Quebra do tubo? Ferramentas de dobra podem não ser o problema

Não é incomum que oficinas de fabricação de metal tenham dificuldade para produzir peças precisas em máquinas dobradeiras de tubos. A solução? Muitas vezes, tudo se resume a matemática simples e à comunicação com o fabricante da máquina.

Na semana passada estive no local para ajudar um novo cliente que estava tentando configurar uma nova peça em seu dobrador de tubos.

A empresa tinha um conjunto totalmente novo de ferramentas de dobra, mas havia lutado durante semanas para fabricar peças boas. Infelizmente, depois de analisar a aplicação e o material, determinamos que o cliente provavelmente não teria sucesso sem alterar seu plano.

Então, o que aconteceu e como o problema poderia ter sido evitado?

Embora parecesse um projeto bastante simples, esta parte era difícil de dobrar. O tubo é retangular, a parede é bastante fina e o raio de curvatura é muito estreito. Além disso, a peça final precisa manter seu formato durante toda a dobra e não ter marcas de ferramenta porque é uma parte visível de uma montagem final que vai para o mercado de varejo.

“Dados os parâmetros de um projeto, envolve mais do que apenas projetar e construir um conjunto de ferramentas”, disse Scott Mitchell, presidente da OMNI-X. “Deve ser utilizada uma máquina com as capacidades corretas e deve ser selecionado um material com propriedades que permitam moldá-la no formato desejado.”

Mitchell forneceu uma lista de sete perguntas que precisam ser respondidas antes de fabricar um conjunto de ferramentas de dobra:

“Manter o envolvimento com seu parceiro de ferramentas é extremamente importante para o processo de cotação e design”, disse Jeff Jacobs, proprietário da Tube Form Solutions. “Muitas vezes temos clientes que precisam de preços orçamentários imediatamente. No entanto, quando o projeto avança, muitas vezes eles ficam surpresos com o nível de detalhe necessário para ter certeza de que terão sucesso na produção.

“Fornecemos uma lista de verificação muito detalhada que nos ajuda a garantir que temos todas as informações necessárias para criar um projeto que não seja apenas capaz de dobrar suas peças, mas que se ajuste à máquina que pretendem usar.”

Jacobs destacou que alguns dobradores de tubos usados ​​atualmente na produção regular estão em serviço há 40 anos ou mais. “É muito raro encontrar uma dessas máquinas que não tenha sido modificada ou redesenhada de alguma forma.”

Então, qual foi o problema com o projeto em que participei na semana passada? O material é de 1,50 x 0,75 pol. retângulo com 0,056 pol. espessura da parede sendo dobrada da maneira mais fácil em um 1,25 pol. raio interno. Isso equivale a 1.625 pol. raio da linha central.

Por questões estéticas, foi projetado um mandril para suportar o interior da peça. Um tubo de amostra foi enviado ao fabricante da ferramenta para projetar um mandril, certificando-se de que ele se encaixasse dentro do tubo e nos raios internos, com tolerância estreita. O mandril foi projetado com três esferas para suportar uma curvatura de 90 graus.

A máquina utilizada era uma dobradeira rotativa hidráulica de eixo único. Embora tenha sido fixada com bastante força hidráulica, a matriz de pressão foi projetada apenas para seguir, sem força de reforço. O retorno da matriz de pressão à sua posição original foi realizado por gravidade por meio de um cabo direcionado através de uma série de polias com um peso suspenso na extremidade.

Na produção, o tubo quebrou quase imediatamente após o início da dobra. Se o tubo não quebrasse imediatamente, os elos das esferas do mandril quebrariam, deixando a peça bastante deformada.

Depois que cheguei, com as ferramentas em uma bancada, tentei montá-las em torno de um tubo de amostra e descobri que não conseguia engatar totalmente as pinças manualmente. Algumas medições rápidas determinaram que o tubo estava 0,010 pol. acima dos 1,50 pol. dimensão, mas as ferramentas foram projetadas para que esta fique ligeiramente abaixo do nominal. Por isso, com as ferramentas na máquina, apenas o ato de fixar deformava a parede do tubo antes mesmo de começar a dobra.

Felizmente, a matriz de dobra tinha um design de duas peças e a parte superior podia ser levantada com alguns calços, permitindo que as ferramentas se unissem sem deformar o tubo.