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| PRINCIPIOS
DE CURVADO |
Definición
de curvado
La norma DIN
8582 define el curvado como el proceso de deformación
plástica
o permanente que sufre un material tras aplicar sobre el
mismo un determinado esfuerzo flector. El curvado se efectúa
en frío, ya que sólo los espesores muy gruesos requieren
un calentamiento previo.
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Fundamento
físico
La deformación plástica se
produce tras sobrepasar la tensión
de fluencia Re propia
de cada material (obtenida mediante ensayos de tracción).
Como la deformación elástica es reversible, el material
recupera parte de su forma inicial tras el curvado. La suma
de ambos procesos genera una serie de fenómenos
colaterales, como la reducción del ángulo de curvado,
elonganción del tubo, ovalización de la sección, pérdidas
de espesor, etc.
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Recuperación
elástica
Debido al carácter
elástico del material,
la pieza curvada recupera parcialmente su forma
inicial disminuyendo ligeramente su ángulo de curvado final
(de a1 a
a2).
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Si se
representa el ángulo
recuperado de cada la pieza (fr =
a2 -
a1)
frente a su ángulo de curvado, se muestra una evolución
lineal a partir de un cierto valor. La mayoría de las máquinas
curvadoras con control numérico corrigen automática-mente
este error tras un calibrado previo
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Momento
flector
Una máquina
podrá curvar satisfactoriamente una determinada pieza
cuando su momento
flector Mf (par
de curvado) sea superior al momento resistente del material.
Para determinar qué máquina es la más adecuada para cada
producto, puede calcularse el módulo
resistente w del mismo y
seleccionarse una máquina con un módulo mayor. Como se
desconoce la tensión aplicada en cada momento a cada pieza,
se toma como valor máximo su resistencia
a la tracción Rt:
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Módulo
resistente
El módulo
resistente depende de la geometría de cada pieza y de su
eje de giro. Para tubos
de sección circular, diámetro
exterior D
y espesor e,
el módulo resistente se
calcula mediante la siguiente ecuación:
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| TECNOLOGIAS
DE CURVADO: |
Técnicas
de curvado
Existen diferentes técnicas de
curvado, entre las cuales pueden destacarse como más
habituales las siguientes:
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| Curvado
por compresión |
Curvado
por presión |
Curvado
con rodillos |
Curvado
con brazo giratorio |
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| CURVADO
CON BRAZO GIRATORIO: |
Tecnologicamente
El
curvado con brazo giratorio y mandril es la tecnología
actualmente más precisa
y versátil.
Permite producir piezas muy complejas con una estricta
calidad y gran capacidad de automatización.
Las
máquinas curvadoras se diferencian básicamente por el
diámetro máximo
del tubo a curvar y grado
de automatización de sus operaciones (número
de ejes CNC). También pueden distinguirse entre máquinas
de un radio fijo, varios radios fijos y radio variable
(curvado por generación).
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Producto
final
Las máquinas curvadoras no se
limitan a curvar tubos de sección circular, sino que también
operan con tubos de otras secciones
(cuadrados, rectangulares, ovales, etc), macizos,
alambres, varillas o perfiles con una infinidad de
aplicaciones comerciales.
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| CURVADO
DE RADIO FIJO |
Proceso
de curvado
Tras
cargar el tubo, manual o automáticamente, en la máquina
curvadora, éste se fija entre la matriz
y la mordaza
mediante un mecanismo de apriete. Seguidamente, el brazo
automático de curvado gira simultáneamente ambas
herramientas hasta el ángulo deseado, curvando de este modo
el tubo situado entre las mismas.
Conforme
gira el brazo de curvado, un carril
móvil lateral avanza con el tubo. Asimismo, para evitar
pérdidas de espesor, ovalización del tubo y formación
de arrugas, se puede curvar con mandril
y contracarril.
Con estos utillajes,
pueden realizarse productos con unos márgenes de
tolerancia estrechos
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| CURVADO
DE RADIO VARIABLE |
Las
máquinas curvadoras de brazo giratorio más sofisticadas
incorporan varias alturas
de curvado, de modo que cada una dispone de utillajes para
diferentes radios de curvado. De este modo pueden producirse
piezas con varios radios en su diseño, de forma automática.
Máquinas
de radio variable
Asimismo,
suele ser común emplear una de las alturas para curvar
con radio variable (también llamado curvado por
generación). El curvado de radio variable puede generar
cualquier radio
de curvatura (R > 8 D) y funciona empujando el tubo
axialmente contra unos rodillos de posición variable,
en función de una calibración previa.
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| DOBLE
SENTIDO DE CURVADO |
Curvado
a derechas e izquierdas
Determinados
diseños complejos no pueden efectuarse con máquinas
curvadoras que giran en un único sentido, debido a que por
su diseño requieren curvas a derechas e izquierdas dentro
de la misma secuencia de curvado.
Máquinas
de doble sentido de curvado
Para
conseguir este propósito pueden emplearse máquinas
especiales de doble
brazo giratorio -un brazo para cada sentido-.
Los tubos de diámetros inferiores también pueden
curvarse en ambos sentidos con máquinas de cabeza
móvil y brazo
simétrico con dos mordazas contrapuestas.
Otra posibilidad más sencilla consiste en cambiar
manualmente el soporte lateral de la máquina antes de
cada secuencia.
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ACCESORIOS OPCIONALES
SEGÚN EL TRABAJO A REALIZAR: |
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Empujador
Sistema de empuje
ejercido lateralmente en el carril, capaz de reducir el
estiramiento del tubo y su ovalización. Se recomienda en
tubos que no admitan rozamientos, con radios de curvado R <
2 D o acero inoxidable.
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Apriete vertical (AV)
Sistema hidráulico de
apriete vertical en el eje de curvado que permite extraer la
parte superior de una matriz partida. Se instala para que
las piezas de sección cuadrada, rectangular o los perfiles
no queden enclavados en la matriz tras el curvado.
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Booster
Este accesorio empuja
el tubo durante el curvado. Es necesario para radios de
curvatura R < 1,3 D. El booster garantiza en tubos de e / D
> 10% las siguientes tolerancias: Pérdida de espesor < 12% y
Ovalización < 8%.
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Doble mordaza
Doble mordaza que
incluye adicionalmente una mordaza de forma para curvas muy
próximas (con una longitud recta entre curvas inferior a la
mínima requerida para efectuar un amarre convencional).
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Extracción
anticipada de mandril
Este accesorio
permite extraer el mandril por control CNC antes de
finalizar completamente el curvado. Evita las pequeñas
abolladuras que pueden generarse en el exterior de las
piezas curvadas de e / D < 5% y R < 1,5 D. Se instala en
sectores que exigen una calidad elevada, como automóvil,
aeronáutica, mobiliario, bienes de equipo, refrigeración,
etc.
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Engrase del mandril
Sistema de engrase
automático del mandril, controlado por CN/CNC. Este
dispositivo reduce el rozamiento en el interior del tubo,
alarga la vida útil del mandril y mejora la calidad del
curvado.
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Unidad de punzonado
La unidad de
punzonado automático se instala en la mordaza. Su operación
está gobernada por el control CNC de la máquina. Este
sistema es capaz de practicar agujeros de hasta Ø 8 mm.
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