Comment plier l'acier à haute résistance
Avec les aciers à haute résistance (nous parlons d'aciers avec des résistances élastiques de l'ordre de 100 000 psi, tels que les aciers automobiles à haute résistance avancés), nous devons faire face à la déflexion de la machine, puis nous devons également faire face avec la charge concentrée sur la machine. Avec une presse plieuse, votre bélier est une sorte de poutre linéaire. Vous concentrez une charge essentiellement sur une ligne. Normalement, une machine typique peut traiter environ cent tonnes par pied. Si vous avez une machine de 10 pieds, vous pourriez mettre mille tonnes sur 10 pieds. Tout irait bien. Qu'advient-il s'il faut 1500 tonnes pour plier 10 pieds? Difficulté.
La plupart des presses plieuses du monde ont été conçues pour plier quelque part sous ce matériau de 100 000 psi. Maintenant, nous entrons dans les matériaux à haute résistance. Nous avons souvent besoin de plus grandes surfaces ou éléments porteurs; la partie de la machine qui touche l'outillage doit être plus grande, plus forte, plus large et plus dure. La machine elle-même ne cède pas, bien qu'elle dévie.
C'est l'outillage, plus que la machine, qui doit être spécial
Vous devez augmenter la surface portante. Souvent, sur une presse plieuse, le bélier est étranglé un peu au fur et à mesure que vous descendez vers le coup de poing.
Si vous prenez une coupe transversale d'un bélier pliant, son épaisseur, de l'avant à l'arrière, peut être de quatre, cinq ou six pouces.
Lorsque vous regardez depuis la fin d'une presse plieuse, vous pouvez voir l'épaisseur d'un bélier dans une machine plus grosse de cinq pouces d'épaisseur. Cela commence à s’amenuiser à partir de là, parce que, du bout du coup, nous voulons nous concentrer sur un petit point. Vous avez un abaissement ou un resserrement, c'est comme une pyramide à l'envers.
Lorsque vous entrez dans les matériaux à haute résistance, normalement là où se produit la réduction, dans cette pyramide à l'envers, cela devient un peu plus plat. Les poutres elles-mêmes, la poutre supérieure et la poutre inférieure, ne changent pas beaucoup, voire pas du tout, pour le pliage de matériaux à haute résistance, mais l'adaptation de l'outillage à la machine est très différente.
Sur une machine typique, la surface portante au sommet du poinçon est peut-être d'un pouce d'avant en arrière. Ensuite, le poinçon passe dans un porte-poinçon. Ce porte-poinçon peut avoir deux pouces d’avant en arrière. Ensuite, le bélier lui-même pourrait être de quatre ou cinq pouces d'avant en arrière.
Lorsque vous entrez dans des matériaux à haute résistance, la partie supérieure du poinçon, la partie porteuse, est normalement plus grande. Ensuite, le porte-poinçon lui-même, la surface portante où il touche le vérin, est également agrandi.
Si vous appelez l’un des fournisseurs d’outils de presse plieuse et que vous demandez un poinçon typique, il aura des surfaces portantes typiques. Une fois que vous êtes au-dessus de cet outil typique, c'est un peu entre les mains du concepteur de la machine, car la façon dont le faisceau est fabriqué et le porte-poinçon est conçu pour ces applications de plus haute résistance provient du concepteur de la machine - sa conception le porte-poinçon, puis comment ils conçoivent le poinçon.
Lorsque l'outil s'insère dans le porte-outil, il serait plus grand et plus large. C'est normalement un outil personnalisé. Une fois que vous entrez dans ce que j'appelle la "stratosphère", au-dessus de 100 000 psi, l'outil est un peu personnalisé, car tous les fabricants de presses plieuses ont des faisceaux de tailles différentes. Ils ont différentes tailles de porte-poinçons. Dans certains cas, le porte-poinçon est usiné directement dans le piston qui n’est pas un élément amovible séparé. Au lieu d'avoir une pyramide empilée, vous avez une pyramide qui coupe juste dans le bélier.
Le porte-outil supérieur est maintenant plus grand, l'outil supérieur est plus grand et la surface portante est donc plus grande. Maintenant, les opérateurs de machines traitent avec des éléments plus gros et plus lourds. Souvent, en même temps, ces outils et leurs porte-outils sont agrandis. Ils sont également fabriqués avec des roulements à rouleaux pour faciliter le glissement des nouveaux outils et des outils lorsque vous les changez.
Si le poinçon pèse cent livres, un opérateur pourrait assez facilement faire glisser le haut en T du poinçon dans la fente en T du poinçon. Maintenant, si cela pèse des milliers de livres, vous aurez beaucoup plus de friction.
Si vous pliez une pièce avec un petit nez sur les pièces de rayon étroit, vous concentrez toute votre force sur un petit point et le matériau aurait tendance à se fissurer. Lorsque nous plaçons un grand rayon sur le poinçon, lorsque nous commençons à pousser, nous enroulons maintenant le matériau autour du plus grand diamètre, le rayon qui répartit la force un peu plus uniformément sur le matériau. Cela rend également le coup de poing plus lourd.
Le même phénomène que nous avons sur le coup de poing, nous avons aussi sur la filière ou le lit. Si le matériau devient plus dur, normalement, la matrice inférieure devient également plus grande et plus lourde. L'adaptateur de matrice ou l'adaptateur de lit devient plus grand avec le matériau de haute résistance.
Certains fabricants l’introduisent dans le lit et d’autres les fixent. Même lorsqu'ils sont verrouillés, ils ne sont normalement pas conçus pour être remplaçables ou amovibles. C'est juste une façon de les fabriquer, ce qui varie selon le fabricant. C'est un peu effrayant pour les clients qui essaient de spécifier un tel équipement, car si ce n'est pas le cas, il est très coûteux ou difficile de changer plus tard sur le terrain.
Bien faire le virage
Lorsque vous pliez un matériau solide, il existe deux façons de procéder correctement. Le système classique est l'opérateur fait le virage. Il vérifie son angle tout en bas. Lorsqu'il constate qu'il y a une variation de l'angle, l'angle est ouvert un peu, il prend un morceau de bande, une bande de caisse
il le pose sur le dessus de la plaque de pliage, puis abaisse le bélier et le frappe à nouveau au même endroit avec la même force. Maintenant, vous avez un peu d’épaisseur supplémentaire de la bande, et cela compense un peu votre déflexion.
C'est une méthode très courante dans le secteur de la haute résistance. Ensuite, si votre variation est petite, l'opérateur prend ce qu'il appelle les "points magiques". Que se passe-t-il lorsque vous pliez la plaque d'acier, en particulier avec les matériaux à haute résistance, de nombreuses écailles se détachent. Ces échelles sont très difficiles. Ils sont comme du verre. Ils ressemblent à de la poussière noire.
Ce que les opérateurs vont faire, c'est en balayer un petit tas. S'ils ont besoin de se plier un peu plus fort, ils s'étendent sur des points et font à nouveau fonctionner la machine. Ceci est beaucoup plus mince que la bande d'acier. C'est un ajustement plus précis. C’est ce que beaucoup de gens faisaient par le passé en pliant des matériaux très résistants.
La prochaine étape, l’amélioration suivante du processus est une sorte de table de couronnement ajustable qui modifie le rayon du lit. Ceux-ci font très bien le travail.
Il y a peu d'outillage disponible dans le commerce
Les outils sont généralement fabriqués sur commande. Vous ne trouverez pas beaucoup d’outils sur étagère pour les matériaux à haute résistance. Je pense que Wila en a, mais, en général, il y en a très peu.
Probablement 95% des presses plieuses dans le monde pèsent 350 tonnes. La plupart des personnes qui plient l'acier plus dur appartiennent à une catégorie différente. Ensuite, vous voyez des tonnages de machines entre 500 et 1000 tonnes. Peu de gens ont ces capacités. Les machines sont chères. L'outillage associé est également coûteux. Vous ne voyez vraiment pas une grande partie de l'outillage s'user ou être endommagé.
Une alternative un peu moins coûteuse dans certaines applications est de prendre deux machines plus petites, de les placer côte à côte et de les synchroniser. Au lieu d'avoir une presse de 1000 tonnes 20 pieds, vous auriez deux presses de 500 tonnes 10 pieds, côte à côte et synchronisées. Ceci n'est pas nécessairement dédié aux matériaux à haute résistance, mais un matériau à haute résistance est également un matériau à coût élevé. Si je sous-plie la pièce et que je dois la frapper et la plier un peu plus, tout ce que j'ai fait est un peu de temps perdu, mais si je plie trop la pièce… Lorsque vous pliez de l'acier doux, votre retour élastique est d'environ 2-3 degrés. Votre variation de retour élastique est d'environ 0,2 à 0,3 degrés, ce qui est presque incommensurable. Dans le matériau à haute résistance, une plage de 15 à 20 degrés est typique. Toutes choses étant égales par ailleurs, tout étant parfait, vous pourriez facilement avoir des ratés d'un degré et demi.
Cela peut être cher.
