Piegare Un Tondino! - Che coppia serve per Piegare un tondino INOX da 6?

[elsabz]

Ciao a tutti,

ho bisogno di piegare in vari angoli un tondino in acciaio INOX AISI 304 da 6mm di diametro.

Sono abbastanza ignorante in materia meccanica fisica ecc., chiedo un piccolo aiuto a chiunque sia disposto.

Guardando quà e la sulla rete ho trovato macchine di tutti i tipi, da quelle di cantiere a quelle per la piega industriale.

Mi è piaciuto molto il sistema con la "forchetta" per internderci quello dove il tondino viene inserito tra due perni e un piano di riscontro,

la rotazione del perno imprime una forza sull'asse di rotazione stesso e il tondino si piega secondo l'angolo desiderato.

La velocità di piega non è rilevante, nel senso che non è importante se ci impiega 1,2 o 10 secondi a piegare,

la lunghezza del braccio di leva può essere liberamente scelta.

Come si dimensiona un sistema del genere?

Dovrei sapere che coppia si deve produrre per riuscire ad effettuare la lavorazione,

in base a questo posso farmi un idea sul tipo di azionamento da utilizzare.

Grazie, ciao!

Sergio

Modificato: 5 aprile 2008 da elsabz

[FabrizioVA]

Se prendi una piegatrice manuale per tubi (che ha un principio di funzionamento analogo a quello che hai descritto) e un dinamometro meccanico puoi fare un test: metti il tuo tondino e colleghi il dinamometro sul braccio della piegatubi a un metro dal suo perno di rotazione. Posizioni l'asse del dinamometro perpendicolare a quello del braccio e inizi a tirare, poi leggi a quale valore di forza (N) il tondino inizi a piegarsi.

A quel punto avrai un valore in N/m che e' la coppia minima necessaria alla curvatura

Ciao

[elsabz]

La piegatrice non c'è l'ho! Però si potrebbe provare con una semplice morsa!

Il braccio di leva lo determino io, mi manca il dinamometro! Ho visto in rete che c'è ne sono anche semplici a molla, ma di che range mi serve?

Con una leva a mano riesco a piegare il tondino ma è difficile dire quanti Nm servono!

[cpcontrols]

Ciao Sergio,

la tua domanda me la sono posta un annetto fà anch'io per costruire una macchina di piegature per tondini da 2,5mm inox aisi 304 quindi circa la metà di quella che devi fare tu.

Io ho utilizzato un motore brushless con riduttore e un rinvio angolare.

Grosso modo penso che ti bastino una 30 ina di Nm ovvero circa 3Kgm come se tu ti ponessi a un metro dal fulcro di rotazione e applicassi una forza di 3kg.

Io nella mia applicazione ho sovradimensionato il tutto ma solo per necessità di utilizzo di unità PLC e motore Crouzet, più semplici e economici di altri sistemi.

Ti consiglio di guardare il sito Crouzet.com

Fammi sapere Ciao Piero

[elsabz]

Ciao,

grazie Piero per il consiglio, indubbiamente ritengo valida la tua affermazione sulla coppia necessaria, gradirei comunque affrontare la cosa da un punto di vista teorico e comprendere per bene le dinamiche del procedimento; sulla macchina che tu hai fatto di che lunghezza hai realizzato il braccio di leva?

Penso che il parametro primo che serve per determinare la coppia necessaria, sia la durezza del materiale. Ho consultato il web e non ho trovato molto al riguardo:

La durezza è un valore numerico che indica le caratteristiche di deformabilità plastica di un materiale. È definita come la resistenza alla deformazione permanente.

ci sono varie unità di misura: Birnell, Vickers ecc. ecc., quella che ho trovato riguardo l'acciao INOX AISI 304 corrisponde a un valore varibile da 55 a 70 km/mm2.

Cosa può voler dire questo? Forse che per deformare il materiale è necessario sviluppare una pressione su di esso di 70kg per mm2 di superficie?

Ciao

Sergio

[elsabz]

Scusate volevo dire:

durezza del tondino R. 55-70 kg/mm2

Ciao

Sergio

[marco battilana]

No, la prova Brinnel serve appunto per determinare la durezza di un materiale, ossia consiste nel misurare la forza necessaria a lasciare un'impronta di forma ben precisa sulla superficie del materiale da testare.

Mi sembra di ricordare che la forma del punzone di prova sia sferica, di diametro a me sconosciuto.

[cpcontrols]

Ciao Sergio.

Per quanto la leva da me impiegata è praticamente di qualche mm (5 per l'esattezza). Ti spiego:

la macchina da me realizzata doveva piegare il tondino con raggio interno di 2mm e raggio esterno di 4,5mm pertanto io non ho messo una leva vera e propria come hai indicato tu sul precedente post. Come spiegarti, ho collegato il motore da 0,47Nm ad un riduttore 150:1 ed in più per dare solidità al tutto ho utilizzato un rinvio angolare Carini 2:1.

Ho realizzato una pinza porta tondino e una morsa che provvedeva a bloccarmi in posizione per il piego.

In sostanza ho realizzato una piega astine per indicatori di livello benzina.

La pinza porta il filo inox, la morsa lo comprime di circa 60Kg ed ha una superficie zigrinata perchè altrimentio scivola durante il piego, poi il filo arriva tangente ad un tassello di ø4 (ovvero raggio2) che sporge dall'asse del rinvio angolare.Sul rinvio angolare in posizione esterna al filo sempre in modo tangente vi è un perno da ø5mm che piegherà ruotando sul proprio raggio ruotando attorno al perno centrale del rinvio angolare.

la mia applicazione era critica per via di misure limitative e quindi ho agito così.

Dal punto di vista teorico devi vedere sui manuali di meccanica la resisitenza del materiale alla piegatura, ci sono formule e grandezze ben specifiche. La durezza Brinnel da solo ovviamente la durezza del materiale.

Io sono un elettronico meglio chiedere ad un meccanico.

Ciao e buon lavoro

Piero

[elsabz]

Ciao Piero,

grazie mille per le tue spiegazioni, anchio sono elettrico, spero di attirare quì qualche buon anima meccanica disposta a darmi un aiuto!

Ciao

Sergio

[FabrizioVA]

Io lascerei perdere i valori di durezza, ai fini della piegatura non contano quanto invece il valore del carico specifico di snervamento che comunque viene riferito ad una prova di trazione e qui si parla di flessione per cui subentrerebbero i calcoli della meccanica.

Procurati una piegatubi piccola, la potrebbero usare gli idraulici ma puoi usare anche la morsa e il dinamometro a distanza prefissata, il valore di forza da considerare e' quello che produca una deformzione permanente, che quindi rimanga dopo il ritorno elastico della barra una volta rilasciata.

Io metterei un tubo aderente alla barra tra un 2 centimetri dalla morsa ed il punto d'applicazione del dinamometro per evitare che si crei un arco, volendo al posto del dinamometro si potrebbe piegare in verticale applicando dei pesi via via crescenti sino appunto ad ottenere una piega permanente. Lavorando in verticale pero' non avresti la perpendicolarita' continua tra l'asse di applicazione della forza ed il tondino, che invece potresti correggere manualmente usando il dinamometro .

Poi si raddoppia per sicurezza il valore di forza ottenuto per dimensionare il dispositivo che vorrai costruire.

[Babydriver]

allora..questo modello è valido per travi rettilinee, se poi l'angolo diventa abbastanza pronunciato, si devono applicare dei coefficenti correttivi;

considerando il tondino come una mensola, la tensione che si crea all'incastro (dove avviene la piegatura), sul lato delle fibre piu tese è data dal momento applicato fratto il modulo di resistenza a flessione (per sezioni circolari una buona appossimazione è 0.1*d^3) ;

l'aisi 304 ha un carico di snervamento di 276 MPa (se hai informazioni piu precise sul materiale è meglio )

ponendo la tensione uguale alla tensione di snervamento, e ricavando il momento necessario si ha

M=tensione_snervamento*0.1*d^3=276 (N/mm2) *0.1* d^3 (mm3)= 5962 Nmm che trasformato in Nm diventa circa 6 Nm, valore che va moltiplicato per un opportuno coefficente di sicurezza, io farei 2.5-3

preferisco darti come risultato il momento, in modo che puoi scegliere tu braccio e forza, sapendo che il loro prodotto deve essere uguale almeno a 6 Nm

spero di esserti stato utile!

se hai bisogno di altri consigli fammi sapere, ovviamente non abbiate paura ad avanzare critiche costruttive!

PS il metodo "agricolo" ma efficace della piegatubi e del dinamometro è comunque valido per dare una stima della forza, che andrà comunque maggiorata di un opportuno coefficente "di sicurezza"!

ciao!

[Flask]

Ecco un link con le proprietà fisiche dei metalli : http://www.engineerplant.it/tab_metalprop.htm

Non c'è la colonna con indicato il carico limite di snervamento tuttavia per i calcoli puoi utilizzare il valore del carico di rottura tenendo presente che indicativamente per gli acciai il carico di snervamento è circa i 1/2 del carico di rottura.

Sottoscrivo quanto detto da Babydriver

ciao

Modificato: 22 aprile 2008 da Flask

[Babydriver]

grazie del link, volevo solo sapere se elsa aveva qualche dato piu preciso sul materiale, comunque il dato che ho preso io viene dallo juvinall, la bibbia dei meccanici!

ho trovato quel sito molto interessante, penso che lo userò spesso in futuro!

ciao!

[elsabz]

Ciao a tutti!

Scusate ma vista l'inattivita della discussione non la osservavo più da tempo.

Ringrazio tutti per l'interessamento!

l'aisi 304 ha un carico di snervamento di 276 MPa (se hai informazioni piu precise sul materiale è meglio )

Questi sono i dati in mio possesso:

Il tuo calcolo mi rende molto felice, in quanto il motoriduttore che avrei a disposizione rientra nei dati.

L'idea mia è di applicare direttamente sull'albero del motoriduttore il braccio di leva.

Vista la Vs. disponibilità ne approfitterei per chiedere un consiglio su come realizzare tale braccio e la morsa di fissaggio.

Vorrei sapere se posso usare lo stesso acciao INOX per costruirlo, quindi le dimensioni del braccio, la distanza dei perni e il loro diametro, al fine di ottenere la migliore piega. Non ho ben chiaro nemmeno come si calcola il raggio di curvatura, se qualcuno fosse così gentile da spiegarlo gliene sarei grato.

Ciao

Sergio

[Babydriver]

ciao, allora iniziamo dalla fine, per capirci di quale angolo dovresti piegarli?

potresti darmi qualche dato in piu sul riduttore? basta marca e modello e ne vedo le caratteristiche sul sito..

hai gia realizzato qualche tondino piegato, magari con altri metodi?se ne hai una foto potresti postarla, cosi da avere un idea della tipogia di lavorazione che deve essere eseguita, quindi decidere la soluzione costruttiva piu adatta

saluti!

[elsabz]

Ciao,

dunque...

ciao, allora iniziamo dalla fine, per capirci di quale angolo dovresti piegarli?

^90°

potresti darmi qualche dato in piu sul riduttore? basta marca e modello e ne vedo le caratteristiche sul sito..

Lenze motoriduttore assincrono trifase 0,06kW GST coassiale GST03-2Mxxx063C02,

oppure sempre lenze motoriduttore assincrono trifase 0,25kW GST coassiale GST03-2Mxxx063C42

il primo ha una coppia di 23Nm con rapporto di riduzione i=59,413

il secondo ha una coppia di 54Nm con rapporto di riduzione i=32

posso gestire il motoriduttore con PLC e inverter vettoriale con encoder incrementale applicato sull'albero motore.

hai gia realizzato qualche tondino piegato, magari con altri metodi?se ne hai una foto potresti postarla, cosi da avere un idea della tipogia di lavorazione che deve essere eseguita, quindi decidere la soluzione costruttiva piu adatta

Non non ho realizzato niente a mano, comunque il pezzo ha tre pieghe tutte a 90° con raggio di curvatura molto piccolo!

Ripeto: come si calcola il raggio di curvatura?

Ciao

Sergio

[Babydriver]

ciao, allora, se ti interessa ti spiego lo stesso come trovare il raggio di curvatura, ma ammetto di essere stato impreciso nella mia prima trattazione, in quanto l'influenza del raggio di curvatura si considera quando vogliamo conoscere la tensione di una trave gia curva, gia deformata, nel calcolo del momento necessari per la deformazione non ne abbiamo bisogno!

dammi un po di tempo per buttare giu qualche calcolo, appena arrivo a qualcosa mi faccio sentire io

ciao!

[Babydriver]

ho perso il tasto modifica

potresti darmi qualche informazione in piu sul materiale a tua disposizione? oltre all'aisi304 (che è molto costoso per fare sti pezzi) hai a disposizione altro materiale?

ad occhio serve una barra circolare di diametro 30-35 mm di lunghezza circa 200 e una barra 30-35 x 10-15 lunga circa 400

(le misure sono tutte in millimetri)

appena mi viene in mente qualche altra domanda posto...ciao!

[Flask]

Se il raggio di curvatura deve essere molto piccolo bisogna mettere in conto che la zona incurvata presenta schiacciamenti irregolari che oltre ad essere antiestetici possono pregiudicarne la conformità... tutto dipende da quale risultato ti attendi/si attende il committente.

ciao