Presse à tôle avec estampage
Commençons par les bases. La tôle est l'un des matériaux les plus résistants qui peuvent être facilement pliés et coupés. En raison de sa résistance, il constitue un candidat idéal pour la fabrication de pièces nécessitant une bonne capacité de charge. En outre, de nombreuses tôles ont une bonne résistance à la corrosion et une bonne conductivité électrique. Cela fait du métal un bon candidat pour les composants électriques.
De nombreux types de tôles peuvent être découpés et formés dans une matrice. Tout, de l'or aux superalliages spéciaux utilisés dans l'industrie aérospatiale, peut être estampillé Cependant, de tous les matériaux emboutis aujourd'hui, l'acier est le plus courant. Des centaines de types d’acier, des qualités légères à des nuances spéciales d’acier avancé à haute résistance, sont disponibles pour l’estampage.
L'acier inoxydable est utilisé dans de nombreuses applications d'estampage. Certains types d'acier inoxydable, tels que les types utilisés pour fabriquer des éviers de cuisine, offrent une excellente formabilité, tandis que d'autres offrent une grande résistance à la corrosion et à la chaleur. Certains aciers inoxydables peuvent être durcis après leur estampillage. Ces types sont souvent utilisés pour fabriquer des outils chirurgicaux et des couteaux de haute qualité.
Le métal choisi pour une application d'estampage doit être du type et de l'épaisseur pouvant être découpés et façonnés en une pièce qui s'adapte et fonctionne correctement. Avant qu'un processus puisse être établi ou qu'une matrice puisse être réalisée, vous devez avoir une bonne compréhension des propriétés mécaniques du matériau. Des propriétés critiques spécifiques seront discutées plus en détail dans un article ultérieur. Les connaître vous aide à déterminer si le métal peut être formé ou coupé dans une matrice; combien d'opérations sont nécessaires; quel type d'acier à outils est nécessaire; la capacité de presse; et d'autres paramètres de conception de matrice. Tenter de développer un processus sans comprendre le matériau que vous coupez et formez est très risqué et peut entraîner une défaillance catastrophique.
Qu'est-ce qu'une machine de presse pour le formage du métal?
Il faut beaucoup de force et d'énergie pour couper et former des tôles. Par exemple, pour découper un cercle de 10 po de diamètre dans une feuille d'acier doux de 0,125 po d'épaisseur, il faut environ 157 000 lb. de pression. Pour vous aider à mettre cela en perspective, vous devrez empiler environ 13 éléphants au-dessus d’un poinçon de coupe pour qu’il pénètre à travers la tôle.
Une presse métallique est une machine spéciale qui fournit la force nécessaire pour former et couper la tôle. Considérez ceci: Une tonne équivaut à 2 000 lb. Atteindre une force égale à 157 000 livres. nécessite une presse avec une force minimale de 78,5 tonnes. Selon les normes actuelles, il s’agit d’une presse très petite et de faible tonnage. Les presses vont de 10 à 50 000 tonnes; 50 000 tonnes équivalent à 100 millions de livres. Les procédures de sécurité de la presse sont essentielles. Même la plus petite presse ne s'arrête pas pour un bras ou un doigt.
Les nombreuses presses utilisées aujourd'hui peuvent être regroupées en trois types de base: l'entraînement par manivelle, l'entraînement hydraulique et l'entraînement. De nombreuses variantes existent. Les plus courantes sont les presses à trous, les presses droites et les presses à œillets.
Certaines presses à feuilles peuvent fonctionner à des vitesses supérieures à 1500 coups par minute. Celles-ci sont communément appelées presses à grande vitesse. D'autres presses peuvent tourner très lentement et produire moins de pièces dans un laps de temps donné. La vitesse à laquelle une presse tourne dépend de nombreux facteurs, y compris le type de tôle, la forme et la taille de la pièce, le type de matrice utilisé, ainsi que le type d'équipement automatisé utilisé dans le processus d'emboutissage.
Toutes les presses utilisent un composant mobile ou une partie de la presse appelée le bélier. Une moitié de la matrice est attachée au piston, tandis que l'autre moitié est attachée à une partie fixe de la presse appelée la plaque de support. La distance parcourue par le piston dans une direction est appelée course de la presse. Les presses ont des longueurs de course comprises entre 0,250 pouce et 40 pouces, en fonction de l'application envisagée.
Pour s'adapter à une grande variété d'épaisseurs de filières, la hauteur de fermeture de la presse doit être réglable. La hauteur de fermeture peut être définie comme la distance entre la surface inférieure du vérin et la surface supérieure de la plaque d'appui lorsque le pilon de la presse est à son point le plus bas. Nous appelons ce point mort le point mort bas.
Ne confondez pas la longueur de course de la presse avec sa hauteur de fermeture. À l'exception des presses hydrauliques et des presses asservies, la longueur de course est une distance constante, tandis que la hauteur de fermeture peut être modifiée. Par exemple, si votre presse a un 8-in. strokelength, le piston se déplace sur une distance de 8 po vers le bas et de 8 po vers le haut pour une distance de cycle totale de 16 po. La position dans laquelle le vérin démarre ce mouvement est réglable, mais la distance de déplacement ou la longueur de course ne pas.
Le réglage de la hauteur de fermeture totale de la presse change en fonction du type, de la taille et de la fonction de la presse. Par exemple, une presse d'essai de 500 tonnes, généralement utilisée par les constructeurs de matrices, peut avoir beaucoup d'ajustement de la hauteur de fermeture; 10 à 20 pouces n'est pas rare. Cela permet au magasin de matrices de construire et d'essayer différents types et tailles de matrices.
Les presses à grande vitesse ont généralement des longueurs de course courtes et, par conséquent, une très faible capacité de réglage en hauteur. L'utilisation d'une presse avec une longueur de course excessive peut entraîner une réduction de la sortie de la pièce. Cela est dû au fait que le vérin se déplace sur une distance excessive avant que le dé n'effectue réellement le travail.
Comme mentionné précédemment, les presses hydrauliques et à servocommande font exception à ces règles de base. Ces presses ont des hauteurs de fermeture et des longueurs de course ajustables et sont de bonnes candidates pour une variété d'opérations d'emboutissage.
Un grand soin doit être pris lors de la sélection d'une presse. Des variables telles que le tonnage, la longueur de la course, la taille du lit, les taux de déflexion, les vitesses des béliers, les types d'entraînement et le réglage de la hauteur de fermeture sont très importants. Cependant, l'un des éléments clés à retenir est que la presse est un élément crucial du processus d'estampage des métaux. Un mauvais type ou une presse mal entretenue peut entraîner une défaillance quelle que soit la qualité de la matrice. Lorsque je dirige un séminaire public, je dis à mes participants: «Vous pouvez avoir un bijou de dé, mais si vous le mettez dans un compacteur à déchets de 200 tonnes, vous allez créer des déchets». Ne négligez pas l'importance de la presse.
