Límites de procesamiento y normas de precisión para piezas de chapa

Las piezas de chapa se utilizan en nuestra vida cotidiana y en la industria en una amplia variedad de aplicaciones. Para que estas piezas de chapa metálica fabricadas se utilicen de forma interoperativa, deben cumplir con ciertas normas de precisión y límites de mecanizado. Estos se refieren a parámetros y tolerancias específicos con respecto al ancho, la longitud, el grosor y las tolerancias geométricas. Las especificaciones deben tenerse en cuenta al fabricar piezas de chapa metálica. A continuación se examinan en detalle varias normas y límites.

¿Qué caracteriza a las piezas de chapa?

En ingeniería mecánica, las piezas de chapa metálica contribuyen significativamente a la estabilidad, funcionalidad y estética de las máquinas y los equipos como componentes estructurales, pero también como cubiertas y carcasas. Las chapas metálicas suelen ser productos laminados y se definen como una pieza metálica plana cuyo ancho y longitud es significativamente mayor que su grosor de material.

Las piezas de chapa tienen las siguientes características especiales:

• Método de procesamiento: Algunos métodos de procesamiento, como el enrollado o el prensado, pueden alterar la microestructura de la chapa, lo que afecta la resistencia y la ductilidad.
• Grosor del material: Las piezas de chapa con un grosor inferior a 3 mm se denominan chapa metálica de precisión. Si las láminas son de 3 mm o más gruesas, se denominan planchas.
• Formabilidad: Debido a su bajo grosor, las piezas de chapa metálica de precisión en particular se pueden remodelar fácilmente utilizando diversos métodos como estampado, grabado en relieve y doblado. Como resultado, se pueden producir geometrías complejas.

¿Qué son las tolerancias de chapa en el procesamiento de chapa y para qué se utilizan?

Las chapas metálicas se pueden procesar de diversas formas, como por ejemplo, perforando, cortando con láser y doblando. En la producción de piezas de chapa metálica, siempre deben tenerse en cuenta las tolerancias permitidas, como es el caso al diseñar otros componentes. Es casi imposible fabricar piezas de trabajo a una escala del 100 %. Por lo tanto, el dimensionamiento de las piezas de chapa cumple con los estándares y desempeña un papel importante. Sin más información de precisión, normalmente se fabrican de acuerdo con tolerancias de uso general. Si se requieren detalles o un componente completo con mayor precisión, la desviación permisible para estos debe definirse especificando la tolerancia por adelantado.

Consulte este blog para obtener una descripción general de los símbolos ISO 1101 utilizados en los dibujos de ingeniería.

Cuanto mayor sea el grado de precisión, más cara será la producción. Las tolerancias se utilizan para garantizar que dichas desviaciones se tengan en cuenta en una medida definida y que los productos terminados se puedan instalar con un ajuste preciso. Las tolerancias siempre deben determinarse mientras se vigila la precisión y la viabilidad, junto con los costes de producción. Se definen los límites superior e inferior. El campo de tolerancia se encuentra entre ellos. Cuanto más ajustada sea la tolerancia, más precisa será la pieza de trabajo. El procesamiento de chapa se basa en tolerancias de uso general para las siguientes características de chapa:

• Dimensiones del ángulo: Tolerancias para ángulos, p. ej., para curvas.
• Forma: Tolerancias de forma como planitud o redondez para garantizar que se mantenga la forma prevista.
• Posición: Asegúrese de la posición exacta, p. ej., simetría al perforar un orificio en la chapa. Esto garantiza que la chapa metálica se pueda montar con precisión con otros componentes.
• Mandrinados: Existen tolerancias, por ejemplo, para las dimensiones del orificio, la distancia de orificio a orificio o la distancia del borde del orificio en acero. Son importantes para evitar grietas y deformaciones. Además, una distancia de borde mantenida correctamente contribuye a la resistencia y estabilidad de la chapa.
• Grosor: Tolerancias del espesor del material

Análisis de tolerancia

¿Cómo puede encontrar el campo de tolerancia adecuado para los parámetros individuales? Hay varias formas de analizar las tolerancias:

• Análisis del peor caso: Este método prueba combinaciones de tolerancia extrema y luego deriva los límites máximo y mínimo a partir de estas. Todos los componentes con límites extremos están instalados y deben seguir funcionando de forma combinada.
• Análisis estadístico: Se utilizan técnicas estadísticas para determinar la probabilidad de que todos los componentes estén dentro de los límites de tolerancia (suponiendo una distribución normal gaussiana). Aunque inicialmente se requiere una cantidad suficientemente grande de datos para la evaluación, es entonces bastante significativo. También se evitan tolerancias innecesariamente ajustadas.
• Análisis de pila de tolerancias (RSS): El análisis de pila de tolerancias calcula la desviación total de un sistema basándose en la suposición de que las tolerancias se distribuyen de forma independiente y aleatoria. Aunque es fácil de usar, a veces puede ser menos preciso.

Determinación de las tolerancias de las chapas metálicas

La tolerancia seleccionada depende principalmente del uso previsto de la pieza de chapa. La aplicación prevista decide factores como la selección de material, tamaño, posición y forma, así como la precisión dimensional requerida. En muchos casos, se puede confiar en las tolerancias de uso general como suficientes para la precisión dimensional requerida. Las tolerancias de uso general se aplican siempre que los planos de ingeniería no indiquen tolerancias específicas.

Puede encontrar un blog complementario sobre el tema de los equipos de prueba y los elementos de posicionamiento para las piezas de chapa aquí.

Tolerancias de uso general para posición y forma

Hay varias tolerancias DIN para metales. Tolerancias de uso general para posición y forma, p. ej. DIN ISO 2768-2:

En el contexto de la norma, simetría significa que una característica de componente o varias características deben distribuirse uniformemente alrededor de un eje de referencia. La tolerancia de simetría indica la desviación máxima de este eje. Las tolerancias de simetría son especialmente importantes para las piezas de chapa metálica que deben permanecer móviles o donde la distribución de la carga es importante.

Las clases de tolerancia se definen de la siguiente manera: La clase H es “fina”, K es “media” y L es “gruesa”. Por lo tanto, los componentes que cumplen con los requisitos de Clase H se utilizan para aplicaciones que requieren alta precisión. La clase K es adecuada para precisión media y L para aplicaciones en las que las desviaciones importantes no son problemáticas.

Para obtener más información sobre tolerancias y clases de tolerancia, visite este blog.

Tolerancia de planicidad para chapa metálica

Otra tolerancia importante para la chapa fina es la tolerancia a la planicidad. La tolerancia de planicidad garantiza que la superficie de la chapa metálica permanezca uniformemente plana dentro de ciertos límites. El cumplimiento de la tolerancia de planitud garantiza que una pieza de chapa metálica tenga el ajuste correcto y que se puedan instalar varios conjuntos, por ejemplo, firmemente juntos. Si no se mantiene la tolerancia, la distribución de la carga y las tensiones pueden ser incorrectas. La norma DIN ISO 2768-2 también se puede utilizar para determinar la tolerancia de planitud:

Tolerancias para doblar chapa metálica

Las tolerancias adicionales para la chapa pueden ser, por ejemplo, tolerancia angular y tolerancia de perpendicularidad. Debido a que las chapas metálicas se remodelan fácilmente debido a que su grosor de material suele ser bajo y a las propiedades específicas del material, esta es una de las formas más típicas de procesamiento. Pero este sencillo procesamiento también hace que la aplicación de tolerancias sea especialmente importante. MISUMI ofrece una amplia gama de opciones de montaje para soportes de montaje con diferentes tolerancias.

¿Cuáles son los límites de procesamiento para el procesamiento de chapa metálica?

Para los productos de chapa, se establecen límites de procesamiento para cada espesor de chapa, material, forma y tipo de orificio.

Si el valor está fuera de los límites de procesamiento, la pieza de chapa no se puede procesar.

Las siguientes tablas proporcionan una descripción general de los posibles límites de procesamiento de las piezas de chapa en MISUMI:

Obtenga más información sobre los límites de procesamiento en el meviy de MISUMI.