Como resolver os problemas encontrados na dobra de perfis de alumínio?

O princípio básico da dobra de perfis de alumínio consiste em tensionar o perfil em ambas as extremidades por meio de grampos e girá-lo ao redor da matriz de dobra. Sob a ação da tensão e do momento fletor, o perfil sofre deformação plástica e se adapta gradualmente à matriz, obtendo o formato desejado.

As peças obtidas por dobra caracterizam-se por apresentar raio de curvatura relativamente grande, grande retorno elástico e variação da curvatura ao longo da direção axial. A dobra de perfis de alumínio é amplamente utilizada nos setores aeroespacial, automotivo, de portas, janelas e fachadas de edifícios e ferroviário de alta velocidade, para a fabricação de peças curvas, como fuselagens, reforços e estruturas de asas, estruturas curvas de edificações, portas e janelas curvas, fachadas, frentes de trens, suportes de contorno de tetos, caixilhos de janelas, entre outras.

As peças de perfis de alumínio dobrados desempenham um papel importante na fabricação de máquinas e na construção moderna do país. Com a ampla aplicação desses perfis, os problemas identificados na produção de perfis industriais de alumínio vêm aumentando gradualmente. Para garantir a taxa de aprovação das peças e a estabilidade da produção, este estudo investiga principalmente os problemas comuns e as soluções relacionadas ao processo de dobra de perfis de alumínio.

O processo de dobra de perfis de alumínio apresenta diversos problemas que afetam seriamente a taxa de aprovação dos produtos e a eficiência da produção. Ao mesmo tempo, os custos de produção têm um impacto significativo na operação e na produção normais das empresas. Diante da necessidade de industrialização da dobra de perfis de alumínio e considerando a situação atual do setor, este artigo analisa de forma eficaz os problemas comuns do processo e propõe diversas medidas de melhoria, com o objetivo de oferecer uma referência útil para a dobra de perfis de alumínio.

I. Problemas existentes

(1) Desvio do contorno

O contorno refere-se ao grau de conformidade entre o contorno modificado do perfil após a dobra e o gabarito de contorno ou molde de inspeção. Os principais fatores que causam desvios no contorno são:

① Raio incorreto da matriz de dobra;

② Instabilidade das propriedades do material entre diferentes lotes de perfis extrudados, resultando em dureza irregular nas áreas locais de cada material;

③ Variação excessiva do raio de dobra;

④ Área da seção transversal do perfil irregular.

(2) Defeitos superficiais

Os defeitos superficiais incluem trincas, enrugamento por contração, depressões superficiais e deformação lateral após a dobra.

(3) Torção após a dobra

As causas da torção após a dobra são:

1. Gabarito irregular;

2. Tensão insuficiente;

3. Calços inadequados;

4. Raio de dobra extremamente pequeno;

5. Nivelamento insuficiente do próprio equipamento.

(4) Desvio de verticalidade

A verticalidade refere-se ao desvio angular entre a área da seção transversal do perfil, perpendicular ao plano de referência (perpendicular ao raio de curvatura do molde), e a plataforma de inspeção após a dobra.

(5) Segurança na produção

A segurança é uma questão crítica na produção industrial. Durante a dobra de perfis, podem ocorrer rupturas acidentais e projeções para fora, causando danos ao equipamento e lesões aos operadores, o que pode afetar gravemente o desenvolvimento da empresa.

II. Soluções

(1) Ajuste da curvatura do contorno do molde

Com base na análise teórica e no cálculo do retorno elástico, obtém-se um valor aproximado corrigido por meio de ensaios de tração para corrigir o molde, garantindo que o contorno do perfil corresponda o mais precisamente possível ao gabarito ou molde de inspeção após a dobra. Considerando a instabilidade do perfil, pode-se realizar uma sobredobra leve, conforme necessário, para posterior correção.

Durante a fabricação do molde, devem ser consideradas a área da seção transversal do​​perfil e a espessura de cada parte. No caso de assimetria na área da seção transversal do perfil, os desvios causados pelo desequilíbrio de tensões entre o fechamento e a abertura das bordas do perfil podem ser corrigidos aumentando adequadamente a força de tração durante o pré-estiramento.

(2) Tratamento de defeitos superficiais

As trincas após a dobra do perfil são causadas por força de tração excessiva ou por problemas no próprio material. O fechamento inadequado das bordas do perfil causa retração e enrugamento. Isso pode ser resolvido substituindo o perfil ou ajustando a força de tração.

As depressões superficiais ocorrem principalmente em perfis ocos. Antes de dobrar esses perfis, as partes ocas a serem dobradas precisam ser preenchidas com material de enchimento. Cavidades abertas podem ser preenchidas com placas de PP, enquanto cavidades fechadas geralmente são preenchidas com areia.

O ajuste adequado da folga do molde de acordo com a localização das depressões laterais, juntamente com a alteração do material do molde, pode evitar eficazmente que o perfil seja riscado.

(3) Tratamento de torções após a dobra

As principais causas das torções após a dobra são um molde irregular, força de tração insuficiente e calços posicionados incorretamente. Portanto, podem ser adotados métodos correspondentes para melhorar esse problema. Além disso, pequenas deformações causadas pela instabilidade de perfis extrudados exigem correção após o processamento.

(4) Tratamento de desvios de verticalidade

Após a dobra, os desvios de verticalidade também são causados por áreas de seção transversal assimétricas e pelo desequilíbrio de tensões entre o fechamento e a abertura das bordas do perfil. Isso pode ser melhorado ajustando a matriz de dobra. Pequenas deformações causadas pela instabilidade de perfis extrudados exigem correção após o processamento.

(5) Segurança na produção

A segurança é a principal preocupação na produção industrial. Portanto, durante a produção, devem ser instalados dispositivos de proteção na mesa de operação de perfis, estabelecidos regulamentos correspondentes e treinados operadores técnicos polivalentes. Além disso, durante o estiramento do perfil, é estritamente proibido que os operadores permaneçam em frente ao equipamento.

III. Conclusão

Em resumo, ao projetar a área da seção transversal de​​perfis que exigem dobra, a força de extensão de cada seção deve ser calculada. Ao projetar matrizes de dobra para perfis industriais de alumínio, devem ser consideradas as alterações do retorno elástico da curvatura e a pré-deformação para correção posterior, a fim de minimizar o trabalho do processo de correção. Na produção em lotes, reduzir o trabalho de correção e garantir a segurança na produção são as principais medidas para reduzir custos. Quando os perfis extrudados são instáveis, podem ocorrer alguns defeitos, como desvios no perfil, torção excessiva e perpendicularidade excessiva. Esses defeitos podem ser corrigidos e reparados posteriormente.