A flexão de chapas de metal é a espinha dorsal de transformar folhas de metal plano em funcional, 3D Peças - de gabinetes elétricos a componentes automotivos. Como engenheiro ou comprador, Obter o design de flexão evita retrabalhos caros, Garante a durabilidade da parte, e acelera a produção. Este guia quebraProcessos de flexão de chapas de metal, Regras de design crítico, e aplicativos do mundo real, Usando insights dos serviços de fabricação de precisão da Xometry.
1. O que é flexão de chapas de metal?
Antes de mergulhar no design, Vamos esclarecer o básico:
Flinging de chapas de metal é um processo de fabricação que reformula as folhas de metal plana em V, U, ou formas ranhuradas. Ele usa gabaritos ou matrizes para aplicar força - força que deve exceder o materialforça de escoamento- para criar deformação plástica. Ao contrário do corte (que remove o material) ou ingressar (que conecta peças), A flexão mantém o volume da peça de trabalho intacto.
É um dos três processos principais de chapa metal, e seu sucesso depende de dois fatores -chave: Escolhendo o método de flexão correto e seguir as melhores práticas de design.
2. Métodos de flexão de chapas de chapas comuns
Nem todos os empregos de flexão exigem a mesma técnica. Cada método tem pontos fortes exclusivos para precisão, velocidade, e compatibilidade do material. Abaixo está um colapso para ajudá -lo a escolher o certo:
| Método de flexão | Como funciona | Principais vantagens | Melhor para |
|---|---|---|---|
| Flexão de ar | Usa um dado inferior em forma de V e um soco superior para empurrar o metal para o dado (Sem contato completo). | Baixa força, flexível para diferentes ângulos. | Protótipos ou peças onde a precisão apertada não é crítica. |
| Bottoming | Punch pressiona metal totalmente contra a superfície do dado - o ângulo em metal corresponde ao ângulo do dado. | Alta precisão para ângulos apertados. | Peças com requisitos rigorosos de ângulo (Por exemplo, Suportes). |
| Elenco | Semelhante à flexão do ar, mas usa 5 a 30x mais força. | Precisão ultra alta, Springback mínimo. | Alto volume, peças de alta tolerância (Por exemplo, Componentes aeroespaciais). |
| Dobrar | Prende o lado longo do metal; Um feixe dobra em torno de um perfil curvo. | Pode criar ângulos positivos/negativos, suave em materiais. | Lençóis grandes (Por exemplo, painéis do gabinete) ou peças que precisam de bordas suaves. |
| Limpando | Prenda o lado longo da folha; Uma ferramenta se move para cima/para baixo para dobrar um perfil. | Mais rápido que dobrar. | Produção de alta velocidade (observação: risco de arranhar metais finos). |
| Flexão rotacional | Usa um dado superior cilíndrico rotativo e matriz inferior correspondente; A ação do rolo dobra a folha. | Curvas consistentes, ideal para peças arredondadas. | Tubos, tubos, ou gabinetes curvos. |
| Malha de flexão | Cria duas dobras opostas (cada <90°) separado por uma "malha neutra". | Evita distorção material em espaços apertados. | Peças complexas com dobras sobrepostas (Por exemplo, caixas elétricas). |
Exemplo: Se você está fazendo 100 Suportes de alumínio para um projeto de móveis (3mm de espessura), Bottoming é ideal. Use uma abertura em Vold de 18 mm (6x a espessura do material)- Isso garante que o ângulo de 90 ° do suporte permaneça preciso, Sem Springback.
3. 10 Dicas críticas de design de flexão (Evite erros!)
Projeto ruim leva a peças dobradas que racham, deformar, ou falhar. Siga estas regras para garantir que seu design funcione para fabricação:
3.1 Mantenha o uniforme da espessura da parede
Todas as peças devem ter espessura consistente - isso evita a flexão desigual. Xometry pode lidar com folhas até6.35mm de espessura, Mas a tolerância depende da geometria. Por exemplo, Um chassi de laptop de 4 mm de espessura não pode ter uma seção fina de 2 mm perto de uma curva - ele se deformará durante o processamento.
3.2 Adicionar folga para orifícios & Sulcos
Buracos e sulcos perto de dobras se deformam facilmente. Siga estas lacunas:
- Buracos: Pelo menos 2.5x a espessura do material from the bend (Por exemplo, 10mm lacuna para aço de 4 mm de espessura).
- Sulcos: Pelo menos 4x a espessura do material from the bend edge.
- Ambos os recursos: Pelo menos 2x a espessura do material from the part’s outer edge (evita abafar).
3.3 Escolha o raio da curva direita
Um raio muito pequeno causa rachaduras. O raio mínimo de dobra =1x a espessura do material (Por exemplo, 3raio mm para alumínio de 3 mm). Também:
- Mantenha os raios consistentes em toda a parte (reduz as mudanças e os custos da ferramenta).
- Projetar todas as curvas no mesmo avião (evita reorientar a parte, economizando tempo).
- Pular pequenas curvas em peças grandes/grossas (Eles se tornam imprecisos - por exemplo., Um raio de 2 mm em uma placa de aço de 10 mm de espessura vai torcer).
3.4 Projetar curling com cuidado
Ondulação (Bordas arredondadas) adiciona força, mas precisa de espaço:
- Raio externo de cacho: Pelo menos 2x a espessura do material.
- Buracos perto de cachos: Distância = Raio de Curl + espessura do material (Por exemplo, 5MM RADIUS + 3mm aço = lacuna de 8 mm).
- Outras curvas perto de cachos: Distância = (6x espessura do material) + raio de cacho.
3.5 Limite a profundidade do contraste
Contra -caminhos (para parafusos) são feitos com ferramentas manuais - não vá muito profundo! Profundidade máxima =0.6x a espessura do material (Por exemplo, 3mm de profundidade para latão de 5 mm de espessura). Também:
- Countersink Buracos: Pelo menos 3x espessura do material de dobras, 4x de bordas, e 8x um do outro.
3.6 Obtenha frescuras corretamente
Frills (dobras de borda arredondadas) tem três projetos - seguem suas regras:
- Abra babados: Min diâmetro interno = espessura do material; comprimento de retorno = 4x espessura.
- Teardrop Frills: Min diâmetro interno = espessura do material; Abertura = 1/4x de espessura; comprimento de corrida = 4x espessura (depois do raio).
3.7 Deixe espaço para flanges chanfrados
Chanfros em flanges precisam de espaço para ferramentas de flexão. Para um flange de aço de 3 mm de espessura com um chanfro de 45 °, Deixe uma lacuna de 5 mm entre o chanfro e a curva - isso impede a ferramenta de raspar o chanfro.
3.8 Evite flexão contínua (Se possível)
Dobras contínuas (longo, curvas ininterruptas) são difíceis de montar em moldes. Se você deve usá -los, Faça a seção do meio mais longa que o flange (Por exemplo, Uma curva de 100 mm de comprimento em um flange de 50 mm precisa de uma seção intermediária de 60 mm).
3.9 Defina lacunas para entalhes & Línguas
- Entalhes: Distância de Bend = (3x espessura do material) + raio de dobra (Por exemplo, 3x4mm + 4raio mm = lacuna de 16 mm).
- Línguas (peças interligadas): Espaço entre línguas = max(1milímetros, espessura do material) (Por exemplo, 4mm lacuna para aço de 4 mm, 1mm para alumínio de 0,5 mm).
3.10 Use cortes de descompressão
Esses cortes impedem rasgar em curvas apertadas:
- Largura de corte = pelo menos espessura do material.
- Comprimento de corte = mais que o raio de curvatura (Por exemplo, 5comprimento mm para raio de 4 mm).
4. Como calcular a força de flexão
A força certa garante que o metal se incline sem quebrar. Fatores -chave:
- Força de flexão do material (Por exemplo, Aço suave S235 = 42 kg/mm²).
- Espessura da peça de trabalho (S, milímetros).
- Voldada em V. (V, milímetros).
- Borda interna mínima (B, milímetros).
- Raio interno (Ri, milímetros).
Use esta tabela para90° dobras em aço suave S235:
| Espessura do material (S) | Voldada em V. (V) | Borda interna mínima (B) | Raio interno (Ri) | Aprox. Força de flexão |
|---|---|---|---|---|
| 2milímetros | 12milímetros (6xs) | 5milímetros | 2milímetros | 840 kg |
| 5milímetros | 30milímetros (6xs) | 12milímetros | 5milímetros | 2,100 kg |
| 8milímetros | 64milímetros (8xs) | 20milímetros | 8milímetros | 3,360 kg |
Fórmula simplificada: Força ≈ (Resistência à flexão × s² × comprimento) / V
(Comprimento = comprimento de dobra em mm; Use isso para curvas não 90 ° ou outros materiais.)
5. Perspectiva da tecnologia YIGU sobre o design de flexão
Na tecnologia Yigu, Acreditamos que o design de flexão é sobre "Fabration-Prime Thinking". Muitos clientes vêm até nós com designs que ficam bem no papel, mas falham na produção - como um raio de dobra de 1 mm em aço de 5 mm (isso rachou!). Trabalhamos com engenheiros para ajustar os projetos mais cedo: por exemplo, Um cliente que fabrica bandejas médicas de aço inoxidável precisava de um raio de 2 mm (em vez de 1 mm) e adicionou lacunas de 8 mm para buracos - isso reduziu os retrabalhos por 40%. Também recomendamos aproveitar a tecnologia de flexão automática da Xometry para peças de alta precisão (até ± 0,1 mm de tolerância). O melhor design de curvatura não se trata apenas de especificações - trata -se de garantir que sua parte seja fácil de fazer, durável, e econômico.
Perguntas frequentes: Perguntas de design de flexão de chapas comuns
- P: Posso dobrar aço inoxidável e alumínio da mesma maneira?
UM: Não. O aço inoxidável tem maior resistência ao escoamento-use uma abertura maior em V-Mold (8x espessura do material vs. 6x para alumínio) e mais força. Por exemplo, 3mm aço inoxidável precisa de uma abertura de 24 mm, enquanto o alumínio de 3 mm usa 18 mm. - P: Como faço para prevenir o Springback (peças perdendo o ângulo após dobrar)?
UM: Use um ângulo um pouco menor do que o necessário (Por exemplo, 88° para uma parte de 90 °) and choose the right method. Elenco (alta força) minimiza o springback, enquanto flexão de ar may need angle adjustments. - P: Qual é o ângulo máximo de dobra que posso alcançar?
A maioria dos métodos lida com até 180 ° (Por exemplo, dobrando para 180 ° cachos em uma panela). Para ângulos acima de 180 °, usar flexão rotacional- É ideal para curvas apertadas (Por exemplo, 270° dobras em um grampo de tubo).