manual chapa metalica

SolidWorks Nivel II InfoUni

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4. CHAPA METALICA

OBJETIVOS

Tras completar el capitulo, ser capaz de:

- Crear una pieza de chapa con dobleces.

- Aadir pestaas a la chapa.

- Usar el Asistente para taladros de SolidWorks.

- Obtener la chapa plana a partir de la chapa en 3D.

- Usar un slido como punto de partida para la creacin de una chapa.

- Establecer la chapa lista para el corte.

En este captulo se van a disear piezas hechas en chapa o plancha de metal. SolidWorks

dispone de comandos para facilitar la obtencin de estas piezas. Cuando se hacen piezas en

chapa metlica debe tenerse en cuenta que lo ms importante es obtener la pieza desdoblada,

pues as se puede llevar al corte y ser dimensionada. En SolidWorks tambin es posible partir de

un slido con la forma de la chapa y convertirla en una pieza de chapa.

4.1 Radio de pliegue y fibra neutra de pliegue.

El radio de pliegue es el radio interno que queda luego de la operacin de doblado.

Depende del punzn de doblado, del espesor de la plancha, la velocidad de la

operacin. Por lo cual se aconseja medir este radio en una plancha ya doblada.

Usualmente el radio de doblado debe ser como mnimo igual al espesor de la plancha.

La fibra neutra de pliegue es la fibra cuya longitud no se altera luego del doblado. De

esta manera conociendo la posicin de la fibra neutra de pliegue es posible conocer la

longitud final de la pieza doblada. En la figura siguiente el radio de pliegue es el radio

R y la fibra neutra de pliegue est en lnea punteada.


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La longitud de la fibra neutra de pliegue se puede calcular por la expresin

L = A +B + S

S = * pi * R1 / 180 , ( en grados)

R1 = R + k * T

La constante k depende del radio de pliegue y del material. Para materiales como el

acero k est entre 0.3-0.5. La tabla a continuacin muestra la relacin entre el radio de

pliegue y el factor k

R(mm) k

0,2 0.347

0,5 0,387

1 0.421

2 0.451

3 0.465

4 0.470

5 0.478

10 0.487s

Por ejemplo para:

A = B = 20mm

= 45


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t = 1mm

R = 2mm

De la tabla anterior se tiene k = 0.451. De lo cual:

R1 = 2 + 0.451 * 1 = 2.451mm

S = 45 * 3.14 * 2.451 / 180 = 1.93mm

L = 20 + 20 + 1.93 = 41.93mm

Entonces se necesita una plancha de 41.93mm de largo para conseguir ese doblado.

Muchas veces se elije k = 0.5 como una buena aproximacin.

Barra chapa metlica

Para activar la barra Chapa metlica, de clic derecho en cualquier nombre de pestaa

y active Chapa metlica.

Comenzaremos con algunos comandos bsicos mediante un ejemplo.

EJEMPLO 8

4.2 Brida base


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La operacin Brida base es la primera operacin a crear en una pieza de chapa metlica,

contiene la chapa a partir de la cual se pueden aadir dobleces, agujeros u otras

operaciones de chapa.

En SolidWorks se usa un croquis para iniciar una Brida base. En una nueva pieza muestre

la barra de herramientas de chapa metlica y cree una Brida base.

1. Croquis base. Dibuje el siguiente croquis:

Este croquis contiene la seccin transversal de la chapa. Cuando el croquis es abierto

como en este caso, SolidWorks interpreta que es una seccin transversal, si es cerrado

la chapa se dibujar plana con la misma forma que el croquis.

2. Brida base. Use el comando Brida base / Pestaa. Escriba 100mm en D1, esta es la

profundidad de la chapa. El espesor es 1/16in, configure el espesor para adentro,

haciendo clic en el checkbox Invertir direccin si es necesario.


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Debajo de Invertir direccin est el cuadro Radio de pliegue, aqu se puede configurar

el radio interno que tendrn los pliegues. SolidWorks siempre aade radios en los

pliegues, no es posible generar pliegues 100% rectos, esto concuerda con las chapas

dobladas reales. Escriba 1/16in como radio de pliegue. El factor k es 0.5.

4.3 Brida de arista

Este comando sirve para agregar pestaas seleccionando aristas y configurando el

espesor.

3. Brida de arista. Use el comando Brida de arista. Seleccione la arista indicada y haga

clic en la parte derecha para ubicar la pestaa. El ngulo es 90, la Longitud de 10mm,

seleccione el botn Interseccin virtual externa, Material Interior.


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57

Seleccione adems las aristas indicadas (internas) y acepte la operacin.

4. Editar Brida de arista. Aparece un sobrante en cada esquina:

Para corregir esto edite la operacin Brida de arista y active la opcin Recortar

pliegues de lados. Active tambin Equidistanciar, observe el efecto y desactvelo.

Acepte la operacin.


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Aparece la cara a inglete o brida, observe que tiene la forma del croquis y que est sobre

la arista seleccionada anteriormente. Adems hay opciones para la generacin de la brida

bajo el ttulo Posicin de la brida. Se muestran el efecto de estas opciones desde una vista

de abajo:

Material interior Material Exterior Pliegue exterior

5. Brida de arista. Repita la operacin Brida de arista al otro lado.


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4.4 Pestaa

6. Pestaa. Vamos a crear una pestaa en la cara posterior de la pieza, para ello vaya al

comando Brida base / pestaa y seleccione la cara posterior:

Croquice el rectngulo centrado:


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Cierre el croquis:

4.5 Pliegue croquizado

7. Agregar un pliegue croquizado. Con la pestaa creada vamos a doblarla en ngulo

recto hacia adentro, para ello vaya al comando Pliegue croquizado, y seleccione la cara

indicada:


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Dibuje el croquis:

Cierre el croquis y selecciona la zona indicada por el cursor, esta es la parte de la cara que

estar fija cuando se haga la doblez:


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Ahora en propiedades de Pliegue croquizado seleccione Pliegue exterior y 90, la

flecha que aparece en la lnea de doblez debe apuntar hacia adentro, si no es as invierta

su direccin. Debe obtener la siguiente doblez:

4.6 Asistente para taladros

8. Agregar Taladro. Preseleccione la cara indicada


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Vaya a la pestaa operaciones / Asistente para taladro. Cambie las opciones por

aquellas que aparecen en la figura. Observe que el dimetro del agujero ser 4.5mm,

lo suficiente para que por all pase un perno de dimetro 4mm (M4), tambin en

Condicin final se ha escogido la opcin Hasta el siguiente para taladrar solo el

espesor de pared de la chapa:


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Vaya a la pestaa Posiciones, ubquese en la Vista Inferior, agregue otro punto.


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Agregue las lneas constructivas y cotas:

Acepte la operacin:


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4.7 Cortes en pliegue

9. Croquice lo siguiente en la cara superior de la pieza.

10. Haga un corte Por todo.


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4.8 Chapa desplegada

11. De clic en el botn Desplegar.

Observe el agujero. Si se desea un agujero redondo, el corte debe hacerse con la chapa

plana y no doblada. El corte no puede hacerse en esta Vista desplegada. Para hacerlo se

debe usar los comandos Desdoblar y Doblar. Para salir de la vista desplegada de clic de

nuevo en Desplegar.

4.9 Desdoblar

12. Desdoblar. Vaya al comando Desdoblar, seleccione la cara superior y de clic en Incluir

todos los pliegues.


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13. Corte. Croquice lo siguiente y corte por todo


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4.10 Doblar

14. Doblar. Use el comando Doblar, de clic en Incluir todos los pliegues y acepte la

operacin.


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Observe la diferencia en los agujeros, uno fue hecho en la Vista 3D y otro en la Vista

2D con Desdoblar y Doblar. Siempre que se quiera hacer agujeros, ranuras, pestaas en

una Vista 2D se debe usar Desdoblar, la(s) operacin(es) a aadir y Doblar.

4.11 Romper esquinas / recortar esquinas.

15. Agregar una esquina. Use el comando Romper esquinas / recortar esquinas. Seleccione

Chafln, 5mm, la cara y las aristas indicadas.


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Observe el resultado y acepte.

16. Guarde su pieza.


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EJEMPLO 9

En el siguiente ejemplo vamos a usar las operaciones Brida base y Cara a inglete de un

modo ligeramente diferente:

17. Croquis base. Cree el siguiente croquis en el plano de Planta y usa la operacin Brida

base para crear la chapa con un espesor de 1.5mm:


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4.12 Caras a Inglete

18. Caras a Inglete. Ahora cree una operacin de Caras a inglete, seleccione la arista

indicada (arista inferior):

19. Croquis. Dibuje lo siguiente:

20. Caras a inglete. Cierre el croquis y seleccione las tres aristas del rectngulo que faltan

para generar esto:


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Acepte la operacin, debe obtener esto:

4.13 Creacin de una chapa desde un slido

Es posible crear una chapa desde un slido, para ello el slido debe tener un espesor

uniforme y se debe decir al programa donde ubicar las rasgaduras si la chapa lo necesita.

Vamos a explorar esto mediante un ejemplo:


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EJEMPLO 10

21. Extruya la siguiente figura, la altura de extrusin es de 25mm:

22. Vaciado. Haga un vaciado con espesor de pared de 1/16in

23. Insertar pliegues. Ahora vaya al comando Insertar Pliegues:


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Seleccione la base como cara fija, esta es la cara que no se mover cuando se despliegue

la chapa.

Seleccione las aristas laterales (pueden ser las internas o externas) indicadas como

aristas para rasgar:

Aparecen unas flechas amarillas en las aristas, estas flechas indican cmo se va a realizar

el desgarro, para cambiar estas flechas seleccione la arista en el cuadro de Parmetros de

rasgadura) y haga clic en el botn Cambiar direccin. Cambie estas flechas como se

muestra y acepte la operacin:


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Observe la relacin entre las flechas amarillas y la forma en que se ha creado el desgarro:

La pieza de chapa metlica ya se ha creado:


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24. Aadir pestaas. Usando el comando Brida de arista genere las pestaas de 10mm


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25. Guarde la pieza.

4.14 Plegue recubierto

Se usan para generar una chapa entre un par de perfiles, estos perfiles no deben tener

esquinas en ngulo, si lo tuvieran es necesario darles un redondeo. Adems deben ser

contornos abiertos, los perfiles pueden estar en planos que no son necesariamente

paralelos. Veremos esto con un ejemplo:

EJEMPLO 11

1. Perfil1. Croquice esto en el plano de Planta:


80

2. Perfil2. Y esto en un plano paralelo al plano de Planta, 80mm arriba. Al acabar el croquis

cirrelo.

3. Pliegue recubierto. Note que ambos croquis son abiertos y no contienen filos, ahora llame

al comando Pliegue recubierto, seleccione ambos croquis y establezca un espesor de

pared de 1/16in hacia dentro:


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Con esto la chapa desplegada debera lucir as:

4.15 Estableciendo la chapa lista para el corte

Para cortar la chapa muchas veces es necesario entregar nuestro dibujo a un proveedor

externo a fin de que haga el corte, es frecuente que se use el formato dwg de AutoCAD

para intercambiar archivos, pues este formato es de amplio uso. Vamos a exportar nuestra

pieza a ese formato.

1. Crear dibujo. Cree un nuevo dibujo y en Formato / Tamao de hoja escoja tamao de

hoja personalizado, as tendremos una hoja sin ningn membrete, lo cual es adecuado

si el corte ser automatizado y slo necesitamos entregar la geometra del modelo y

nada ms. En Anchura y Altura escriba valores adecuados para que la hoja contenga

la chapa desplegada:


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2. En la Vista de dibujo que obtiene busque Chapa desplegada en Ms vistas y coloque

la pieza en la hoja:

En escala asegrese que la escala sea 1:1, si no es as escoja Escala personalizada, 1:1.

Acepte la operacin. La escala siempre debe estar en 1:1, de otra manera estaramos

cortando una pieza ms grande o ms pequea. Ahora vamos a exportar el dibujo en

formato dwg. Para ello vaya al men Archivo / Guardar como y en Tipo escoja

Dwg(.dwg). Asigne un nombre y guarde el documento.


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La pieza desplegada en AutoCAD:

manual chapa metalica

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