dos efectos se suman para formar una onda lateral.

3. Hay muchas razones para la flexión longitudinal, una de las razones más importantes es que el borde de la sección se ve afectado por la fuerza de tensión al doblar el lado, tratando de alargar toda la sección a lo largo del longitudinal, pero la fuerza de tensión no es suficiente para estirar toda la sección rígida, lo que lleva a que el extremo frontal de la pieza de trabajo rodante aparezca un fenómeno de flexión hacia arriba o hacia abajo.

Análisis y solución:

1. Las vías frontal y posterior tienen mayor impacto en la onda en forma de bolsa que las vías intermedias, especialmente la posterior. La aparición de ondas en forma de bolsa se puede eliminar mediante la adopción de más trayectorias de conformado. El ancho del borde de la sección influye en cierta medida en la onda en forma de bolsa. En el diseño, se puede utilizar la expresión relacional F<250t²/(W-88t). Las placas delgadas son más propensas a formar ondas en forma de bolsa que las placas gruesas. La onda en forma de bolsa se puede ralentizar aplicando tensión a la lámina.

2. Las ondas de borde pueden presentarse en todos los canales, y el canal anterior influye considerablemente en su aparición. Las placas más delgadas son más propensas a presentar ondas de borde que las placas más gruesas, mientras que las más anchas son más propensas a presentarlas. Para reducir o eliminar las ondas de borde, es importante tener en cuenta que el ancho del borde de la sección no debe ser demasiado grande en la etapa inicial del diseño, y que la relación entre el ancho del borde de la sección y el espesor de la placa puede ser cercana o inferior a 40 para el diseño. El ángulo de flexión se puede asignar según la fórmula empírica. Si la onda de borde se produce durante el laminado, se puede mitigar o eliminar añadiendo una parte de la pasada.

3. El número de vía posterior influye considerablemente en la flexión longitudinal. Con la misma sección y configuración de rodillos, la placa gruesa es más propensa a la flexión longitudinal que la delgada. Para reducir o eliminar la flexión longitudinal, se debe prestar atención a una distribución razonable de la deformación en el diseño, y a que la deformación de las siguientes líneas no sea demasiado grande. La flexión longitudinal se puede reducir o eliminar mediante precurvado, aumento del número de pasadas, uso de una enderezadora, modificación del espaciado entre soportes, uso de rodillos, ajuste de la separación entre rodillos, etc.