Dobramento de chapas

De acordo com Hosford et al, todas as operações de conformação de chapa  incorporam algum dobramento. Esta operação consiste em dobrar uma chapa em torno de  uma ferramenta com um raio de dobra. Os esforços de dobramento aplicados irão  provocar a flexão da peça, ou seja, será aplicado na superfície externa ao raio, tensões de  tração e na superfície interna, tensões de compressão, conforme observado na Figura abaixo:

O dobramento é uma operação onde ocorre uma deformação por flexão. Quando um metal é dobrado, a sua superfície externa fica tracionada e a interna comprimida. Essas tensões aumentam a partir de uma linha interna neutra, chegando a valores máximos nas camadas externa e interna.

O retorno elástico (efeito mola) é uma função da resistência do material, do raio e ângulo de dobra e da espessura do material a ser dobrado. 

A espessura do material (e) a ser dobrado determina a abertura da matriz (s). Admite-se como razoável trabalhar com aberturas mínimas correspondentes a 8 vezes a espessura do material a ser dobrado. Por outro lado a abertura da matriz, normalmente em “V”, vai definir o raio da dobra (r’). Para aços carbono, o valor de r’ corresponde a cerca de 15% da abertura(s) da matriz. Para os aços inoxidáveis, devido ao seu maior encruamento, o valor de r’ deverá ser ligeiramente superior a este valor. O ângulo de dobra é determinado pelo curso do punção regulado diretamente na prensa viradeira.

A força necessária para se proceder o dobramento é função da largura do material a ser dobrado (comprimento de dobra) e da abertura da matriz. Quanto maior o comprimento de dobra e menor abertura de matriz, maior a força necessária para executar o dobramento.

Raio interno mínimo:

Quanto menor o raio de dobramento, maiores são as tensões desenvolvidas na região tracionada. Um excessivo tracionamento provocado por um pequeno raio de dobramento pode vir a romper as fibras externas da chapa dobrada. Define-se o raio mínimo de dobra, como o menor valor admissível para o raio para se evitar grande variação de espessura da chapa na região dobrada. Este valor é função do alongamento que o material sofre ao ser tracionado e da espessura da chapa que está sendo dobrada.

Comprimento desenvolvido:

Quando se quer produzir uma peça dobrada, é necessário conhecer a dimensão inicial da chapa a ser utilizada – o chamado comprimento desenvolvido da peça.  A variação da espessura da chapa na região da dobra impede que o comprimento desenvolvido seja simplesmente a somados comprimentos retos e curvos da peça.  Deve-se levar em conta esta variação de espessura da região dobrada, para se obter o exato comprimento da chapa que vai dar origem à peça. O comprimento desenvolvido da região dobrada é obtido pela seguinte equação: 

A Tabela abaixo a seguir, apresenta diferentes valores de f (fator de correção) em

função do raio de dobramento coma espessura da chapa.

Para comprimentos de dobra considerados pequenos, utilizam-se estampos que possuem a forma a ser dobrada.  Para fabricação de perfis dobrados ou alguns tipos de peças com comprimentos de dobras considerados grandes, utilizam-se prensas dobradeiras/viradeiras com matrizes e machos(punções) universais.  O dobramento pode ser conseguido em uma ou mais operações, com uma ou mais peça por vez, de forma progressiva ou em operações individuais como se pode ver na figura abaixo. 

Dobramento em vazio.

O material é dobrado em três pontos: o raio do punção e os dois cantos da abertura da matriz. O material nunca entra em contato com o fundo da abertura em V da matriz. O raio interno de uma dobra em vazio é função da abertura da matriz: quanto maior for a abertura, maior será o raio interno resultante. O curso do punção determina o ângulo da dobra final. Neste tipo de dobramento, é possível produzir, com um único conjunto de ferramentas, virtualmente qualquer ângulo de dobra, de 180° até o ângulo da matriz.

Detalhes da fixação do punção e da matriz em prensa viradeira Fig (16)

Assista ao vídeo:

Créditos:
DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E ENERGIA
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO IV
PROF. ALEXANDRE ALVARENGA PALMEIRA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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