Limites de processamento e normas de precisão para peças de chapa metálica

As peças de chapa metálica são utilizadas na nossa vida quotidiana e na indústria numa vasta gama de aplicações. Para que estas peças de chapa metálica fabricadas sejam utilizadas de forma interoperacional, têm de estar em conformidade com determinadas normas de precisão e limites de maquinação. Referem-se a parâmetros e tolerâncias específicos em relação à largura, comprimento, espessura e tolerâncias geométricas. As especificações devem ser tidas em consideração ao fabricar peças de chapa metálica. O seguinte examina várias normas e limites em detalhe.

O que caracteriza as peças de chapa metálica?

Em engenharia mecânica, as peças de chapa metálica contribuem significativamente para a estabilidade, funcionalidade e estética das máquinas e equipamentos como componentes estruturais, mas também como invólucros e caixas. Os metais em chapa são normalmente produtos enrolados e são definidos como uma peça metálica plana cuja largura e comprimento são significativamente maiores do que a espessura do material.

As peças de chapa metálica têm as seguintes características especiais:

• Método de processamento: Alguns métodos de processamento, tais como o rolamento ou a prensagem, podem alterar a microestrutura da folha metálica, o que afeta a força e a dutilidade.
• Espessura do material: As peças de chapa metálica com uma espessura inferior a 3 mm são denominadas chapa metálica de precisão. Se as peças tiverem 3 mm ou mais de espessura, são designadas por placas.
• Formabilidade: Devido à sua baixa espessura, as peças de chapa metálica de precisão, em particular, podem ser facilmente remodeladas utilizando vários métodos, tais como estampagem, gravação e dobragem. Como resultado, podem ser produzidas geometrias complexas.

O que são tolerâncias de chapa metálica no processamento de chapa metálica e para que são utilizadas?

A chapa metálica pode ser processada de várias formas, tais como perfuração, corte a laser e dobragem. Na produção de peças de chapa metálica, as tolerâncias permitidas devem ser sempre tidas em consideração, como é o caso ao conceber outros componentes. É quase impossível fabricar peças de trabalho a uma escala de 100%. Por conseguinte, o dimensionamento de peças de chapa metálica em conformidade com as normas desempenha um papel importante. Sem mais informações de precisão, são normalmente fabricadas de acordo com tolerâncias gerais. Se forem necessários detalhes ou um componente completo com maior precisão, o desvio permitido para estes deve ser definido especificando a tolerância antecipadamente.

Consulte este blogue para obter uma visão geral dos símbolos ISO 1101 utilizados em desenhos de engenharia.

Quanto maior for o grau de precisão, mais dispendiosa será a produção. As tolerâncias são utilizadas para garantir que tais desvios são levados em consideração de forma definida e que os produtos acabados podem ser instalados com um ajuste preciso. As tolerâncias devem ser sempre determinadas, mantendo-se atento à precisão e viabilidade, juntamente com os custos de produção. São definidos limites superior e inferior. O campo de tolerância situa-se entre estes. Quanto mais estreita for a tolerância, mais precisa é a peça de trabalho. O processamento de chapas metálicas baseia-se em tolerâncias para fins gerais para as seguintes características de chapa metálica:

• Dimensões do ângulo: Tolerâncias para ângulos, por exemplo, para dobras.
• Forma: Tolerâncias de forma, tais como nivelamento ou arredondamento, para garantir que a forma pretendida é mantida.
• Posição: Certifique-se da posição exata, por exemplo, simetria ao perfurar um orifício na chapa metálica. Isto assegura que a chapa metálica pode ser montada com precisão com outros componentes.
• Orifícios: Existem tolerâncias, por exemplo, para as dimensões do orifício, a distância do orifício ao orifício ou a distância da extremidade do orifício em aço. São importantes para evitar fissuras e deformações. Além disso, uma distância de borda mantida corretamente contribui para a resistência e estabilidade da chapa metálica.
• Espessura: Tolerâncias de espessura do material

Análise de tolerância

Como pode encontrar o campo de tolerância certo para os parâmetros individuais? Existem várias formas de analisar tolerâncias:

• Análise de pior caso: Este método testa combinações de tolerância extrema e, em seguida, deriva os limites máximo e mínimo destas. Todos os componentes com limites extremos estão instalados e devem continuar a funcionar em combinação.
• Análise estatística: As técnicas estatísticas são utilizadas para determinar a probabilidade de todos os componentes estarem dentro dos limites de tolerância (assumindo uma distribuição normal Gaussiana). Embora inicialmente seja necessária uma quantidade suficientemente grande de dados para a avaliação, é então bastante significativa. Tolerâncias desnecessariamente apertadas também são evitadas.
• Análise da pilha de tolerância (RSS): A análise da pilha de tolerância calcula o desvio total de um sistema com base no pressuposto de que as tolerâncias são distribuídas de forma independente e aleatória. Embora seja fácil de utilizar, pode por vezes ser menos preciso.

Determinar tolerâncias de chapa metálica

A tolerância selecionada depende principalmente da utilização pretendida da peça de chapa metálica. A aplicação pretendida decide fatores como seleção de material, tamanho, posição e forma, bem como a precisão dimensional necessária. Em muitos casos, as tolerâncias para fins gerais podem ser consideradas suficientes para a precisão dimensional necessária. As tolerâncias de uso geral aplicam-se sempre que os desenhos de engenharia não indicam tolerâncias específicas.

Pode encontrar aqui um blogue suplementar sobre o tópico dos equipamentos de teste e elementos de posicionamento para peças de chapa metálica.

Tolerâncias para fins gerais para posição e forma

Existem várias tolerâncias DIN para metais. Tolerâncias gerais para posição e forma, por exemplo, DIN ISO 2768-2:

No contexto da norma, a simetria significa que uma característica de componente ou várias características devem ser distribuídas uniformemente em torno de um eixo de referência. A tolerância de simetria indica o desvio máximo deste eixo. As tolerâncias de simetria são especialmente importantes para peças de chapa metálica que têm de permanecer móveis ou onde a distribuição de carga desempenha um papel.

As classes de tolerância são definidas da seguinte forma: Classe H é “fino”, K “médio” e L “grosseiro”. Os componentes que atendem aos requisitos da Classe H são, portanto, usados para aplicações que exigem alta precisão. A classe K é adequada para precisão média e L para aplicações em que os desvios maiores não são problemáticos.

Para mais informações sobre tolerâncias e classes de tolerância, visite este blogue.

Tolerância de nivelamento para chapa metálica

Outra tolerância importante para chapas metálicas é a tolerância de nivelamento. A tolerância de nivelamento garante que a superfície de chapa metálica permanece uniformemente plana dentro de determinados limites. A adesão à tolerância de nivelamento garante que uma peça de chapa metálica tem o ajuste correto e que podem ser instalados vários conjuntos, por exemplo, firmemente juntos. A não manutenção da tolerância pode resultar em distribuição incorreta da carga e tensões. DIN ISO 2768-2 também pode ser usado para determinar a tolerância de nivelamento:

Tolerâncias para dobrar chapa metálica

Tolerâncias adicionais para chapa metálica podem ser, por exemplo, tolerância angular e tolerância de perpendicularidade. Uma vez que as chapas metálicas são facilmente remodeladas devido à sua espessura de material frequentemente baixa e propriedades de material específicas, esta é uma das formas de processamento mais típicas. Mas este processamento fácil também torna a aplicação de tolerâncias particularmente importante. A MISUMI oferece uma vasta gama de opções de encaixe para suportes de montagem com diferentes tolerâncias.

Quais são os limites de processamento para processamento de chapa metálica?

Para produtos de chapa metálica, são definidos limites de processamento para cada espessura, material, forma e tipo de orifício da peça.

Se o valor estiver fora dos limites de processamento, a peça de chapa metálica não pode ser processada.

As tabelas seguintes fornecem uma visão geral dos possíveis limites de processamento de peças de chapa metálica na MISUMI:

Encontre mais informações sobre os limites de processamento no meviy da MISUMI.