Distância mínima entre curvas consecutivas da barra de distribuição

Na fabricação de conjuntos completos de equipamentos de energia, painéis de distribuição de alta e baixa tensão e transformadores, a curvatura de barramentos de cobre e alumínio constitui um processo fundamental. Para se adequar a layouts de oficina compactos e requisitos de roteamento complexos, os projetistas geralmente buscam tornar as curvas nos barramentos o mais compactas possível. No entanto, na produção real, uma "distância mínima" deve ser mantida entre quaisquer duas curvas consecutivas; se o projeto ficar abaixo desse limite, o equipamento não conseguirá fixar a peça de trabalho adequadamente, podendo levar a uma deformação severa do barramento.

Quando uma máquina de barramento dobra um barramento de cobre, as matrizes de dobra (as matrizes côncava e convexa) requerem uma área de contato suficiente para fixar o barramento; isso cria uma "zona morta de fixação".(Artigo relacionado: Limitações das matrizes de dobra côncavas na dobra em forma de Z)

• Interferência de matrizes: Se a primeira dobra estiver muito próxima da segunda, a seção dobrada da primeira dobra, já formada, colidirá com a mesa de dobra, o pistão ou a proteção de segurança durante a segunda operação de dobra.
• Requisitos de fixação da seção reta:É necessário manter um trecho reto suficientemente longo entre duas curvas para permitir que o mecanismo de fixação do equipamento prenda firmemente a barra de cobre. Se a barra não estiver firmemente presa, ela deslizará durante o processo de curvatura, resultando em desvios angulares ou arranhões na superfície.

A menor distância entre duas curvas geralmente se refere à distância L._min entre as linhas centrais de duas curvas consecutivas; alternativamente, denota o comprimento líquido S_min da seção reta intermediária, que possui uma relação proporcional direta e decisiva com a largura de abertura da matriz V_largura  da matriz inferior de dobra da barra de distribuição.

A largura da ranhura da matriz inferior constitui a restrição física mais rígida; durante o processo de curvatura da barra coletora, esta deve atravessar a abertura em V da matriz inferior. Normalmente, o V_largura  A largura da ranhura da matriz inferior usada para dobrar as barras de distribuição é aproximadamente de 8 a 10 vezes a espessura da barra. Simplificando: quanto maior a ranhura da matriz inferior (V), maior o diâmetro da ranhura._largura, quanto maior for a distância física mínima necessária entre curvas consecutivas.

 V_largura=(8~10)t

A dobra de barramentos é um processo típico de "dobra em três pontos". Quando a largura da ranhura da matriz inferior é V, a linha central de dobra — ou seja, o ponto onde o punção pressiona — está situada precisamente no centro exato da ranhura. Nessa configuração, a distância horizontal da linha central de dobra até uma das bordas da matriz inferior é exatamente V/2.

Ao processar curvas contínuas (particularmente curvas em Z invertidas):

1) Uma vez formada a primeira curva, a barra de distribuição assume a forma de um "canto" voltado para cima ou para baixo.

2) Ao processar a segunda dobra, a barra coletora avança. Se a distância entre as duas dobras for muito curta, o "canto" formado pela primeira dobra ficará preso diretamente contra a borda da matriz inferior; consequentemente, a barra de cobre não conseguirá assentar perfeitamente contra a superfície da matriz inferior, impedindo a máquina de executar o curso descendente.

Portanto, metade da largura da ranhura inferior da matriz — denotada como V/2 — constitui o limite físico primário para o espaçamento mínimo entre dobras consecutivas.

Dobra em Z — Mais influenciada pela largura da ranhura da matriz

Se uma barra condutora apresentar duas curvas em direções opostas e a seção de transição intermediária for muito curta, a barra colidirá diretamente com a parede lateral da matriz inferior durante a operação de dobra. Normalmente, a altura mínima (deslocamento) necessária para uma dobra em Z é V/2 mais uma certa margem de segurança (geralmente de 3 a 5 mm).

• Fórmula para o comprimento líquido do trecho reto intermediário:

S_min=V/2+(3~5)mm

• Fórmula da distância do eixo da linha central de flexão(Considerando a espessura do material T e o raio de curvatura interno R):

S_min=V/2+R+T+(3~5)mm

Dobra em U:

Se duas dobras consecutivas em uma barra condutora estiverem orientadas na mesma direção, forma-se um perfil em forma de canal. Durante a execução da segunda dobra, a borda saliente resultante da primeira dobra não deve entrar em contato com os componentes móveis da matriz superior (ferramenta). Consequentemente, o espaçamento mínimo necessário para uma dobra em U é determinado principalmente pela espessura e geometria da matriz superior, bem como pela metade da largura da ranhura em V da matriz inferior.

• A barra coletora repousa sobre a matriz inferior, ocupando metade da largura da ranhura em V da matriz inferior, V/2.
• A ferramenta de matriz superior deve estender-se até o recesso em forma de U; como a própria ferramenta possui uma certa espessura, ela ocupa metade da largura da matriz superior, A/2.
• A primeira flange—que já foi dobrada—também possui sua própria espessura inerente (t).

S_min=V/2+A/2+t

Para validar a precisão da fórmula de cálculo da distância mínima entre curvas consecutivas em barramentos, a SUNSHINE realizou uma série de testes práticos em laboratório utilizando seus equipamentos próprios. Máquina de dobrar barramentos SS-30-3CNC PRO—focando especificamente na fórmula da curva em Z:

S_min=V/2+(3~5)mm

A configuração do teste envolveu uma barra condutora com 10 mm de espessura e 80 mm de largura, combinada com uma matriz de dobra com uma largura de ranhura inferior (V) de 80 mm (o que significa que a distância da borda inferior da matriz até o centro era de 40 mm) e um raio de punção superior (R) de 5 mm, para realizar uma operação de dobra reversa em Z:

Quando a distância for menor que V/2:

Ajuste a posição do batente traseiro para que corresponda a um comprimento livre de 25 mm para o trecho reto intermediário. Após concluir a primeira curva, avance a barra de cobre em preparação para a segunda curva, em sentido inverso.

Fenómeno: À medida que a matriz superior inicia seu curso descendente, a extremidade da barra de cobre previamente dobrada colide violentamente contra a borda da matriz fêmea inferior. Com o aumento da pressão, a barra não consegue entrar suavemente na ranhura em V; consequentemente, a borda da matriz inferior submete a barra a uma severa deformação por compressão. Devido à resistência excessiva, o equipamento aciona seu sistema de proteção contra sobrecarga e desliga. A superfície da peça apresenta profundas marcas e sulcos que chegam a 2 mm de profundidade, e o ângulo de dobra pretendido não se forma.

Quando a distância for exatamente V/2:

O comprimento livre da seção reta central é ajustado para ser exatamente igual a 40 mm (o valor de V/2).

Observação: Durante a formação da segunda dobra, a primeira dobra — já formada — desliza para dentro da abertura da matriz inferior, quase roçando sua borda. Devido à completa ausência de margem de segurança, no momento em que a operação de dobra se inicia, o pequeno alongamento do material resultante da tensão de tração no raio externo causa um atrito severo entre a barra de cobre e a borda da matriz inferior. Embora uma dobra em Z tenha sido formada com sucesso, o ângulo da primeira dobra foi desviado do eixo e distorcido em 1,5°; além disso, a seção reta central apresentou sinais evidentes de descascamento do metal causado pelo atrito com a borda da matriz inferior.

Após adicionar uma margem de segurança de 3 a 5 mm:

Respeitando rigorosamente o valor de segurança calculado pela fórmula prescrita, o comprimento líquido do trecho reto foi definido em 45 mm (especificamente, a folga de segurança V/2+5mm).

Observação: Durante o processo de usinagem, uma folga de segurança visível de aproximadamente 4 mm foi mantida entre a primeira dobra e a borda da matriz inferior. A barra de cobre assente suavemente contra a superfície da matriz inferior, sem apresentar sinais de deslizamento ou levantamento. A precisão do ângulo de dobra atingiu uma tolerância de ±0,3°, a superfície da barra de cobre permaneceu lisa e sem riscos, e a transição entre as duas seções curvas foi excepcionalmente fluida e natural.

Conclusão: Isso confirma que V/2 é de fato um limite de interferência mecânica intransponível. No entanto, V/2 por si só só pode garantir a ausência de colisões entre máquinas, mas não a qualidade do processamento. Uma margem de segurança deve ser introduzida.

A distância mínima para curvatura contínua não é apenas um problema geométrico, mas também um reflexo abrangente do processo de fabricação do equipamento. Escolher uma máquina de barramento com controle elétrico de alta precisão e design de molde otimizado pode tornar seu layout elétrico mais compacto e esteticamente agradável.

Como um dos principais fornecedores globais de soluções para processamento de barramentos, LUZ DO SOL está comprometida em fornecer equipamentos de alta precisão para puncionamento, corte e dobra de barramentos CNC. Além disso, oferece moldes personalizados e suporte de software para lidar com desafios de processo extremos, como "dobra de seções retas ultracurtas" e "dobra com torção contínua em múltiplos estágios". Se você enfrenta desafios de layout espacial no processamento de barramentos de cobre, entre em contato com a equipe de especialistas técnicos da SUNSHINE para uma avaliação gratuita do processo de dobra de barramentos de cobre e uma solução de prototipagem.