Fabricación de chapa: Guía de diseño de flexión para ingenieros & Compradores

Chapa de metal

La flexión de la chapa es la columna vertebral de convertir las láminas de metal plano en funcional, 3D Piezas: desde recintos eléctricos hasta componentes automotrices. Como ingeniero o comprador, Obtener un diseño de flexión correcto evita reflexiones costosas, Asegura la durabilidad de la parte, y acelera la producción. Esta guía se rompeProcesos de flexión de chapa, Reglas de diseño crítico, y aplicaciones del mundo real, Uso de ideas de los servicios de fabricación de precisión de Xometry.

1. ¿Qué es la flexión de chapa??

Antes de sumergirse en el diseño, aclaremos los conceptos básicos:
Flexión de chapa es un proceso de fabricación que reinvala las hojas de metal plano en V, Ud., o formas ranuradas. Utiliza plantillas o muere para aplicar la fuerza, la fuerza que debe exceder el materialfuerza de rendimiento- Para crear deformación plástica. A diferencia de cortar (que elimina el material) o unirse (que conecta piezas), La flexión mantiene intacto el volumen de la pieza de trabajo.

Es uno de los tres procesos de chapa de núcleo, y su éxito depende de dos factores clave: Elegir el método de flexión correcto y seguir las mejores prácticas de diseño.

2. Métodos comunes de flexión de chapa

No todos los trabajos de flexión requieren la misma técnica. Cada método tiene fortalezas únicas para la precisión, velocidad, y compatibilidad de material. A continuación se muestra un desglose para ayudarlo a elegir el correcto:

Método de flexiónCómo funcionaVentajas claveMejor para
Flexión de aireUtiliza un troquel inferior en forma de V y un golpe superior para empujar metal en el troquel (Sin contacto completo).Baja fuerza, flexible para diferentes ángulos.Prototipos o partes donde la precisión estrecha no es crítica.
De fondoPunch presiona metal completamente contra la superficie del die: el ángulo metálico coincide con el ángulo de la matriz.Alta precisión para ángulos ajustados.Piezas con estrictos requisitos de ángulo (P.EJ., corchetes).
FundiciónSimilar a la flexión del aire pero usa 5–30x más de fuerza.Ultra alta precisión, Springback mínimo.De alto volumen, piezas de alta tolerancia (P.EJ., componentes aeroespaciales).
PlegableAgua el lado largo del metal; Un haz lo dobla alrededor de un perfil curvo.Puede crear ángulos positivos/negativos, suave sobre los materiales.Sábanas grandes (P.EJ., paneles de gabinete) o piezas que necesitan bordes suaves.
LimpioAlojece el lado largo de la hoja; Una herramienta se mueve hacia arriba/hacia abajo para doblarse alrededor de un perfil.Más rápido que plegar.Producción de alta velocidad (nota: riesgo de rayar metales delgados).
Flexión rotacionalUtiliza una muerte superior cilíndrica giratoria y un troquel inferior a juego; La acción del rodillo dobla la hoja.Curvas consistentes, Ideal para piezas redondeadas.Tubería, tubos, o recintos curvos.
Flexión de mallaCrea dos curvas opuestas (cada <90°) separado por una "malla neutral".Evita la distorsión del material en espacios apretados.Piezas complejas con curvas superpuestas (P.EJ., cajas eléctricas).

Ejemplo: Si estás haciendo 100 Brackets de aluminio para un proyecto de muebles (3mm de grosor), de fondo es ideal. Use una apertura de V-molde de 18 mm (6x El grosor del material)—Esto asegura que el ángulo de 90 ° del soporte se mantiene preciso, Sin Springback.

3. 10 Consejos de diseño de flexión crítica (Evite los errores!)

El diseño deficiente conduce a piezas dobladas que se agrietan, deformar, o fallar. Siga estas reglas para garantizar que su diseño funcione para la fabricación.:

3.1 Mantenga el espesor de la pared uniforme

Todas las piezas deben tener un grosor constante, esto evita la flexión desigual. Xometry puede manejar las hojas hasta6.35mm de grosor, Pero la tolerancia depende de la geometría. Por ejemplo, Un chasis portátil de 4 mm de espesor no puede tener una sección delgada de 2 mm cerca de una curva; se deformará durante el procesamiento.

3.2 Agregar espacio libre para los agujeros & Surcos

Agujeros y surcos cerca de las curvas se deforman fácilmente. Sigue estos huecos:

  • Agujeros: Al menos 2.5x El grosor del material from the bend (P.EJ., 10MM GAP para acero de 4 mm de espesor).
  • Surcos: Al menos 4x El grosor del material from the bend edge.
  • Ambas características: Al menos 2x El grosor del material from the part’s outer edge (Evita el abultamiento).

3.3 Elija el radio de curvatura derecho

Un radio demasiado pequeño causa agrietarse. El radio mínimo de curvatura =1x El grosor del material (P.EJ., 3Radio mm para aluminio de 3 mm). También:

  • Mantenga los radios consistentes en toda la pieza (Reduce los cambios y costos de la herramienta).
  • Diseñar todas las curvas en el mismo plano (Evita reorientar la parte, ahorrar tiempo).
  • Omita pequeñas curvas en partes grandes/gruesas (se vuelven inexactos, por ejemplo., Se torcerá un radio de 2 mm en una placa de acero de 10 mm de espesor).

3.4 Diseñe el rizado con cuidado

Curling (bordes redondeados) agrega fuerza pero necesita espacio:

  • Radio de curlería exterior: Al menos 2x El grosor del material.
  • Agujeros cerca de rizos: Distancia = radio curl + espesor del material (P.EJ., 5radio mm + 3acero mm = brecha de 8 mm).
  • Otras curvas cerca de los rizos: Distancia = (6x Espesor del material) + radio curlón.

3.5 Límite de profundidad de anticipación

Avalancha (para tornillos) están hechos con herramientas manuales, no te profundice demasiado! Profundidad máxima =0.6x El grosor del material (P.EJ., 3profundidad de mm para latón de 5 mm de espesor). También:

  • Agujeros: Al menos 3x espesor del material de las curvas, 4X desde los bordes, y 8x el uno del otro.

3.6 Obtenga los lujos bien

Volantes (pliegues de borde redondeados) tener tres diseños, después de sus reglas:

  • LOS BOLDOS ABIERTOS: Min Diámetro interno = Espesor del material; Longitud de retorno = 4x espesor.
  • Adornos de lágrima: Min Diámetro interno = Espesor del material; abertura = 1/4x de espesor; Longitud de ejecución = 4x espesor (Después del radio).

3.7 Dejar espacio para bridas biseladas

Los biselos en bridas necesitan espacio para flexiones de flexión. Para una brida de acero de 3 mm de espesor con un bisel de 45 °, Deje un espacio de 5 mm entre el bisel y la curva; esto evita que la herramienta raspe el bisel.

3.8 Evite la flexión continua (Si es posible)

Curvas continuas (largo, curvas ininterrumpidas) son difíciles de ensamblar a los moldes. Si debes usarlos, Haga que la sección media sea más larga que la brida (P.EJ., Una curva de 100 mm de largo en una brida de 50 mm necesita una sección media de 60 mm).

3.9 Establecer espacios para las muescas & Lengua

  • Muescas: Distancia desde Bend = (3x Espesor del material) + radio de curvatura (P.EJ., 3x4 mm + 4Radio mm = 16 mm de brecha).
  • Lengua (piezas entrelazadas): Espacio entre lenguas = max(1milímetros, espesor del material) (P.EJ., 4MM GAP para acero de 4 mm, 1mm para aluminio de 0.5 mm).

3.10 Use cortes de descompresión

Estos cortes evitan la rotura en curvas apretadas:

  • Ancho de corte = al menos espesor del material.
  • Longitud de corte = más largo que el radio de curvatura (P.EJ., 5Longitud mm para radio de 4 mm).

4. Cómo calcular la fuerza de flexión

La fuerza correcta asegura que las curvas de metal sin romperse. Factores clave:

  • Resistencia a la flexión del material (P.EJ., acero suave S235 = 42 kg/mm²).
  • Espesor de la pieza de trabajo (S, milímetros).
  • Abertura de V-mold (V, milímetros).
  • Borde interno mínimo (B, milímetros).
  • Radio interno (Rhode Island, milímetros).

Use esta tabla para90° se dobla en el acero suave S235:

Espesor del material (S)Abertura de V-mold (V)Borde interno mínimo (B)Radio interno (Rhode Island)Aproximadamente. Fuerza de flexión
2milímetros12milímetros (6XS)5milímetros2milímetros840 kilos
5milímetros30milímetros (6XS)12milímetros5milímetros2,100 kilos
8milímetros64milímetros (8XS)20milímetros8milímetros3,360 kilos

Fórmula simplificada: Fuerza ≈ (Resistencia a la flexión × s² × longitud) / V
(Longitud = doblar longitud en mm; Use esto para curvas no 90 ° u otros materiales.)

5. La perspectiva de la tecnología de Yigu sobre el diseño de flexión

En la tecnología yigu, Creemos que Bending Design se trata de "Pensamiento de fabricación primero". Muchos clientes vienen a nosotros con diseños que se ven bien en papel pero fallan en la producción, como un radio de curvatura de 1 mm en acero de 5 mm (se agrieta!). Trabajamos con ingenieros para ajustar los diseños temprano: Por ejemplo, Un cliente que fabricaba bandejas médicas de acero inoxidable necesitaba un radio de 2 mm (en lugar de 1 mm) y se agregaron espacios de 8 mm para agujeros, esto redujo los trabajos por 40%. También recomendamos aprovechar la tecnología de flexión automática de Xometry para piezas de alta precisión (hasta ± 0.1 mm de tolerancia). El mejor diseño de flexión no se trata solo de especificaciones, se trata de asegurarse de que su parte sea fácil de hacer, durable, y rentable.

Preguntas frecuentes: Preguntas de diseño de flexión de chapa común

  1. q: ¿Puedo doblar acero inoxidable y aluminio de la misma manera??
    A: No. El acero inoxidable tiene mayor resistencia al rendimiento: use una abertura más grande en V moldeo (8x espesor del material vs. 6x para aluminio) y más fuerza. Por ejemplo, 3El acero inoxidable mm necesita una apertura en V de 24 mm, mientras que el aluminio de 3 mm usa 18 mm.
  2. q: ¿Cómo prevenir la backback? (Piezas que pierden su ángulo después de doblarse)?
    A: Use un ángulo ligeramente más pequeño de lo necesario (P.EJ., 88° para una parte de 90 °) and choose the right method. Fundición (alta fuerza) Minimiza Springback, mientras flexión de aire may need angle adjustments.
  3. q: ¿Cuál es el ángulo de curva máximo que puedo lograr??
    La mayoría de los métodos manejan hasta 180 ° (P.EJ., Plegar por 180 ° rizos en una sartén). Para ángulos superiores a 180 °, usar flexión rotacional—Es ideal para curvas apretadas (P.EJ., 270° se dobla en una pinza de tubería).
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