Sélection d'outil de frein de presse en métal
Nombreux sont ceux qui considèrent l'outillage de presse plieuse comme un accessoire mineur dans le formage du métal, alors que l'inverse est vrai. Bien que les presses plieuses soient devenues des machines multiaxes, des machines de haute précision dotées de caractéristiques autostabilisantes, l’outillage est tout ce qui touche la pièce lors du pliage (voir Figure 1 ).
La ligne est floue entre les outils standard Wila New Standard, européens et américains. De nombreuses fonctionnalités des outils de pliage nécessaires pour le pliage hautes performances ont été migrées vers tous les types d'outils. Indépendamment de l'outillage et du style de serrage que vous choisissez, assurez-vous qu'il respecte au moins quelques exigences minimales.
Haute précision. Les outils doivent être fabriqués avec des tolérances comprises dans la plage 0,0004 pouce. Cela est essentiel pour obtenir une précision de pièce sans ajustement ni ajustement lors de la configuration.
Sections segmentées. Celles-ci vous permettent de construire différentes longueurs à partir de plusieurs pièces prédécoupées. Les petites pièces sont plus sûres et plus faciles à manipuler.
Installation auto-conservante. Vous devriez pouvoir charger les outils avec le bélier en place. Le système de maintien d’outils doit maintenir plusieurs pièces en place jusqu’à ce que la pression de serrage soit appliquée (voir Figure 2 ).
Autoportant. Lorsque la pression de serrage est appliquée, les poinçons sont tirés mécaniquement en position. Ceci élimine le besoin de placer le poinçon dans la matrice pendant l'installation.
Outils de pliage Chargement frontal. Vous devriez pouvoir installer des outils à partir de l'avant de la machine. Cela réduit le temps d'installation car vous n'avez plus besoin de passer du temps à faire glisser des outils à partir de la fin de la presse plieuse. Dans la plupart des cas, le chargement frontal élimine également le besoin de chariots élévateurs à fourche et de ponts roulants.
Tailles standard. Les outils de hauteur commune peuvent réduire le besoin de réglages de la machine lors du changement de travail. Les bras de support avant, les hauteurs de jeu et les dispositifs de sécurité restent dans une position commune. Et parce que les outils sont fabriqués aux mêmes hauteurs, vous pouvez ajouter des pièces disponibles dans le commerce et vous assurer qu'elles correspondent à vos outils existants.
De nombreux outils de presse plieuse de haute qualité sont fabriqués selon les normes métriques. Donc, une taille nominale 0.250-in. L’ouverture en V est en fait de 6 mm. En outre, les coudes en tôle ont des rayons angulaires légèrement elliptiques; il n’ya donc qu’à s’approcher pour obtenir le résultat correct. Pour des raisons de simplicité, les dimensions impériales sont arrondies dans cet article.
Notez que la discussion qui suit se concentre sur la flexion de l'air et pour une bonne raison. La tendance est d’abandonner le creux ou l’incrustation et d’adopter une flexion de l’air chaque fois que possible. Sachez toutefois que toutes les pièces ne peuvent pas être produites à l'aide des techniques classiques de cintrage à l'air.
Les outils sont maintenus en place lorsque le mécanisme de serrage est ouvert.
Les opérateurs de l’industrie utilisent des outillages très différents pour fabriquer des pièces de qualité similaire ou identique. Beaucoup d'opérateurs fabriquent des pièces acceptables avec un outillage incorrect car ils n'ont pas accès au bon outillage. Ils le font fonctionner; mais «le faire fonctionner» n'est ni efficace ni reproductible et peut sérieusement entraver le flux de travail. Les meilleures pratiques en matière de sélection d’outils devraient avoir un objectif simple et élégant: obtenir les pièces de la meilleure qualité en un minimum de temps.
De quels outils de pliage de métal avez-vous besoin pour vos applications?
Un atelier de maintenance aura besoin et utilisera des outils de presse plieuse différents de ceux d'un fabricant sur mesure. Avant d’entrer dans les détails, identifiez vos besoins et vos contraintes budgétaires.
Par exemple, vous aurez peut-être besoin d'outils supplémentaires pour raccourcir les temps d'installation. Vous pouvez suivre les principes de fabrication sans gaspillage et reconnaître les avantages de disposer d’une bibliothèque d’outils distincte pour chaque presse plieuse - et par conséquent, vous êtes prêt à investir dans des jeux d’outils en double stockés sur des machines. Vous ne perdez pas de temps précieux à vous installer pour aller au berceau à outils et ailleurs à la recherche des bons outils. Un avantage supplémentaire ici est que la compatibilité de type d'outil d'une machine à l'autre n'est plus nécessaire, car les outils ont tendance à rester avec la machine à laquelle ils sont destinés (voir Figure 3 ).
Si vous devez acheter des outils supplémentaires, en double, pour étendre le berceau à outils dédié de chaque frein, leur choix est relativement simple. Vous trouverez souvent ces outils situés à des endroits pratiques, si ce n’est déjà dans la presse plieuse. Recherchez les outils les plus usés, à savoir les surfaces de travail brillantes et brillantes. Le corps des outils sera probablement propre et brillant aussi. Les outils sales et rouillés au bas du rack ne sont probablement pas candidats.
Presse plieuse Sélection Die
Pour obtenir le meilleur rendement pour votre argent, choisissez un nombre minimum de matrices inférieures qui couvriront l’ensemble des épaisseurs de métal de vos formes. Les magasins avec peu de connaissances tribales, d'applications imprévues et de budgets limités devraient essayer de sélectionner des matrices plus basses en utilisant la règle 8 × 2 .
Tout d’abord, déterminez la gamme d’épaisseurs de métal que vous souhaitez plier. Par exemple, vous devrez peut-être plier un matériau de 0,030 à 0,250 pouce d'épaisseur.
Deuxièmement, évaluez le plus petit dé de V nécessaire en multipliant le métal le plus mince par 8. Dans ce cas, 0,030 po. le matériau aurait besoin du plus petit dé, d’où: 0,030 × 8 = 0,24, que nous arrondirons à 0,25.
Troisièmement, évaluez le plus grand dé en V nécessaire en multipliant le métal le plus épais par 8. Dans ce cas, le matériau le plus épais (0,250 po) aurait besoin du plus grand dé: 0,250 × 8 = 2.
Vous avez maintenant déterminé le plus petit et le plus grand dé dont vous avez besoin - 0,25 et 2 po. Pour combler ce dont vous avez besoin, vous devez commencer par le plus petit V et doubler sa taille. Dans ce cas, cela vous donne un 0.5-in. mourir (0,25 × 2 = 0,5). Ensuite, doublez le 0.5-in. mourir pour obtenir 1,0 po., puis doublez-le pour obtenir 2,0 po. Cela vous donne un minimum de quatre ouvertures V-die différentes pour plier 0,030- à 0,250-in. matériau: 0,25, 0,5, 1,0 et 2,0 pouces
Sélection de poinçon supérieur de cintrage en métal
Vous utilisez également l’épaisseur du matériau pour déterminer le nombre minimal de perforations supérieures. Pour un matériau de 0,187 po et plus mince, vous pouvez utiliser un emporte-pièce pour aiguille offset avec un poinçon de 0,04 po. rayon. L'angle aigu permet de plier au-delà de 90 degrés et le décalage vous permet de former des formes en J. Pour gérer les forces plus élevées lors de la formation de matériau entre 0,187 et 0,5 po d'épaisseur, considérons un poinçon droit avec environ 0,120 po. rayon.
Notez que pour certaines applications, y compris celles qui utilisent des matériaux plus épais et très résistants à la traction, la pièce à travailler a tendance à se froisser, à se fissurer ou même à se scinder en deux lors de l’utilisation des normes de pliage courantes de l’industrie. Cela revient à la physique. Une pointe de poinçon étroite exerce plus de force sur la ligne de pliage; combinez cela avec une étroite ouverture en V-die et les forces augmentent encore plus. Pour les applications difficiles, et particulièrement lorsque l'épaisseur de matériau est supérieure à 0,5 po., Il est préférable de consulter votre fournisseur de matériau pour connaître le rayon de pointe de perforation recommandé.
Dans un monde parfait, vous devriez pouvoir sélectionner l'ouverture V-die en utilisant ce que nous appelons la règle de 8; c'est-à-dire que l'ouverture de la matrice en V devrait avoir 8 fois l'épaisseur du matériau. Pour le déterminer, multipliez l'épaisseur de matériau par 8 et choisissez la matrice disponible la plus proche. Ainsi, si vous avez un matériau de 0,060 pouce d'épaisseur, vous avez besoin d'une matrice de 0,5 pouce (0,060 × 8 = 0,48; 0,50 pouce est la largeur de matrice la plus proche); pour 0,125 po matériel, vous avez besoin d'un 1-in. mourir (0,125 × 8 = 1). Ce rapport offre les meilleures performances angulaires. C'est pourquoi beaucoup de gens l'appellent le «point idéal» pour la sélection de matrices V-die. La plupart des tableaux de flexion publiés sont centrés autour de cette formule.
Assez simple? Eh bien, ce serait dans ce monde parfait, et vous pourriez vivre dans ce monde parfait si les concepteurs de métal en feuille suivaient toujours la règle de 8. Mais, hélas, dans le monde réel, les exceptions abondent.
Ouverture inférieure de la matrice en V détermine le rayon
Lors du cintrage à l'air d'un acier doux, le rayon de courbure intérieur se forme à environ 16% de l'ouverture de la matrice en V. Donc, si vous courbez le matériau au-dessus d'un pouce. V die, votre rayon de courbure à l’intérieur sera d’environ 0,16 po.
Supposons qu'une impression spécifie 0,125 pouce. Matériel. Dans un monde parfait, multipliez cette épaisseur par 8 et utilisez un pouce. V meurent. Assez simple. Cependant, de nombreux concepteurs de tôlerie préfèrent spécifier un rayon de courbure égal à l'épaisseur du métal. Que se passe-t-il si l’impression indique un rayon intérieur de 0,125 pouce?
Encore une fois, le matériau plie dans un rayon intérieur d’environ 16% de l’ouverture de la matrice. Cela signifie que votre 1-in. die peut produire un rayon de 0,160 po. Maintenant quoi? Utilisez simplement un die en V plus étroit. Un 0.75 dans. die vous donnera un rayon intérieur qui sera proche de 0,125 po (0,75 × 0,16 = 0,12).
Une réflexion similaire s'applique aux impressions qui spécifient des rayons de courbure plus grands. Supposons que vous deviez former un acier doux de 0,125 po d'épaisseur en un moule de 0,320 po. rayon de courbure intérieur: plus du double de l'épaisseur du matériau. Dans ce cas, vous choisiriez un 2-in. meurt, ce qui produirait un rayon de courbure intérieur d’environ 0,320 po (2 × 0,16).
Il y a des limites à cela. Par exemple, si vous constatez que pour atteindre le rayon de courbure interne spécifié, vous avez besoin d’une ouverture de matrice en V inférieure à cinq fois l’épaisseur du métal, vous compromettez la précision angulaire, endommagez éventuellement la machine et son outillage et vous placez dans situation dangereuse.
Longueur minimale de la flexion du métal
Gardez à l'esprit les longueurs de bride lors du choix de vos matrices V. Le rebord minimal qu'un V die peut former représente environ 77% de son ouverture. Donc, une partie étant formée sur un 1.-in. V die aura besoin d'au moins 0,77 in. bride.
De nombreux concepteurs de tôlerie aiment économiser du métal et spécifient une bride trop courte, comme un 0,5 pouce. bride dans 0,125 po épaisseur de matériau. Selon la règle de 8, un matériau de 0,125 po demande un 1 po. V meurent, mais ce 1-in. V die nécessite que la pièce ait une bride d'au moins 0,77 po. Encore une fois, vous pouvez utiliser une matrice en V plus étroite. Par exemple, un 0.625 dans. Les matrices peuvent former des pièces avec des brides aussi courtes que 0,5 pouce (0,625 × 0,77 = 0,48, arrondi à 0,5).
Règles de flexion entre les découpes et les onglets
Tout matériau non supporté à l'intérieur de la matrice en V est sujet à la déformation; Dans les trous et autres découpes, cette déformation se traduit par des éruptions. Lorsque les trous situés près des lignes de pliage sont petits, les éruptions associées sont également réduites. De plus, la plupart des applications acceptent certaines distorsions. Il n’existe donc pas de règle définitive sur la meilleure largeur de matrice de découpe à choisir lorsqu’une découpe est sur ou près d’une ligne de pliage.
Lorsque les brides, les découpes et les onglets sont clairement trop proches de la ligne de pliage pour l'épaisseur du métal, vous pouvez spécifier des matrices de type à bascule. Les culbuteurs font pivoter et supportent le matériau tout au long du processus de pliage, éliminant ainsi les éruptions.
La figure 9 montre des pièces identiques avec des découpes proches des lignes de pliage; le premier plan - avec l'éruption de témoin - a été formé en utilisant un die classique; le fond a été formé avec une matrice de type rocker. Notez également que les deux ovales à gauche ont la même largeur (de l'avant à l'arrière) et sont à la même distance de la ligne de pliage; seules leurs longueurs sont différentes. Vous pouvez clairement voir plus d'éruption sur le plus long ovale.
Hauteur du poinçon pour une profondeur de boîte donnée
La hauteur du poinçon devient critique lors de la création de boîtes à trois et quatre côtés. Dans certains cas, des coups de poing courts peuvent former des boîtes à trois côtés si un côté formé peut pendre du côté de la presse plieuse lors du dernier (troisième) pli. Si vous formez des boîtes à quatre côtés, vous devez choisir un poinçon assez grand pour couvrir la hauteur de la boîte en diagonale:
La simplicité est une vertu
Les outils de précision et les presses plieuses d’aujourd’hui peuvent atteindre des niveaux de précision sans précédent. Et avec les bons outils et un matériau consistant, une presse plieuse peut plier une bride à un angle spécifique avec un rayon de courbure intérieur spécifique. Mais encore une fois, la flexion de l’air forme le rayon de courbure intérieur jusqu’à un pourcentage de l’ouverture de la matrice. Il est donc important de disposer des bons outils. Spécifier une multitude de rayons différents, avec une tolérance stricte, augmentera les coûts d'outillage. Et plus vous aurez besoin d'outils, plus vous aurez de changements, ce qui augmentera encore les coûts.
Cela dit, les concepteurs de pièces en tôle peuvent faciliter la sélection de l'outillage et l'opération de pliage dans son ensemble s'ils suivent quelques règles de base lors de la conception de pièces:
Le rayon de courbure intérieur doit être égal à 1,5 fois l'épaisseur du métal.
La longueur de la bride doit être au moins six fois supérieure à l'épaisseur du métal. Ceci s’applique également aux trous de la pièce; c'est-à-dire que les trous doivent être éloignés de la ligne de pliage à au moins six fois l'épaisseur du matériau.
