El cálculo preciso del doblado de chapa metálica es fundamental para garantizar que las piezas cumplan con las dimensiones especificadas tras el plegado. Durante este proceso con la plegadora de chapa, la chapa experimenta una deformación que altera su longitud original. Para evitar errores de fabricación, se utilizan fórmulas basadas en parámetros como el espesor, el radio de doblado, el ángulo de plegado y el factor K.
Principios del cálculo de desarrollo en el plegado de chapa
Cuando una chapa se dobla, no toda su sección se deforma de la misma manera. La cara exterior se estira, la interior se comprime y, entre ambas, existe una línea que no se altera en longitud: la fibra neutra. Esta línea es clave para calcular el desarrollo plano, es decir, la longitud de la chapa antes del plegado.
El factor K define la posición de esa fibra neutra respecto al espesor total de la chapa. Se expresa como una fracción (entre 0 y 0,5) y depende de variables como el tipo de material, el radio de doblado y el utillaje empleado.
Dos conceptos esenciales: margen de plegado y deducción de plegado
El cálculo del desarrollo requiere conocer al menos una de estas dos magnitudes:
- Margen de plegado (bend allowance): longitud adicional que genera el arco del pliegue. Se suma a las longitudes rectas de la pieza para obtener el desarrollo.
- Deducción de plegado (bend deduction): valor que se resta de la suma de las longitudes laterales para obtener el desarrollo final. Representa cuánto “consume” el pliegue en longitud.
Ambas magnitudes están relacionadas y se pueden obtener una a partir de la otra, dependiendo de la información disponible y del método preferido por el técnico.
Fórmulas para calcular el doblado de chapa
Una de las fórmulas más utilizadas para calcular el margen de plegado es:
Margen (BA) = (π / 180 × θ) × (R + K × t)
Donde:
- θ = ángulo de doblado (en grados)
- R = radio interior del pliegue (mm)
- t = espesor de la chapa (mm)
- K = factor K (por defecto, suele tomarse como 0,33 para acero al carbono en un plegado a 90°)
Ejemplo práctico:
Para una chapa de acero de 2 mm de espesor, doblada a 90° con un radio interior de 2 mm, y asumiendo K = 0,33, la fórmula se aplica así:
BA = (π / 180 × 90) × (2 + 0,33 × 2) ≈ 3,49 mm
Esto significa que el arco del pliegue aporta unos 3,5 mm al desarrollo total de la pieza.
Alternativamente, si se quiere calcular la deducción de plegado, se puede usar:
Deducción = (L + B) × 2 − Desarrollo
Siendo L y B las longitudes de las patas del pliegue.
| Espesor (mm) | Radio interior (mm) | Ángulo (°) | Factor K | Margen de plegado (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 | 1,0 | 90 | 0,33 | 2,36 |
| 1,5 | 2,0 | 90 | 0,33 | 3,49 |
| 2,0 | 3,0 | 90 | 0,33 | 4,61 |
| 2,0 | 2,0 | 135 | 0,33 | 5,24 |
| 3,0 | 4,0 | 90 | 0,33 | 6,74 |
Influencia del radio interior en el desarrollo
El radio de doblado tiene un impacto directo en el comportamiento del material:
- Un radio mayor desplaza la fibra neutra hacia el centro, aumentando el margen de plegado.
- Un radio menor acerca la fibra neutra a la cara interior, reduciendo el margen pero haciendo más crítico el cálculo.
Además, radios pequeños pueden causar fisuras si no se respeta el mínimo permitido para el tipo de material. Es importante usar tablas de plegado o calculadoras técnicas que correlacionan espesor, radio, ángulo y material para obtener resultados fiables.
Factores que afectan el cálculo del plegado
Aunque las fórmulas proporcionan una buena estimación, hay variables que pueden alterar el resultado:
- Tipo de material: acero, aluminio o inoxidable se comportan de forma distinta.
- Estado del herramental: punzones desgastados o matrices no calibradas afectan la precisión.
- Dirección de laminación de la chapa: doblar perpendicular a la fibra del material mejora la estabilidad dimensional.
- Elasticidad del material: algunos materiales requieren sobreplegado para compensar la recuperación elástica.
Buenas prácticas para un doblado de chapa preciso
Para asegurar resultados consistentes en producción:
- Haz siempre una pieza de prueba antes de realizar un lote completo.
- Utiliza herramientas calibradas y en buen estado.
- Consulta tablas de fabricantes o software especializado para el cálculo del desarrollo.
- Controla la posición de la fibra neutra con el valor de K adecuado para tu material y radio.
- Ajusta topes y escuadras traseras en la plegadora para garantizar repetitividad.
- Corrige la recuperación elástica aplicando un ángulo de plegado ligeramente mayor.
Conclusión
El cálculo del doblado de chapa combina fundamentos geométricos con experiencia práctica. Dominar conceptos como el factor K, el margen de plegado y el radio de doblado es esencial para obtener desarrollos precisos y evitar errores costosos. Apoyarse en herramientas digitales y ensayos reales te permitirá llevar el control del proceso a un nivel profesional.
