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Consejos de diseño para el plegado de chapa metálica: mejores técnicas y prácticas

El plegado de chapa metálica es un proceso de fabricación clave para crear piezas resistentes, precisas y rentables. Pero hacerlo bien no consiste solo en aplicar fuerza. Requiere un diseño cuidadoso, el uso de las técnicas adecuadas y un conocimiento sólido del comportamiento de los materiales.

El plegado o doblado es uno de los procesos más utilizados en el conformado de piezas de chapa metálica. Consiste en sujetar una chapa plana con una matriz o una abrazadera y aplicar una fuerza suficiente para superar el límite elástico del material, provocando una deformación plástica. La operación modifica la geometría de la pieza, normalmente en forma de V, U o canal, sin alterar el volumen de la chapa.

Esta guía ofrece a ingenieros y diseñadores una visión general completa de las mejores prácticas, incluyendo cómo seleccionar técnicas de doblado, optimizar el diseño de piezas y garantizar la fabricabilidad mediante tolerancias, características, radios y estrategias de compensación adecuadas.

Técnicas de plegado de chapa metálica

El plegado de chapa metálica no es un proceso único para todos los casos. Cada método, como el plegado por aire, el plegado por fondo, el acuñado o el plegado por rodillo, tiene implicaciones únicas en cuanto a precisión, recuperación elástica, necesidades de herramientas y coste. Comprender las ventajas y desventajas prácticas permite a los ingenieros tomar mejores decisiones de DfM (diseño para la fabricación) en la fase de diseño.

La siguiente tabla compara los métodos de plegado más comunes basándose en consejos prácticos de diseño:

Método de plegadoPrecisión angularRecuperación elásticaConsejos prácticos de diseñoRango de espesor del materialLimitaciones
Plegado por aire: la prensa punzonadora introduce parcialmente la chapa en la matriz en V sin llegar al fondoModerada (~±1°)AltaDiseño con radios internos generosos; anticipar una gran recuperación elástica.0,5–10 mmControl del ángulo menos preciso; la recuperación elástica varía según el material.
Plegado hasta el fondo: el punzón se presiona completamente en la matriz en V, curva definida
Alta (~±0.5°)De alta a mediaUtilice un punzón y una matriz con el mismo ángulo; una recuperación elástica mínima significa tolerancias más estrictas.0,5–12 mmCambios de herramientas necesarios para diferentes ángulos
Acuñación: el punzón comprime el material, provocando un ligero adelgazamiento.
 
Muy alta (~±0.2°)Mínima (~0%)Ideal para curvas complejas y piezas de alta repetibilidad.< 6 mmAlto desgaste de la herramienta; no apta para materiales más gruesos.
Plegado en V: da forma a la lámina en forma de V utilizando un juego de punzones y matrices.Moderada (~±1°)MediaDe uso general; utilizar con radios uniformes; ajustar la abertura de la matriz al grosor del material.0,5–10 mmRiesgo de agrietamiento en ángulos agudos en materiales frágiles.
Plegado en U: crea un doblez en forma de canal con herramientas en forma de UModeradaMedia a altaMantenga una profundidad constante del perfil en U; evite las faldillas delgadas cerca de los extremos abiertos.1–10 mmLa precisión angular es menor; propenso a la deformación en faldillas pequeñas.
Plegado rotativo: la lámina gira alrededor del punto de pivote sin rayar la superficieAlta (~±0.5°)BajaIdeal para materiales sensibles a la superficie (por ejemplo, aluminio, piezas recubiertas).0,5–4 mmLimitado a ángulos simples; coste de herramientas especializadas.
Plegado con rodillos: conforma la chapa en curvas de gran radio mediante rodillos.Baja (±2–3°)AltaEspecifique claramente los radios grandes; radio mínimo recomendado ≥ 5× el espesor de la lámina.> 1 mmNo apto para curvas cerradas; el proceso lleva más tiempo; forma menos predecible.

Conceptos clave sobre el comportamiento de los materiales

Factor K

El factor K es un parámetro de diseño que se utiliza para estimar cuánto se estirará una pieza de chapa metálica durante el plegado. Define la relación entre el eje neutro y el espesor total de la chapa. Aunque se trata principalmente de un valor de fabricación, comprender su función permite a los diseñadores anticipar mejor los cambios dimensionales tras el plegado.

El factor K varía en función de las propiedades del material (ductilidad y resistencia), el radio interior de curvatura en relación con el espesor de la chapa, el método de curvado y la precisión de las herramientas.

Recomendaciones para el factor K:

  • Aumente el factor K para materiales con mayor ductilidad, como el cobre y el latón, para tener en cuenta el estiramiento.
  • Los materiales blandos y las curvas pronunciadas tienden a empujar el eje neutro hacia la superficie interior, lo que reduce el factor K.
  • Utilice un factor K mayor si los ángulos de flexión superan los 120° para compensar el alargamiento del material.
  • Un factor K de 0,5 implica que el eje neutro se encuentra en el centro del material.

La siguiente tabla muestra los factores K recomendados para los materiales de chapa metálica y las técnicas de plegado más comunes.

Factores K recomendados según el material y la técnica de doblado

Rango de radios Aluminio
5082
Aluminio
6061
Aluminio
7075
Acero inoxidable 304Acero inoxidable 316LAcero S235/S355/DC01
Plegado por aire
R ≤ T0,360,380,400,420,430,45
T < R ≤ 3T0,400,420,440,460,470,48
R > 3T0,500,500,500,500,500,50
Plegado hasta el fondo
R ≤ T0,440,450,460,460,470,48
T < R ≤ 3T0,470,480,490,480,490,50
R > 3T0,500,500,500,500,500,50
Acuñado
R ≤ T0,410,430,450,440,450,46
T < R ≤ 3T0,460,470,480,470,480,49
R > 3T0,500,500,500,500,500,50

R: radio interior de curvatura, T: espesor del material

Estrategias de recuperación elástica (Springback) y compensación

La chapa metálica suele intentar recuperar su forma original cuando se libera la fuerza de plegado o punzonado. Esto afecta a la precisión dimensional de las piezas y debe compensarse durante el diseño. Los efectos de recuperación elástica dependen de las propiedades del material y del radio de plegado.

Example of springback in sheet metal bent at 90°, Source: ResearchGate
Ejemplo de recuperación elástica en chapa metálica doblada a 90°, Fuente: ResearchGate

Estrategias centradas en el diseño para compensar la recuperación elástica

  • Doble ligeramente la pieza para que coincida con la geometría final deseada.
  • Evite las curvas pronunciadas en materiales con alta recuperación elástica (por ejemplo, aluminio 7075).
  • Aumente el radio de curvatura para metales dúctiles como el cobre a fin de minimizar la concentración de tensiones.
  • Los materiales como el acero inoxidable y el aluminio requieren radios de curvatura mayores para reducir la recuperación elástica.
  • Utilice materiales de menor rendimiento cuando se requieran tolerancias angulares estrictas.

 Fórmula de compensación de la recuperación elástica

Fórmula aproximada para estimar el ángulo de recuperación elástica (Δθ):

Δθ = (K x R) / T

Dónde:

  • Δθ = angulo de recuperación (grados)
  • K = constante del material (entre 0,8 y 2,0, mayor para materiales más resistentes)
  • R = radio interior de curvatura
  • T = espesor del material

Comportamiento de recuperación elástica de cada material

MaterialTendencia a la recuperación elásticaNotas de diseño
Aluminio 5082Baja a mediaBuena ductilidad, bajo riesgo
Aluminio 6061MediaLas aleaciones tratadas térmicamente presentan un mayor springback
Aluminio 7075AltaAleación dura, requiere un sobredoblado agresivo
Acero inoxidable 304MediaHay que tener en cuenta la recuperación elástica
Acero inoxidable 316LMedia a altaÁngulo de sobreflexión necesario para un resultado preciso
Acero dulce (S235/S355)Baja a mediaComportamiento predecible, baja varianza

Compensación por plegado y deducción por plegado

El diseño preciso de patrones planos depende de la comprensión del comportamiento de la chapa metálica durante el plegado. Hay dos valores clave que ayudan a calcular con precisión las longitudes desplegadas:

Compensación por plegado (Bend Allowance, BA)

La compensación por plegado es la longitud del arco de la curvatura medida a lo largo del eje neutro. Cuantifica el material que se «gastará» en el plegado.

Fórmula de la compensación por plegado:

BA = A × (π / 180) × (R + K × T)

Dónde:

  • A = ángulo de plegado (en grados)
  • R = radio de doblado interior
  • T = espesor de chapa
  • K = factor K

Deducción por plegado (Bend Deduction, BD)

La deducción por plegado es la cantidad que se resta de la longitud total de las faldillas para obtener el patrón plano correcto.

Fórmula de deducción por plegado:

BD = L1 + L2 − (BA + doblado interior)

Donde:

  • L = longitud de faldilla
  • BA = deducción por plegado

Consejos de diseño:

  • Para la mayoría de los plegados de 90°, utilice tablas de plegados para materiales estándar si las fórmulas son demasiado complejas.
  • Al doblar aleaciones de alta resistencia (por ejemplo, 7075, 316L), se espera un BD mayor debido a la recuperación elástica y la acumulación de tensión.
  • Alinee siempre la dirección del grano perpendicularmente a la línea de plegado para evitar grietas en el aluminio y los aceros frágiles.

Reglas de diseño para el plegado

Para garantizar un plegado sin problemas y evitar deformaciones, es fundamental tener en cuenta los siguientes consejos y directrices a la hora de diseñar.

Tabla de referencia rápida para el diseño de plegados

Consideraciones de diseñoValor mínimo o recomendado / Directriz
Espesor de paredMantener un grosor uniforme en toda la pieza; evitar las transiciones bruscas.
Radio de curvaturaRadio interno ≥ 1× espesor del material (T); mayor para materiales frágiles.
Distancia entre curvas≥ 3× T; aumentar la separación para materiales gruesos o geometrías estrechas.
Cortes y muescas en relieveAnchura ≥ T; longitud ≥ radio de curvatura + 0,5× T, distancia entre muescas ≥ 3,2 mm.
Orificios / Recortes cerca de curvasAgujeros: ≥ 2.5× T desde la línea de plegado; recortes: ≥ 4× T desde la línea de plegado
AvellanadosDesde la curva: ≥ 3× T; desde el borde: ≥ 4× T; profundidad ≤ 0.6× T
Bordes enrollados o rizadosRadio exterior ≥ 2× T; holgura del orificio ≥ radio del rizo + T; holgura del codo ≥ 6× T + radio del rizo.
DobladillosLongitud de faldilla ≥ 4× T; evitar dobladillos cerrados si se utiliza acero inoxidable o aluminio pintado/revestido.
Longitud mínima de la faldilla≥ 4× T (compruebe los límites del utillaje de la prensa plegadora)
Longitud mínima de la pestaña≥ 4× T (≥ 6× T para materiales de gran resistencia o espesor)
Características de alineaciónUtilizar pestañas, ranuras y clavijas; evita apilar varios elementos cerca de una curva.
Altura de curvas en ZAltura total ≥ 2,5× T; faldilla ≥ 1.5× T; distancia entre curvas en Z ≥ 3× T
Perfiles en UAnchura interior ≥ 4× T; altura de la faldilla ≥ 2× T; radio interior ≥ 1.5× T
Límites de tamaño de los componentes≤ 3000 × 1500 mm (acero/aluminio); ≤ 2500 × 1250 mm (acero inoxidable)

Mantenga el espesor de la pared uniforme

El espesor de la chapa metálica influye directamente en el radio de curvatura y otros parámetros críticos del plegado, como la apertura en V, la fuerza de plegado y la longitud de la faldilla. Comprender esta relación es fundamental para garantizar la calidad y la durabilidad del plegado.

Mantener un espesor uniforme de las paredes garantiza un comportamiento de flexión constante y evita problemas como deformaciones, combaduras o grietas.

Consejos de diseño:

  • Mantenga un espesor uniforme en toda la pieza.
  • Evite cambios bruscos de espesor o nervaduras cerca de las curvas.
  • Si es necesario modificar el espesor, diseñe transiciones graduales (al menos 3 veces el espesor de la lámina) o utilice chaflanes para reducir las concentraciones de tensión.
Uniform wall thickness in sheet metal bending design

Longitudes mínimas flexibles: pestañas y faldillas

La longitud mínima de una pestaña o faldilla flexible viene determinada por el espesor del material, el método de doblado y la geometría de las herramientas. Las pestañas cortas que son demasiado pequeñas en relación con el grosor pueden no formarse correctamente o dar lugar a ángulos inexactos y deformaciones.

Consejos de diseño:

  • Para el plegado por aire, la longitud de la pestaña/faldilla debe ser ≥ 4 × T.
  • Para alcanzar el fondo, aumentar a ≥ 6 × T.
  • Evite colocar agujeros, muescas o bordes demasiado cerca de estas curvas cortas.
  • Las faldillas cortas pueden requerir herramientas de conformado especiales u operaciones secundarias.
  • En las curvas en Z, ambas pestañas deben cumplir este mínimo para evitar colisiones entre herramientas.

Los valores exactos dependen del tipo de material, el ángulo de plegado y las herramientas de prensado. Utilice las siguientes tablas como valores mínimos prácticos de longitud de pestaña para configuraciones típicas de herramientas.

Longitud mínima de la pestaña: acero y aluminio

Espesor del material (T)Mín, longitud de la pestaña ≥ (90°)Mín. longitud de la pestaña ≥ (<90°)
1,0 mm6 mm10 mm
1,5 mm8 mm10,5 mm
2,0 mm9,5 mm13 mm
2,5 mm12 mm15,5 mm
3,0 mm12,5 mm22 mm
4,0 mm18 mm22,5 mm
5,0 mm23 mm23 mm
6,0 mm30 mm30 mm
8,0 mm43 mm43 mm

* Estos valores se aplican al plegado por aire con matrices en V estándar. Para el acuñado o el plegado inferior, es posible que se puedan utilizar pestañas más cortas.

Longitud mínima de la pestaña: acero inoxidable

Espesor del material (T)Mín. longitud de la pestaña ≥ x (90°)Mín. longitud de la pestaña ≥ x (<90°)
1,0 mm6 mm10 mm
1,5 mm8 mm10,5 mm
2,0 mm9,5 mm13 mm
2,5 mm12 mm15,5 mm
3,0 mm15 mm22 mm
4,0 mm18 mm22,6 mm
5,0 mm29,5 mm29,5 mm
6,0 mm42 mm42 mm
8,0 mm43 mm43 mm

* Estos valores se aplican al plegado por aire con matrices en V estándar. Para el acuñado o el plegado inferior, es posible que se puedan utilizar patas más cortas.

Pliegues: radio y orientación

El radio de doblado desempeña un papel fundamental a la hora de garantizar la integridad estructural y evitar grietas. Un radio demasiado pequeño puede sobrecargar el material, especialmente en el caso de metales más gruesos o menos dúctiles (316L o 7075). Los radios más grandes mejoran la conformabilidad y reducen la recuperación elástica, especialmente en materiales como el acero inoxidable y el aluminio.

The smallest bend radius should at least be equal to the sheet thickness
El radio de curvatura mínimo debe ser al menos igual al espesor de la chapa.
Keeping bends in the same plane in one direction also helps to save time and money by preventing part reorientation
Mantener los pliegues en el mismo plano en una sola dirección también ayuda a ahorrar tiempo y dinero al evitar la reorientación de las piezas.

Consejos de diseño:

  • Utilice un radio interno mínimo de ≥ 1 × T para la mayoría de los metales dúctiles.
  • Para materiales más duros, aumente a ≥ 1,5 × T para evitar grietas.
  • Evite especificar curvas pronunciadas o de radio cero. Estas concentran la tensión y pueden provocar grietas, especialmente en los aceros inoxidables.
  • Si se requiere un perfil afilado visualmente, utilice el mecanizado posterior o el biselado en lugar del plegado ajustado.
  • Mantenga radios uniformes en piezas con múltiples curvas para simplificar el uso de herramientas y reducir los costes.
  • Compruebe las limitaciones de las herramientas si diseña curvas muy cerradas o geometrías complejas.

Tabla interactiva de fuerza de flexión por aire

Material:
Unidades:
Descargar gráfico:
V, mm i6810121620253240506380100125160200250320400500
b, mm i45.578.5111417.522283545557189113140175226280350
ir, mm i11.31.622.63.3456.5810131620263341536583
t, mm i0.544.4F, t/m i
0.845.57
111876
1.216121086
1.517151398
22722171311
2.53526211713
33830241915
45442342721
56752423326
67560483830
810785685343
10134105856753
12153120957860
151881501209575
2021517013510885
25265210170130105
30300240190150120
t = Espesor de chapa V = Abertura en V del troquel b = Longitud mínima de la brida ir = Radio interior F= Fuerza de flexión 68 – Los valores de color azul son óptimo
*Esta tabla es aplicable a aceros estructurales con un límite elástico aproximado de 400 MPa, específicamente cuando se conforman en un ángulo de 90°.
Abrir calculadora

Calculadora de radios de doblado de chapa

Resultados
417.52567
5223252
6.5284042
8355033
10456326
Seleccione el espesor de la chapa (mm)
  • 0.5
  • 0.8
  • 1
  • 1.2
  • 1.5
  • 2
  • 2.5
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 8
  • 10
  • 12
  • 15
  • 20
  • 25
  • 30
b 17.5-45
ir 4-10
F 18.2-46.9
t 5
V 25-63

Pliegues: colocación de curvas una junto a otra

Debe evitar los pliegues sucesivos, salvo cuando sea absolutamente necesario. Un problema habitual de los pliegues sucesivos es la dificultad para encajar las piezas dobladas en la matriz. Sin embargo, cuando sea inevitable, la parte intermedia debe ser más larga que las faldillas.

Placing bends next to each other - Sheet Metal Bending design

Características alrededor de los pliegues: agujeros, muescas y relieves

La colocación incorrecta de elementos cerca de las líneas de doblado puede provocar deformaciones, acumulación de tensiones o complicaciones en el mecanizado. Esto incluye agujeros, ranuras, extrusiones y relieves de doblado. Es fundamental elegir cuidadosamente el espaciado y la geometría para preservar la calidad de las piezas durante el conformado.

Correct placement of holes in sheet metal bending
Correct placement of slots in sheet metal bending

Consejos de diseño:

  • Evite colocar elementos demasiado cerca de los pliegues. Podrían producirse distorsiones o desgarros durante el conformado.
  • Utilice orificios ovalados o en forma de lágrima en lugar de orificios redondos cerca de las curvas para minimizar la tensión.
  • Añada relieves de curvatura si la curvatura está a menos de 2 × el grosor del material de cualquier borde o recorte.
  • Redondee todas las esquinas en relieve para evitar la aparición de grietas.
  • Añada relieves tipo ranura o en forma de lágrima para láminas finas con el fin de reducir las arrugas.
  • Distribuya las características por toda la pieza en lugar de agruparlas cerca de los pliegues.
  • Tenga en cuenta el corte del láser y la quemadura de los bordes al dimensionar los relieves o muescas.
Correct placement of bend relief
Tipo de característicaMín. distancia desde el pliegueMín. distancia desde el bordeNotas
Agujero (estándar)≥ 2,5 × T≥ 1,5 × TSe prefieren las formas redondas
Ranura (extremos redondeados)≥ 4 × T≥ 2 × TPara aliviar tensiones cerca de las curvas
Agujero extruido≥ 3 × T≥ 2,5 × TReforzar o alejarse de la línea de pliegue
Oblonga/Lágrima≥ 2 × T≥ 1,5 × TBueno para espacios reducidos en curvas
Anchura de alivio de curvatura≥ 1 × TUtilice relieves rectangulares o en forma de lágrima
Longitud de alivio de curvatura≥ R + 0,5 × TExtender ligeramente más allá de la línea de pliegue
Distancia muesca-curva≥ 3 × T + RPrevenir el estrés en las transiciones
Espacio entre muescas≥ 3,2 mmMantener entre características adyacentes
Tabs & Notches in Sheet Metal Bending Deisgn

Utilice ángulos de flexión estándar.

Los ángulos no estándar requieren herramientas especializadas, lo que aumenta el coste y la complejidad.

Consejos de diseño:

  • Preferiblemente, utilice ángulos de 30°, 45°, 60° y 90° siempre que sea posible.
  • Evite ángulos superiores a 90° en materiales de alta resistencia para minimizar el agrietamiento.
  • Reutilice las características del mismo ángulo en todas las piezas cuando sea posible para reducir los cambios de troquel y el tiempo de mecanizado.

Avellanados

Los avellanados se utilizan para empotrar tornillos de cabeza plana en chapas metálicas. Cuando se colocan demasiado cerca de curvas o bordes, pueden provocar deformaciones, desalineaciones o grietas, especialmente en materiales finos o duros.

Consejos de diseño

  • Coloque los avellanados a una distancia ≥ 3 × T de las líneas de curvatura.
  • Mantenga una distancia ≥ 4 × T con respecto a los bordes de la chapa.
  • Deje ≥ 8 × T entre avellanados adyacentes.
  • Limitar la profundidad del avellanado a ≤ 0,6 × T
  • Utilice un ángulo estándar de 82° (EE. UU.) o 90° (métrico) según las especificaciones del tornillo.
Countersinks in sheet metal bending design

Bordes enrollados o rizados

Los bordes enrollados son bordes mejoran la seguridad de las piezas al eliminar los bordes afilados y aumentar la rigidez estructural. Se utilizan habitualmente en carcasas, cubiertas o piezas manipuladas por operarios.

Consejos de diseño:

  • Radio exterior mínimo: ≥ 2 × T
  • Distancia libre del orificio (desde el rizo): ≥ (radio del rizo + T)
  • Distancia desde otras curvas: ≥ 6 × T + radio de curvatura
  • Apertura del rizo: Para rizos abiertos, mantenga al menos 1,5 × T.
Curls in sheet metal bending design

Dobladillos

Los dobladillos son bordes plegados que se utilizan para reforzar los bordes de las piezas o eliminar los bordes afilados. Pueden ser abiertos, en forma de lágrima o cerrados, dependiendo del caso de uso. Los dobladillos abiertos y en forma de lágrima son más fáciles de fabricar, mientras que los dobladillos cerrados pueden presentar problemas de compatibilidad con la pintura o el material.

Consejos de diseño:

  • Para funciones similares a bisagras, es preferible utilizar dobladillos abiertos o en forma de lágrima en lugar de cerrados.
  • Evite los dobladillos cerrados en diseños con tolerancias ajustadas o recubrimientos complejos.
  • Tenga en cuenta que los dobladillos cerrados pueden aumentar el riesgo de recuperación elástica debido a su geometría de formación afilada.
Tipo de dobladilloDiámetro interior del dobladilloRecomendación sobre la longitud de la faldilla
Abierto≥ 1 × T≥ 4 × T
Lágrima= 1 × T≥ 4 × T
Cerrado≤ 1 × T≥ 4 × T
Hem types in sheet metal bending design

Limitaciones de flexión por geometría

Respetar las alturas mínimas de flexión en Z

Una curva en Z consiste en dos curvas paralelas en direcciones opuestas, creando un perfil en forma de Z.  

Las curvas en Z (curvas descentradas) requieren una altura mínima del escalón vertical para acomodar la herramienta inferior durante el doblado. Depende de factores como el grosor del material, la anchura de la ranura de la matriz y el proceso de plegado específico utilizado, y evita colisiones entre herramientas o la deformación del material.

Consejos de diseño:

  • Para facilitar la fabricación, la altura mínima de la curva en Z debe ser ≥ 2,5 × el espesor de la lámina (T), lo que garantiza un espacio libre suficiente para las herramientas y la integridad estructural.
  • Mantenga una longitud de faldilla ≥ 1,5 × T para garantizar un acoplamiento adecuado de la herramienta.
  • Evite las curvas en Z cerradas en aleaciones de alta resistencia como el acero inoxidable 316L o el aluminio 7075.
  • Considere aumentar la altura del escalón más allá de los mínimos para tolerancias ajustadas o superficies estéticas.
  • Utilice las directrices específicas para cada material que figuran en las tablas de referencia siguientes para determinar las alturas seguras de los peldaños.

Altura del escalón con plegado en Z: acero y aluminio

Espesor del material (T)Altura del escalón ≥ X (≥ 90°)Altura del escalón ≥ X (< 90°)
1,0 mm8,5 mm18,5 mm
1,5 mm10,5 mm19,5 mm
2,0 mm14 mm20,5 mm
2,5 mm19 mm26 mm
3,0 mm20 mm35 mm
4,0 mm26 mm35,5 mm
5,0 mm34 mm34 mm
6,0 mm42,5 mm42,5 mm
8,0 mm61 mm61 mm

 Altura del escalón con plegado en Z: acero inoxidable

Espesor del material (T)Altura del escalón ≥ X (≥ 90°)Altura del escalón ≥ X (< 90°)
1,09,019,0
1,511,020,0
2,014,521,5
2,520,026,5
3,025,036,0
4,027,538,0
5,043,544,0
6,063,563,5

Optimizar los perfiles en U para facilitar su fabricación

Los perfiles en U (también llamados canales) son comunes en soportes, cerramientos y piezas estructurales. Sin embargo, los perfiles demasiado ajustados o profundos pueden causar problemas de conformado, como arrugas, recuperación elástica o interferencia con las herramientas.

Consejos de diseño:

  • Ancho interno ≥ 4 × T para permitir el acceso de la herramienta y evitar arrugas.
  • Altura de la faldilla ≥ 2 × T para mantener la rigidez de la pieza y evitar deformaciones.
  • Radio de curvatura interior ≥ 1,5 × T para reducir el riesgo de agrietamiento, especialmente en aleaciones de alta resistencia.
  • Añada muescas de alivio en las intersecciones entre la faldilla y la base para reducir la concentración de tensiones.
  • Para canales en U profundos o largos:
    • Divida el plegado en varias operaciones.
    • Añada nervaduras internas o refuerzos para sostener las faldillas largas.
    • Considere acortar las pestañas o ensanchar la base para facilitar el moldeado.

Estrategia de tolerancia y ajuste

La siguiente parte del artículo destaca las pautas prácticas para determinar el tamaño óptimo de los componentes, las tolerancias precisas y las estrategias de ajuste, fundamentales para el éxito de la fabricación y el montaje.

Tenga en cuenta las limitaciones del tamaño de los componentes.

Los componentes de chapa metálica deben ajustarse a las limitaciones de la máquina y del material. Las piezas de gran tamaño pueden deformarse o distorsionarse durante su manipulación, mientras que las piezas de tamaño insuficiente pueden ser difíciles de doblar con precisión o de sujetar de forma segura en las herramientas.

Consejos de diseño:

  • Mantenga el tamaño de las piezas dentro de los formatos estándar de chapa metálica para reducir los residuos y los costes..
  • Utilice pestañas estructurales o nervios de refuerzo para minimizar la distorsión en paneles grandes..
  • Respete los límites estándar de la máquina:
    • Tamaño máximo: ~3000 × 1500 mm
    • Tamaño mínimo (por grosor):
      • Hasta 5 mm: ≥ 10 × 10 mm
      • 6-15 mm: ≥ 20 × 20 mm
      • 16–20 mm: ≥ 25 × 25 mm

Tolerancias y estrategias de ajuste

Las tolerancias precisas son esenciales para garantizar una fabricación fiable, especialmente cuando se trata de recuperación elástica, variaciones en las herramientas o conformado en varios pasos.

Recomendaciones de tolerancia:

  • La recomendación general de tolerancia es de ±0,5 mm para dimensiones no críticas. Utilice ±0,25 mm para características que requieran un ajuste más preciso, como la altura de las faldillas o la posición de los orificios.
  • Aplique tolerancias más estrictas solo cuando sea esencial, por ejemplo, en la alineación de orificios o en interfaces de acoplamiento.
  • Utilice GD&T (por ejemplo, posición real) en lugar de dimensiones encadenadas para piezas con múltiples curvas.
  • Permita tolerancia para los pasos de soldadura, recubrimiento o posmecanizado.

Consejos para optimizar el ajuste

  • Preferiblemente, utilice ajustes con holgura (normalmente entre 0,1 y 0,3 mm) para facilitar el montaje.
  • Añada ayudas de alineación, como pestañas, muescas o ranuras, para controlar la posición de las piezas.
  • Diseñe faldillas/soportes integrados para reducir el número de piezas y los pasos de montaje.
  • Deje espacio libre para las herramientas de fijación (destornilladores, remachadoras, puntas de soldadura).

Directrices generales sobre tolerancias

CaracterísticaTolerancia recomendadaNotes
Ángulo de flexión (flexión por aire)±1°Doblado hasta el fondo: ±0.5°, acuñado: ±0.25°
Dimensiones del patrón plano±0.25 mmPara elementos no críticos
Diámetros de los orificios (corte por láser)±0.1 mm±0.2 mm para perforar
Posicionamiento de agujeros±0.2–0.3 mmMás ajustado si la alineación es crítica
Alturas de faldilla±0.25 mmDepende del springback y del método de plegado
Distancia entre pestañas≥ 1 mm or 1 × TEl que sea mayor
Distancia entre muescas≥ 3.175 mmDesde el borde o el pliegue

El pliegue final: poner en práctica el DFM

Tanto si está creando un prototipo de un soporte sencillo como si está ampliando la producción de componentes aeroespaciales, el éxito en el plegado de chapa metálica comienza con un diseño bien informado. Esta guía ha repasado los principios clave, desde los radios de plegado y la recuperación elástica hasta el diseño de faldillas y la planificación de tolerancias. ¿Listo para llevar sus diseños más allá? Conéctese con ingenieros en la comunidad Xometry Pro para obtener comentarios, intercambiar técnicas o compartir sus soluciones más ingeniosas. Cada diseño inteligente mejora el siguiente.

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Industreel Video
2025-01-25 04:06:22
Automatically translated from: English
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Buen artículo aquí. Gracias. Estoy leyendo bastante aquí ya que soy un productor de vídeo especializado en los sectores de fabricación e industrial. https://industreel.co.uk