imágenes: AMADA AMERICA
La tecnología de doblado ha avanzado mucho en los últimos años. Se tiene programación fuera de línea y simulación, cambio automático de herramienta (ATC, por sus siglas en inglés), medición y corrección de ángulo en tiempo actual, coronación dinámica, punzones y dados de altura fija, sistemas de dado con altura de cierre común (lo que permite múltiples aberturas en V en una sola configuración), y celdas de doblez robótico y cobótico con simulación de procesos y visión inteligente. La lista de avances tecnológicos sigue.
En su oficina en el Centro Técnico Carolina de AMADA en Excessive Level, Carolina del Norte, Tyler Smith trabaja con esta tecnología casi a diario. Sin embargo, en un salón de clases adyacente hace algo extraño: en la tecnología de prensa dobladora más reciente, cambia los parámetros de máquina para ajustar el tope trasero—incorrectamente.
Como supervisor de la Academia de Doblado de AMADA AMERICA, Smith está ajustando a propósito una prensa dobladora (muy exacta) para que quede ligeramente desajustada, de modo que los operadores puedan aprender a compensar el error de doblez dimensional durante la secuencia de doblez y el proceso de formado.
En la actualidad, el equipo moderno se ha vuelto tan bueno, que incluso operadores inexpertos pueden doblar una parte de manera correcta desde la primera vez, especialmente si alguien más simuló el doblez fuera de línea y configuró el herramental. Los fabricantes no pueden ignorar los beneficios de la nueva tecnología, pero también quieren evitar emplear el estereotipo de “oprime-pedal”. Esas personas podrían producir partes buenas todo el día, pero no muestran compromiso. Tienen pocas concepts de mejora, en caso de tenerlas. La apatía crece, al igual que la rotación de private. Ésa no es una manera saludable de crecer.
“La Academia de Doblado se enfoca en hacer que el operador no sólo entienda la máquina, sino que también entienda el proceso de doblado y la teoría detrás del mismo”, dijo Smith.
Para ese propósito, Smith describió cinco elementos básicos que ayudan a convertir a un operador de máquina en un experto comprometido. Por supuesto, la lista no es exhaustiva. Sus clases cubren todo desde el tonelaje, las longitudes mínimas de pestaña, el dobladillado, el doblado incremental (multipasos). Sin embargo, la lista sí ayuda a ilustrar lo que realmente importa en el departamento de formado. Además, como lo explicó Smith, cuando el formado realmente va bien, ocurre lo mismo con todo lo demás.
1. Saber cómo ocurre el doblez
Cuando el punzón desciende y forma con aire un doblez, forma un radio que fuerza al metallic a estirarse, descrito por la tolerancia de doblez—la distancia (ahora más larga) alrededor del radio de doblez—y compensado por la deducción de doblez, donde se le quita un poco a la dimensión whole de una pieza. De esta manera, conforme se forma la pieza, ésta se estira a la dimensión requerida dentro de una tolerancia especificada.
El issue okay describe exactamente cómo ocurre la elongación de doblez. Think about una sección transversal del espesor de chapa metálica en el radio de doblez. El exterior se estira, el inside se comprime, y hay un eje neutro teórico en medio que se desplaza hacia adentro hacia el radio inside. Lo que describe ese desplazamiento es el issue okay, el cual se usa para calcular la tolerancia de doblez. La naturaleza de ese desplazamiento varía con el tipo de materials y la resistencia a la tracción. Mientras más se mueva el eje impartial hacia el radio inside, mayor será la elongación. Además, todas estas variables pueden verse afectadas por cambios en el tipo de materials, en el espesor, en la resistencia a la tracción e incluso en la dirección de grano del materials.
Como lo explicó Smith, el software program calcula todo automáticamente ahora, pero conocer los términos tiene un valor increíble, simplemente debido a que ayuda a describir exactamente cómo ocurre el doblez entre el punzón y el dado. Además, ayuda a simplificar la comunicación y mantiene a todos en la misma página.
Luego viene el método de doblado. El doblado con aire ha existido por décadas en este punto, pero en la actualidad, algunos veteranos del doblado todavía crecieron en talleres que hacían principalmente doblado profundo, donde la punta del punzón determinaba el radio y el ángulo del dado V determinaba el ángulo remaining de doblez.
(Centro) Tyler Smith, supervisor de la Academia de Doblado de AMADA, i nstruye a un estudiante durante la configuración de un trabajo.
En el doblado con aire, el radio está “flotado” en la abertura del dado y (para la mayoría de los materiales) toma forma como un porcentaje del ancho del dado, entre los hombros del dado—siempre que el radio de la punta del punzón sea menor que el radio naturalmente flotado en el materials. En aluminio suave y materiales similares, la punta del punzón puede determinar el radio.
2. Herramientas y tonelaje: un punzón no es para todo
Smith sostiene un punzón tipo cuello de ganso, una opción favorita entre muchos operadores. “Tengo estudiantes que me dicen, ‘me dijeron que usara el cuello de ganso para doblar todo’. A la gente le dicen que son herramientas universales, pero no lo son. Eso es una gran equivocación”.
La gente elige el cuello de ganso por su capacidad de lograr numerosos dobleces. Eso podría ser cierto, pero ¿pueden formarlos de manera efectiva? No necesariamente.
Smith describió la selección de herramientas como un proceso, donde cada opción de herramienta afecta a la otra. El ancho del dado ayuda a determinar el tonelaje de formado que requiere un trabajo: mientras menor sea la abertura y más grueso (y más duro) sea el materials, mayor será el tonelaje.
En cuanto a la selección del punzón, él empieza con el tonelaje en mente, recurriendo a una tabla de tonelajes de doblado. La ayuda visible es útil aquí. El flujo de presión se mueve hacia abajo en un punzón estándar—pero no lo hace así, por supuesto, en un cuello de ganso; de ahí su valor menor de tonelaje.
Por esto, sugirió empezar con un punzón estándar, para ver si la geometría de ese punzón puede formar de manera segura y efectiva todos los dobleces requeridos. Si no puede, sigue con las demás geometrías de punzón. Por ejemplo, si un doblez tiene una pestaña de retorno profunda, podría recurrir a un cuello de ganso profundo, viendo primero su valor de tonelaje. Si necesita reducir el tonelaje de formado de un trabajo, podría elegir un dado V más ancho, siempre que el trabajo permita un radio inside más grande.
“Por supuesto, las nuevas máquinas disparan su alarma y no permiten el formado”, dijo Smith, y agregó que las consideraciones de tonelaje también se integran en el software program. Aun así, conocer estos fundamentos ayuda a los operadores a entender por qué el software program elige tal o cual herramienta.
3. Saber qué es lo que hace una secuencia de doblez buena
Para dobleces a 90 grados y agudos, Smith sugirió secuenciar dobleces desde la línea de doblez más externa hacia adentro hacia el centro. Para dobleces abiertos (ángulos internos mayores a 90 grados), él dobla desde el centro de la parte hacia afuera.
Parte del razonamiento detrás de esto es intuitiva. Una buena secuencia de doblez permite al operador deslizar una pieza plana o parcialmente formada de manera firme contra el tope trasero. Incluso una separación sumamente pequeña puede desplazar la posición de la línea de doblez, lo cual puede generar problemas de tolerancia dimensional que se amplifican mientras más dobleces se tengan (errores de tolerancia acumulados).
Cuando se forma un doblez a 90 grados en medio de la parte primero, las líneas de doblez restantes se vuelven más difíciles de acceder, y sujetar la parte contra el punto de calibración deseado se vuelve difícil. Además, la parte tiene una mayor posibilidad de quedar atrapada en el herramental antes del doblez remaining.
Un teacher en la Academia de Doblado de AMADA acompaña a un estudiante durante un procedimiento de configuración.
El ir desde el exterior hacia adentro también ayuda a los operadores a corregir errores dimensionales. Una buena base para un doblado exacto implica una pieza con un borde de corte impecable (sin micropestañas que se muevan contra el tope trasero) combinado con una secuencia de doblado que le facilite al operador deslizar la pieza de trabajo firmemente contra el tope trasero. Todo movimiento involuntario puede alterar la posición de la línea de doblez.
Sin embargo, pueden ocurrir errores, especialmente si las tolerancias de doblez son estrechas y si los operadores están trabajando con máquinas menos exactas. (En la Academia de Doblado de AMADA, Smith realmente altera un poco la posición del tope trasero, sólo para simular un equipo menos exacto.) Los operadores podrían sujetar el materials firmemente contra los topes, pero variaciones en el espesor del materials o en la dirección del grano podrían alterar las características del doblez. Es por esto que elegir una secuencia de doblez que facilite hacer ligeros ajustes a las líneas de doblez remaining—para mantener las dimensiones críticas de la parte—funciona tan bien.
Ahora, considere una parte con una serie de dobleces abiertos. Si usted fuera a doblar las líneas de doblez más externas a un ángulo exterior de 130 grados, es possible que le fuera difícil calibrar y posicionar dobleces posteriores. Si empieza en el centro y trabaja hacia afuera, siempre va a estar calibrando contra un borde plano cortado por láser.
Smith recalcó que todo esto es sólo un punto inicial, y que abundan las excepciones. Lo que sigue siendo importante es imaginar al operador (o robotic, en su caso) sosteniendo una pieza de trabajo—de manera segura y cómoda—plana en los hombros del dado y firmemente contra el tope trasero, y haciendo una secuencia que le permita mantener mejor las dimensiones críticas de una parte.
Esto ayuda no sólo en la prensa dobladora sino también en la simulación de doblez fuera de línea. En el mundo actual, la gravedad interfiere. Un panel grande con una pestaña de borde necesita un soporte firme, con varios operadores (lo cual por supuesto no es lo ideally suited), seguidores de hoja, o incluso un robotic con el sujetador adecuado. La mejor secuencia permite la mejor consistencia de posicionamiento, un doblez tras otro y una parte tras otra.
4. Calibrar lateralmente los dobleces inclinados
Supongamos que un ingeniero diseña una parte con un doblez inclinado—es decir, una línea de doblez que no es paralela con el borde de parte o con otro punto de calibración. En este caso, un taller podría optar por marcar o trazar la línea de doblez. Smith admitió que esto puede ser una buena práctica, pero no debe alentar a muchos operadores a “hacer a ojo” el doblez—deslizando la pieza de lado a lado contra los topes traseros hasta que la línea de doblez trazada concuerde con la punta del punzón. La configuración necesita ser replicada para permitir el doblado exacto de una parte a otra, entre operadores y entre turnos. El hacer a ojo cada doblez inclinado no contribuye con esto.
Un doblez inclinado requiere que los dedos de tope trasero izquierdo y derecho estén a distancias diferentes (L1 y L2). El operador baja la cortina para asegurar que la punta toque la línea de doblez inclinado en el sitio correcto. Una vez establecida, éste bloquea la posición de calibración y la calibración lateral, de forma que la posición de esa línea de doblez inclinado siga siendo consistente.
Repito, equipo moderno, herramental (como dados de alas, los cuales evitan la “tracción” hacia el espacio del dado), y automatización de procesos hacen dicha calibración fácil y consistente. Sin embargo, como lo explicó Smith, saber por qué algo funciona para crear un proceso repetible—como el uso de una calibración lateral para un doblez inclinado—es la mitad de la batalla. Ese conocimiento elementary puede ayudar a todo fabricante a obtener el máximo de la tecnología más reciente.
5. Acomodo correcto: herramientas, coronación e inclinación de la cortina
El doblado por etapas puede convertir una operación de configuraciones múltiples en un trabajo de formado hecho en una sola operación. El primer paso es obtener el herramental correcto. Punzones de altura fija combinados con dados de altura de cierre común permiten que una sola configuración tenga varios estilos de punzón e incluso diferentes aberturas de dado V que dan diferentes radios de doblez inside.
Sin embargo, como lo explicó Smith, una configuración por etapas implica más que simplemente el herramental correcto. Además, implica asegurar que se tiene una profundidad precisa, consistente y predecible de penetración en el dado a través de la cama de la prensa dobladora. Para que esto ocurra, las máquinas modernas aplican inclinación de cortina y coronación dinámica.
Los punzones de altura fija tienen una altura de paso común. Combinados con dados de altura de cierre común (derecha), juegos de herramientas con diferentes aberturas V pueden acomodarse uno al lado del otro.
Sí, la inclinación de cortina ayuda a formar sobre recortes y a crear dobleces complejos como conos o embudos, donde el ángulo de doblez en un lado es diferente al del otro. Sin embargo, también puede ayudar con el doblado descentrado en una configuración por etapas. Esto es esencialmente física. Mientras más cerca se esté de los cilindros hidráulicos de la prensa, las características de presión aplicada (tonelaje) cambian, lo que a su vez puede cambiar el ángulo de doblez resultante.
Repito, los sistemas modernos hacen estos cálculos por usted, pero saber lo que está realmente implicado en el doblado por etapas ayuda a los operadores a obtener el máximo provecho de todo el equipo que tienen en la planta de producción. La conclusión: el doblado por etapas es una combinación entre tecnología de máquina y de herramental—e ignorar cualquiera de las dos puede dar lugar a graves dolores de cabeza.
Todo empieza con el doblado
Un buen número de clases de la Academia de Doblado de AMADA ha recibido a operadores de corte láser y a soldadores que buscan capacitación cruzada en la prensa dobladora—y hay una buena razón para ello.
“El doblado es el motor de toda operación”, dijo Smith. “Si no se hace un doblado correcto, todo lo demás a su alrededor puede colapsar. El corte, el doblado, la soldadura—todos operan como un sistema, y cada uno afecta al otro. Y repito, el doblado es el centro de todo”.
Smith sostuvo un dado V para explicar. Nuevamente, cuando se doblan con aire la mayoría de los materiales, el radio se forma como un porcentaje de la abertura del dado. Si se cambia la abertura del dado, se cambia el radio. Si se cambia el radio, se cambia la manera en que el doblez estira el metallic (la tolerancia de doblez), lo cual a su vez cambia la deducción de doblez que se necesita para dar cabida a esa elongación. Todo esto al remaining cambia las dimensiones de la pieza en el corte láser y en el punzonado. La dirección del grano (doblar en esta dirección o contra ésta) afecta el doblado también, lo cual puede afectar la manera en que un programador en corte anida partes en una hoja. Luego se tiene la variación de espesor de un calibre specific, lo cual cambia el radio, y por ende todo lo demás.
La pieza correcta con las características correctas (espesor consistente, dirección óptima del grano, bordes exactos sin festoneado, ausencia de micropestañas que puedan golpear un tope trasero) crea una exactitud óptima del doblado y, a su vez, una parte formada que encaja perfectamente para soldadura handbook o robótica. Mientras mejor sea esa exactitud, mejor será la soldadura, lo cual puede abrir la puerta a una mayor eficiencia de la soldadura e incluso a procesos de soldadura más avanzados—que incluyen soldadura láser, la cual con frecuencia elimina la necesidad de rectificado y pulido.
Al think about los efectos en cascada de amplio alcance del doblado, los operadores de prensa dobladora pronto se dan cuenta de lo críticos que son sus trabajos. Organizar y dar mantenimiento a las herramientas (incluyendo algo de 5S básico), mantenerlas limpias y libres de fragmentos metálicos (los cuales pueden marcar las piezas de trabajo y dañar las superficies de la herramienta), ahora parece simplemente algo evidente.
Dicho de otra manera, ajustar una operación de doblado de manera efectiva le da a un fabricante un corazón sano listo para cualquier cosa—incluyendo niveles avanzados de automatización. El conocimiento de los fundamentos revela lo valiosos que realmente son los diferentes tipos de automatización del doblado, desde los ATC hasta las celdas de doblado robótico. Un fabricante podría hacer uso avanzado de AMR (robots móviles autónomos, por sus siglas en inglés), cobots, robots tradicionales, automatización de manejo de materials y recolección de partes—incluso visión robótica, la cual puede identificar y empezar a procesar partes automáticamente. Todo esto se vuelve posible cuando una pieza puede posicionarse de manera precisa sobre un dado, de manera segura contra un tope trasero, en la prensa dobladora correcta con el herramental correcto.
“Si usted conoce su operación de doblado, conoce el corte y conoce la soldadura”, dijo Smith. “Eso es lo que me hace venir al trabajo día a día. El formado realmente está en el centro de lo que hacemos”.
