Tabela de Dobras: Como utilizar!

Data de publicação: 27/06/24

Muitas vezes os operadores de dobradeiras têm dúvidas a respeito da força necessária para realizar uma dobra, ou qual setup de ferramentas ele deve escolher a fim de que a sua máquina disponível tenha a capacidade de realizar a operação. Pensando nisso a Braffemam disponibiliza a sua Tabela de Dobras. Nela é possível de maneira rápida e intuitiva visualizar a força exigida para dobrar as peças, aba mínima e considerações de materiais.

A tabela de dobra pode ser baixada através do link abaixo (clicando aqui)

Características do aço

O processo de dobramento ocorre no regime plástico de deformação. Esse regime é alcançado devido ao aumento das tensões na chapa, fazendo com que o material da chapa ultrapasse seu limite de escoamento e deforme permanentemente.

Em dobradeiras o processo de dobras ao ar mais utilizado para realizar dobras em chapas, devido à sua velocidade, versatilidade e simplicidade. Nesse processo o punção penetra em uma chapa apoiada nos ombros da matriz em formato V, gerando três pontos de contato entre a chapa e as ferramentas. As imagens ao lado ilustram o processo.

Força de dobra

A força teórica para realizar o dobramento de uma chapa pode ser calculada pela equação abaixo (Simons, 2006).

Onde: 

𝐹 = Força necessária para a dobra

𝑌 = Tensão limite de resistência

𝐿 = Comprimento da dobra

𝑘 = Fator de correção para ferramentas (𝑘=1,3 para dobras ao ar)

e= Espessura da chapa

𝑉 = Abertura da matriz em formato V

Abertura V

Recomenda-se que a abertura da matriz seja 10X a espessura da chapa, a fim de que não ocorra o desgaste ou fratura prematura das ferramentas e da máquina. Entretanto, muitas vezes não é possível utilizar a abertura da matriz recomendada devido ao comprimento da aba a ser dobrada. As relações abaixo indicam a abertura máxima e mínima para cada grupo de espessura.

e < 3 mm → Abertura V = 5 a 9 X e

e ≥ 3 mm → Abertura V =7 a 13 X e

Aba mínima

A aba a ser dobrada deve ser superior a aba mínima possível na abertura escolhida. A relação abaixo indica a aba mínima para cada abertura.

Am = 0,65 X V

Para saber mais sobre dobras ar ar, click no link abaixo:

• Dobramento ao ar

Tabela de dobra

Ao utilizar aberturas diferentes da recomentada, é necessário utilizar a Tabela de Dobra a onde é possível verificar a força (em toneladas) necessária para realizara dobra, assim verificando se sua máquina consegue executar a dobra.

A utilização da tabela de dobra é feita pela intersecção do comprimento da abertura V (coluna lateral) e da espessura da chapa (linha superior), e o resultado é força necessária para dobrar um metro linear de uma chapa com material SAE 1020, representado pela variável F_t. Caso se deseje realizar a dobra em um comprimento diferente de um metro, deve-se multiplicar o comprimento linear desejado, em metro, pelo valor encontrado na tabela.

F_c = F_t X L_m

Onde,

F_c = Força necessária para a dobra em aço SAE 1020 (45 𝐾𝑔/𝑚𝑚²)
F_t = Força unitária da dobra
L_m = Comprimento da dobra, em metros

A fim de fixar melhor o conhecimento apresentado, a seguir é apresentado dois exemplo prático de como utilizar a tabela de dobra.

Exemplo Prático 1:

Desejo dobrar a chapa SAE 1020 de 1/4" (6,35 mm) de espessura, com uma aba de 35 mm, no comprimento de 2,7 m. Determine a força necessária através da tabela de dobras.

1° Passo: A abertura ideal do canal V seria de 60 mm, porém olhando a coluna B da tabela, não é possível dobrar a aba desejada. A maior abertura que permite realizar a aba desejada de 35 mm seria de 50 mm, pois a aba mínima na abertura de 50 mm é 32 mm, Figura 4, e a aba desejada precisa ser maior que a mínima.

2° Passo: Verificar se é possível realizar a dobra, através das relações de abertura máxima e mínima.

Abertura Mínima = 6,35 X 7 = 44,45 mm
Abertura Máxima = 6,35 X 13 = 82,55 mm

A abertura de 50 mm selecionada está entre a mínima e a máxima, e pode ser utilizada.

3° Passo: Com a intersecção da linha horizontal da abertura, com a linha vertical da espessura da chapa, temos a tonelagem por metro. No caso, a intersecção da linha vertical da abertura de 50 mm, com a espessura de 6 mm (a mais próxima da real utilizada), chegamos a 46 Ton/m.

4° Passo: Através da equação 3, dimensionado a tonelagem necessária.

Fc = Ft X Lm
Fc = 46 X 2,7
Fc = 124,2 Ton

Através dos cálculos e da tabela chegamos que para realizar a dobra desejada são necessárias 124,2 toneladas de força. 

Outros materiais na Tabela de dobras

Caso se deseje realizar o cálculo para outros materiais, é necessário fazer a compensação utilizando o gráfico situado na parte inferior esquerda da Tabela de Dobra. Através do limite de resistência em k𝑔/𝑚𝑚² do material que se deseja dobra, apresentado na Tabela 1, é possível encontrar o do fator C. Através da multiplicação abaixo é possível fazer a compensação do material para calcular a força necessária para a dobra.

F_mc = F_c X C

Onde,

F_c = Força necessária para a dobra em aço SAE 1020 (45 𝐾𝑔/𝑚𝑚²)
F_mc = Força necessária para a dobra
C =  Compensação do material

O valor resultante das equações analíticas e através da tabela de dobras, possui o mesmo significado físico, sendo um calculado analiticamente e o outro através de tabelas práticas.

Exemplo Prático 2:
Imagine que você deseja realizar a mesa dobra da citada no Exemplo Prático 1, porém agora no Aço AISI Inox 304.

1° Passo: Como já realizamos o cálculo da força para o Aço SAE 1020, vamos resgatar ser resultado.

Fc = 124,2 Ton

2° Passo: Para o cálculo de matérias-primas diferentes do Aço SAE 1020, realizamos uma compensação através do fator C. O fator C está no gráfico disposto no canto inferior esquerdo da tabela, aonde através do Limite de Resistência (k𝑔/𝑚𝑚2), encontramos seu valor. Considerando o Aço AISI Inox 304 com limite de resistência em 72 k𝑔/𝑚𝑚2 chegamos no valor de 1,57 por aproximação, Figura 6.

3° Passo: Com o fator C é possível realizar o cálculo da força necessária para o AISI Inox 304 através da equação 4.

Fmc = Fc X C
Fmc =  124,2 X 1,57
Fcm = 195 Ton

Através da tabela de dobras chegamos que para realizar a dobra da chapa AISI Inox 304, na espessura de 1/4" (6,35 mm), no canal de 50 mm por causa da aba de 35mm, são necessárias 195 Toneladas de força. 

Como verificar se é possível dobrar?

Durante o projeto de chapas dobradas, é importante responder as seguintes perguntas a fim de projetar perfis que possam ser dobrados:

• É possível dobrar a aba na espessura desejada?
• Possuo a matriz com a abertura desejada?
• A ferramenta suporta a tonelagem aplicada durante a dobra?
• Possuo máquina com capacidade para realizar a dobra no comprimento desejado?

A tabela de dobra pode ser baixada através do link abaixo (clicando aqui)

Escritor: Pedro Kucarz
Mestre em Engenharia Mecânica e de Materiais
Departamento de Engenharia Aplicada – Braffemam

Referencial Teórico

Budynas Richard G. e Nisbett J. Keith Elémentos de Máquinas de Shigley [Livro]. – Porto Alegre : AMGH, 2016. – 10.

Shockmetais Shockmetais [Online] // shockmetais.com.br. – 06 de 08 de 2024. – 06 de 08 de 2024.

Simons Jasper Redesign of a Press Brake. – Eindhoven : Technische Universiteit Eindhoven, 2006.

SSAB Hardox Wear Plate [Online] // SSAB. – 06 de 08 de 2024. – 06 de 08 de 2024.

Tenax Tenax [Online] // Tenax. – 06 de 08 de 2024. – 06 de 08 de 2024.