Outils de pliage de presse Wila pliant la feuille de résistance à la traction élevée SSAB
Applications de pliage des métaux en aciers à haute résistance
Certains des HSS les plus couramment utilisés qui me viennent à l'esprit sont :
Domex: Un HSS avancé qui réduit le poids des véhicules lourds, des remorques, des grues et des conteneurs.
Cintrage en acier Hardox 450 500 pour remorque de camion: Un matériau qui augmente la durée de vie utile de produits tels que les godets d'excavatrices, les plates-formes de camions et une variété de pièces d'usure.
Weldox: Une tôle d'acier de qualité construction qui réduit le poids et augmente la capacité de levage dans des applications telles que les grues mobiles, les camions-grues et les remorques.
Manteau vert: Une option d'acier laqué durable pour les toits, les façades et les systèmes d'eau de pluie.
Docol 1200M 1500M: Un HSS léger avancé pour l'industrie automobile, qui est disponible dans un grand nombre de qualités standard.
Armox: Un blindage en acier pour les véhicules militaires, les limousines pour les VIP d'entreprise, les coffres-forts, etc.
Tous ces HSS sont produits par SSAB de Suède. Bien qu'il existe d'autres fournisseurs de HSS, tels que US Steel, ceux énumérés ci-dessus sont les plus connus parmi les fabricants de tôles en Amérique du Nord.
Alors, quelles sont les exigences uniques lorsqu'il s'agit de plier une tôle d'acier à haute résistance à la traction sur une presse plieuse ? Si vous envisagez d'entreprendre un travail qui vous obligera à former un ou plusieurs de ces matériaux, vous devriez d'abord consulter le fabricant ou le personnel technique. à votre centre de service d'acier local et à votre fournisseur d'outillage de presse plieuse avant de commander la première pièce de matériau. Ce faisant, vous voudrez poser les questions suivantes :
Quelle est la résistance à la traction ?
Quelle est la limite d'élasticité?
Quel est le rayon de courbure minimum ?
Quel est le rayon de poinçon recommandé?
Quelle ouverture de matrice est recommandée pour l'épaisseur de matériau que je prévois d'utiliser ?
Quelle est la longueur minimale de bride requise en fonction de l'ouverture en V spécifique requise ?
Quel effet, le cas échéant, la direction du grain a-t-elle sur la formation de ce matériau ?La plupart des HSLA ont des propriétés directionnelles sensibles. La formabilité et la résistance aux chocs varient considérablement selon que l'acier est plié parallèlement ou perpendiculairement au grain. Les coudes parallèles au fil sont plus susceptibles de se fissurer autour de l'extérieur de la surface de tension du coude. Ceci est plus prononcé dans les feuilles épaisses. Les aciers HSLA traités pour le contrôle de la forme du sulfure réduisent cette caractéristique sensible à la direction."
Quelles considérations particulières dois-je prendre en compte lors du pliage d'acier à haute résistance à la traction ?
Bien que tous ces points soient très importants, le numéro 8 est quelque chose auquel vous devriez prêter une attention très particulière. La plupart des considérations spéciales qui accompagnent la formation de ces matériaux ne sont pas communes à l'acier doux, et si elles sont ignorées, elles pourraient potentiellement vous causer beaucoup de problèmes. Voici des exemples de certaines des considérations spéciales fournies par divers fabricants :
Pliez toujours le matériau sur le plus grand rayon possible. Cela aidera à réduire la fatigue du matériau et la fissuration subséquente qui peut se produire à l'extérieur du rayon de courbure.
Meulez toutes les rayures de surface et tous les autres défauts de surface car ils peuvent fonctionner comme des fissures initiales.
Certains HSS exigent que tous les plis soient créés d'un seul coup. Ces matériaux ne doivent pas être autorisés à rebondir pendant la course. Il est très important pour vous de vérifier si c'est bien le cas avec le matériau que vous allez former si votre presse plieuse dispose d'une compensation automatique du retour élastique. De plus, la limite d'élasticité du matériau a une influence considérable sur la quantité de retour élastique qui se produira pendant le pliage. Plus la limite d'élasticité est élevée, plus le retour élastique sera important. Assurez-vous de vérifier la limite d'élasticité du matériau que vous formerez avec votre fournisseur d'acier.
Le rayon de l'épaulement de la matrice doit être durci et rectifié pour obtenir une finition de surface très lisse. Cela aidera à réduire la traînée pendant le formage, ce qui à son tour aidera à réduire la quantité de force (tonnage) requise pour plier le matériau.
Les matrices qui utilisent des rouleaux durcis sur les épaulements réduisent considérablement les exigences en matière de force de flexion.
La lubrification du matériau est souvent recommandée. Cela aide à réduire la traînée lorsque le matériau s'écoule sur les rayons d'épaulement de la matrice pendant le pliage, réduisant ainsi la quantité de force de pliage qui sera nécessaire. Il aide également à réduire l'usure de l'outillage et les dommages à la surface du matériau.
Le préchauffage du matériau est souvent recommandé pour réduire la force de flexion requise pour plier le matériau et peut réduire la fissuration.
En raison de la limite d'élasticité élevée qui est commune à ces matériaux, des ouvertures en V de 12 à 15 fois l'épaisseur du matériau et même plus grandes sont souvent nécessaires pour réduire les exigences de force de flexion et la possibilité que le matériau se fissure le long des rayons de courbure extérieurs.
En raison des grandes ouvertures en V requises, les coudes avec de petites longueurs de bride ne peuvent le plus souvent pas être formés. Ceci doit être pris en compte lors de la conception de la pièce.
Sélection de l'outillage de pliage de presse plieuse
En termes simples, le pliage HSS nécessite un outillage de haute qualité. Par exemple, le rayon de la pointe du poinçon et le rayon de l'épaulement des matrices de pliage de la presse plieuse doivent être durcis et doivent rester intacts. Et plus la zone de durcissement est profonde, mieux c'est, car toute brèche dans la zone durcie entraînera une détérioration rapide des surfaces de travail, entraînant une diminution de la précision et une augmentation ultérieure des coûts d'outillage. L'usure sur le rayon d'épaulement de la matrice augmentera également la traînée sur le matériau lorsqu'il s'écoule sur les rayons d'épaulement, entraînant une augmentation significative de la force requise pour plier le matériau. L'outillage doit également être constitué d'un acier de haute qualité pouvant résister à la force élevée générée lors du pliage de ces matériaux.
D'autres considérations incluent de s'assurer que l'outillage de pliage de la presse plieuse que vous prévoyez d'utiliser a un angle inclus sur le poinçon et la matrice qui vous fournira une capacité adéquate pour plier le matériau si nécessaire pour compenser le retour élastique. Comme la limite d'élasticité est souvent très élevée dans les HSS, en plus du fait qu'ils nécessitent normalement des rayons de courbure intérieurs plus grands, la quantité de retour élastique qui se produira pendant le pliage sera presque certainement beaucoup plus élevée que celle que vous rencontrez lors du pliage de matériaux tels que l'acier doux , aluminium, etc. Si tel est le cas, votre outillage existant n'aura peut-être pas la capacité de le compenser.
L'un des plus grands contributeurs au coût du pliage de matériaux épais en général est le temps d'installation. Cela est dû en partie à la difficulté de manipuler l'outillage volumineux et lourd qui est nécessaire. Les poinçons ont normalement de grands rayons de pointe et comprennent souvent une combinaison d'un porte-poinçon à capacité de charge élevée et d'un insert de poinçon à grand rayon.
Comme indiqué précédemment, les matrices ont normalement de grandes ouvertures en V et pèsent souvent bien au-delà de 100 lb. (45 kg), nécessitant deux ou plusieurs opérateurs et éventuellement un chariot élévateur pour les charger et les décharger. L'utilisation de segments d'outillage courts et modulaires qui correspondent correctement lorsqu'ils sont installés rendra les changements d'outillage plus rapides, plus sûrs et plus faciles, et éliminera le besoin de personnel supplémentaire ou de chariots élévateurs. Les poinçons et matrices avec mécanismes à rouleaux en acier facilitent également leur localisation dans la bonne position.
Bien sûr, réduire le nombre de changements d'outils de pliage de presse plieuse ou les éliminer complètement est encore mieux. C'est là qu'une matrice réglable peut être avantageuse, en particulier une matrice avec une capacité de changement rapide.
Comme toujours, la sécurité doit être une priorité très élevée. La capacité nominale du poinçon et de la matrice doit toujours être vérifiée par rapport à la quantité de force qui sera appliquée pendant le processus de pliage. La plupart des outils de presse plieuse sont évalués sur une base de tonnes par pied, de tonnes par mètre ou les deux. Bien entendu, vous ne devez jamais dépasser la capacité nominale d'un outil car cela met à la fois l'opérateur et l'outillage en danger.
Il est également important de se rappeler qu'un outil de pliage de presse plieuse d'une capacité nominale de, disons, 12 tonnes par pied ne signifie pas que vous pouvez appliquer un total de 12 tonnes de force sur n'importe quelle longueur, quelle que soit la longueur ou la longueur de la la longueur de la pièce ou l'outillage est. Cela signifie qu'un outil d'une capacité nominale de 12 tonnes par pied est capable de supporter un maximum de 1 tonne par pouce de force de flexion. Par la suite, si vous deviez appliquer 12 tonnes de force de pliage sur 6 pouces d'une longueur d'outillage de pliage évaluée à 12 tonnes par pied, vous utiliseriez l'outillage à deux fois sa capacité nominale. De la même manière, un outil d'une capacité nominale de 24 tonnes par pied est évalué à 2 tonnes par pouce.
Enfin, c'est toujours une bonne idée d'utiliser des poinçons avec des Safety-Clicks ou une soie de sécurité dessus, en particulier avec des poinçons gros et lourds. Cela aidera à réduire le risque de blessure de l'opérateur et de dommages à l'outillage pendant le chargement/déchargement.
L'un des défis du pliage du HSS est que des fissures peuvent se produire le long du rayon de pliage extérieur lors du pliage de ce matériau avec une matrice qui a une ouverture en V trop petite.
Systèmes de serrage de poutre supérieure et de couronnement de poutre inférieure pour presse plieuse
Comme mentionné précédemment, la manipulation d'outillages volumineux et lourds est l'un des plus gros contributeurs au coût du pliage de matériaux épais. Cela peut également être dangereux car le risque de blessure augmente avec l'augmentation du poids de l'outillage. Outre l'utilisation de segments d'outillage modulaires courts et de haute qualité, l'un des meilleurs moyens de réduire le temps de configuration consiste à installer un système de serrage hydraulique ou pneumatique sur le vérin de la machine. Ces systèmes de serrage de pliage de presse plieuse vous permettent de serrer les poinçons supérieurs sans utiliser de clés et de leviers encombrants. Certains ont la capacité de serrer, d'asseoir, de centrer et d'aligner l'outillage en appuyant sur un seul bouton.
La force de pliage plus élevée de la presse plieuse requise pour plier le HSS et les matériaux épais en général augmentera la déflexion de la machine et la nécessité de la compenser lors du pliage de pièces nécessitant une bonne précision et des pièces qui mesurent généralement 8 pi de long ou plus. L'utilisation de l'ancienne méthode de calage des matrices est rarement acceptable car elle prend beaucoup de temps et peut endommager le porte-matrice car la force est partiellement concentrée sur les cales au lieu d'être dissipée sur toute la surface portante de la partie inférieure porte-matrice. Cela créera le besoin d'avoir le porte-matrice inférieur réusiné périodiquement, augmentant ainsi le coût de l'opération globale.
La meilleure solution pour s'attaquer au problème de la déflexion de la machine à cintrer le métal est d'installer un système de bombage sur le banc de la machine. Les systèmes de couronnement d'aujourd'hui sont dotés de nombreuses fonctionnalités conçues pour vous permettre de les adapter à vos besoins et à votre budget spécifiques. Table hydraulique anti-déflexion pour presse plieuse CNC ou table de couronnement mécanique motorisée CNC.
Ils comprennent des ondes de tôle opposées pour une précision pratiquement infinie, des réglages localisés qui vous permettent de compenser l'usure locale du vérin et du banc de la machine et de l'outillage, des moteurs d'entraînement interfacés avec la commande, des manivelles manuelles à moindre coût pour le réglage de la couronne, le serrage des matrices des presses plieuses hydrauliques pour des changements rapides de matrices et le serrage manuel de la machine à cintrer sous la forme de plusieurs vis de réglage qui permettent l'utilisation d'outils sectionnés et fournissent une méthode peu coûteuse de fixation des matrices longues de rabotage.
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