Metalary

Caldeiraria

Pré-curvatura das pontas da chapa na calandragem

Em resumo

A pré-curvatura forma as pontas da chapa que a calandra deixa planas. A zona plana residual é cerca de metade do entre-eixo dos rolos inferiores numa calandra piramidal, 1,8 a 2,0 × t numa de 3 rolos de aperto inicial, 1,2 a 1,5 × t numa de 4 rolos; sem pré-curvatura, a junta faz um bico δ = √(R² + f²) − R.

Cálculo

Exemplo calculado com os valores por defeito da ferramenta.

Dados

Diâmetro
1000 mm
O diâmetro indicado é
Interiores
Espessura
6 mm
Tensão de cedência Re
235
Calandra
3 rolos piramidal (simétrica)
Entre-eixo dos rolos inferiores
300 mm
Passo entre pancadas (prensa)
25 mm
Corda do gabarito de controlo
500 mm

Resultado

Comprimento a pré-curvar (por ponta)
150 mm
f 150f 150pico 21,9 mmf 150f 150pico 21,9 mm
Desenho cotado do exemplo

Exemplo calculado

Todos os valores desta secção pertencem ao exemplo, calculado com os valores por defeito da ferramenta.

Outros resultados do exemplo

Bico na junta sem pré-curvatura
21,9 mm
Pancadas por ponta (prensa)
6passo 25,0 mm, 2,85° por pancada
Ângulo no comprimento pré-curvado
17,09°
Abertura máxima do V
50 mm
Raio sob carga
393 mmpara 503 mm após retorno elástico
Flecha do gabarito interior
66,99 mmcorda 500 mm, raio 500,0 mm
Chapa (π × Dn)
3160,4 mmsem pré-curvatura: + 2 × 150 mm a cortar
  • Calandra piramidal: não pré-curva as pontas; pré-curve na quinadora (matriz ao raio) ou deixe a chapa comprida e corte as zonas planas.
  • Retorno elástico: estimativa com Re mínimo (a cedência real varia de corrida para corrida); calandre por passagens e controle com o gabarito.
  • Zona plana e passo das pancadas a confirmar pelo manual da máquina e por uma peça de ensaio.

Cálculo detalhado

  1. Diâmetro na fibra neutra

    Dn = Dint + e

    Dn = 1006,0 mm ; Rn = 503,0 mm

  2. Zona plana residual

    f ≈ entre-eixo / 2

    f ≈ entre-eixo / 2 = 300 / 2 = 150,0 mm

  3. Bico na junta

    δ = √(R² + f²) − R

    √(503,0² + 150,0²) − 503,0 = 21,89 mm

  4. Ângulo na zona pré-curvada

    θ = f / Rn

    150,0 / 503,0 = 0,2982 rad = 17,09°

  5. Pancadas

    n = ⌈f / passo⌉; passo real = f / n; V ≤ 2 × passo

    n = ⌈150,0 / 25,0⌉ = 6; passo 25,0 mm; V ≤ 50 mm

  6. Retorno elástico

    Ri / Rf = 4x³ − 3x + 1 ; x = Ri·Re / (E·t) ; E = 210 000 MPa

    Rf = 503 → Ri = 393 mm (limite élastique 2681 mm)

  7. Gabarito de controlo

    s = R − √(R² − (c/2)²)

    500,0 − √(500,0² − 250,0²) = 66,99 mm

Como utilizar

  1. Introduza o diâmetro da virola e diga se é interior, exterior ou na fibra neutra.
  2. Introduza a espessura e a tensão de cedência Re da chapa.
  3. Escolha a calandra: 3 rolos piramidal (com o entre-eixo dos rolos inferiores), 3 rolos de aperto inicial ou universal, ou 4 rolos.
  4. Introduza o passo entre pancadas na prensa e a corda do gabarito de controlo.
  5. Leia o comprimento a pré-curvar em cada ponta.

Perguntas frequentes

O que é a pré-curvatura na calandragem de chapa?

É a conformação das pontas da chapa antes ou durante a calandragem: a calandra deixa uma zona plana em cada ponta, e a pré-curvatura elimina-a. Uma calandra piramidal de 3 rolos não consegue pré-curvar as pontas: pré-curve-as na quinadora com uma matriz ao raio, ou deixe a chapa mais comprida e corte as zonas planas depois de calandrar.

Que comprimento se pré-curva em cada ponta da chapa?

O comprimento da zona plana residual. Numa calandra piramidal, f ≈ entre-eixo / 2: com 300 mm, 300 / 2 = 150,0 mm por ponta. Numa calandra de 3 rolos de aperto inicial ou universal, 1,8 a 2,0 × t; numa de 4 rolos de duplo aperto, 1,2 a 1,5 × t (Hengdeli). Sem pré-curvatura, junte 2 × 150 mm à chapa, a cortar.

Quantas pancadas de prensa para pré-curvar a chapa?

A pré-curvatura tem de dar o ângulo θ = f / Rn no comprimento pré-curvado. Exemplo: virola de Ø interior 1000 mm em chapa de 6 mm, Rn = 503,0 mm: θ = 150,0 / 503,0 = 0,2982 rad = 17,09°. Com um passo de 25 mm: n = ⌈150,0 / 25,0⌉ = 6 pancadas de 2,85°, e uma abertura do V de no máximo 2 × passo, ou seja 50 mm.

Que fórmula dá o bico na junta e o retorno elástico?

O bico é δ = √(R² + f²) − R: √(503,0² + 150,0²) − 503,0 = 21,89 mm no exemplo. Para o retorno elástico, Ri / Rf = 4x³ − 3x + 1 com x = Ri·Re / (E·t) e E = 210 000 MPa: para Rf = 503 mm em S235, calandre sob carga até Ri = 393 mm. O gabarito de corda 500 mm tem uma flecha s = R − √(R² − (c/2)²) = 66,99 mm.

Limites

Resultados indicativos: a zona plana e o passo das pancadas confirmam-se no manual da máquina e numa peça de ensaio. O retorno elástico estima-se com o Re mínimo, mas o limite real varia de corrida para corrida: calandre em passagens e confira com o gabarito. Acima do raio limite elástico E·t / (2 Re), a chapa volta a ficar plana.

Fontes

Atualizado · Editor: The Level Code

Ferramentas relacionadas

Outras ferramentas · Caldeiraria

Fichas de referência · Caldeiraria