Éliminez les défauts de cisaillement en 4 étapes

Le cisaillement est un processus de fabrication de métal utilisé pour couper des lignes droites sur une tôle. Le matériau est coupé (cisaillé) entre les bords de deux outils de coupe opposés. Cela fonctionne en serrant d'abord le matériau avec des supports vierges. Pendant le processus de cisaillement, une lame en mouvement descend sur une lame fixe en laissant l'écart entre elles déterminé par le décalage requis.

La lame mobile peut être inclinée afin de cisailler progressivement le matériau d'un bord à l'autre; cet angle est appelé angle de cisaillement ou angle de coupe (M). Un angle plus élevé diminue la force requise, mais augmente la course.

En ce qui concerne l'équipement, la machine comprend une table de cisaillement, des supports d'ébauches (F), des couteaux supérieurs et inférieurs (A, E) et une butée arrière (G), utilisés pour garantir que la pièce est coupée là où elle se trouve. censé être. La prise en charge du dos est souvent prise en charge avec la possibilité de décharger ou d'empiler automatiquement.

Pour obtenir une coupe parfaite, vous avez besoin d'un cisaillement de haute qualité, capable de réduire les effets des caractéristiques variables de la tôle, des contraintes internes et de la géométrie. Ces effets naturels, s'ils ne sont pas corrigés et compensés, deviennent des défauts du produit final, ce qui en réduit la qualité.

Variables dans le processus de cisaillement

Angle de coupe

C'est l'angle (C) du tranchant de la lame. Cela influence légèrement la force de cisaillement: l'utilisation de deux lames carrées nécessite une force de coupe supérieure à celle obtenue lorsque la lame supérieure est légèrement meulée, généralement à 87 ° maximum. La lame inférieure est toujours à 90 °.

Les lames à 90 ° sont appelées des lames «à quatre arêtes» et peuvent être tournées pour utiliser les quatre arêtes. Les lames inclinées sont appelées lames «à deux arêtes» et peuvent être tournées pour n’utiliser que deux arêtes. Les bords opposés ont un angle supérieur à 90 ° et ne peuvent donc pas être utilisés pour le cisaillement.

Angle de cisaillement

L'angle de cisaillement (M) a un effet important sur la force de cisaillement et sur la torsion, ce qui peut se produire lors du cisaillement de bandes minces. L'angle de cisaillement est inférieur à 3 °.

Dégagement de la lame

Le jeu des lames est la distance perpendiculaire (B) entre les lames de cisaillement. Le jeu de coupe exact dépend de l'épaisseur de la plaque et de la résistance du matériau. Des valeurs précises doivent être déterminées pour chaque cas. Si le jeu de coupe est trop faible, l'usure de l'outil augmente: les coûts d'outillage et la force de coupe seront plus élevés. Si le jeu est trop important, le matériau est aspiré entre les deux lames. Le résultat sera un bord coupé avec une conicité accrue et une déformation plastique plus importante. Le jeu de coupe est un facteur clé pour la qualité des arêtes.

En règle générale pour l'acier doux, le jeu de la lame est réglé à 0,06 mm par mm d'épaisseur de plaque jusqu'à 10 mm et à 0,04 mm par mm d'épaisseur de plaque supérieure à 10 mm. En unités impériales, le jeu des lames est réglé à 0,06 "par pouce d'épaisseur de plaque jusqu'à 1" et à 0,04 "par pouce d'épaisseur de plaque sur 1". Par exemple, une plaque de 16 mm d'épaisseur doit être coupée avec un jeu de lame de 0,04 × 16 = 0,64 mm. Dans les unités impériales, une plaque de 1/2 "doit être coupée à 0,06" x0,5 = 0,03 "de jeu entre les lames.

Angle de dégagement

Le pilon de la lame n’est pas parfaitement vertical, mais incliné vers l’arrière pour faciliter la séparation des pièces. L'angle de dégagement (D) est fixe et généralement réglé à 1,5 °.

Défauts de cisaillement

Les défauts de cisaillement courants sont la torsion, l’erreur de rectitude (cuisson), l’inclinaison et la mauvaise qualité des bords.

Torsion

Ce défaut tord la plaque le long de son axe. Cela se produit généralement lors du cisaillement de bandes étroites (moins de 10 fois l'épaisseur). Les conditions de cisaillement qui augmentent ce défaut sont liées à la géométrie de la tôle (épaisseur élevée, largeur réduite, longueur courte), aux caractéristiques du matériau (matériau souple, répartition inégale des contraintes) et bien sûr aux paramètres de coupe (angle de coupe élevé, vitesse de coupe élevée).

Pour réduire ce défaut, nous vous recommandons de réduire l'angle de coupe. Il est également utile d’ajouter un dispositif anti-torsion. Cette option consiste en une série de cylindres hydrauliques qui poussent la plaque contre la lame supérieure. Cette force opposée est appliquée pendant le cisaillement, proportionnellement à l'épaisseur de la plaque.

Crooking

Ce défaut produit une plaque incurvée le long de son plan (la surface reste plane). Elle est liée à la largeur de la bande, à son épaisseur, à la résistance du matériau et au sens du laminage à froid précédent (contraintes résiduelles). Pour réduire les courbures, il est recommandé d’utiliser un angle de cisaillement plus petit et de faire des prédécoupes dans le sens du laminage.

Une autre cause majeure consiste à utiliser une cisaille guillotine dans laquelle le vérin de la lame est uniquement soutenu à ses extrémités, et non sur toute sa longueur. Pendant le cisaillement, la lame devient tordue à cause de la force de coupe et a tendance à s'ouvrir au centre. Pour éliminer la cause fondamentale de ce problème, nous vous recommandons de choisir une cisaille avec des patins de lame réglables qui s'opposeront à cette déflection afin de maintenir la lame parfaitement linéaire.

S'inclinant

Cet effet donne une tôle cintrée: la tôle n’est plus plate car ses bords se dégagent du plan. Ce défaut est lié à l’angle de coupe et à la résistance de la plaque. Pour réduire cet effet, il est recommandé d'utiliser un angle de cisaillement plus petit (M) et de maintenir la tôle avec un support dorsal.

Mauvaise qualité de bord

Lors du cisaillement, le matériau se déforme initialement plastiquement dans une très petite région (H), provoquant une déformation résiduelle. Ensuite, la lame supérieure pénètre dans le matériau en formant une zone propre (I) où la coupe est nette et régulière. Près de la fin du cisaillement, le matériau cède et se fissure, produisant une surface rugueuse et irrégulière connue sous le nom de zone fracturée (J), qui s'étend dans la fraise d'arête (K). La zone fracturée n'est souvent pas perpendiculaire à la plaque mais à un angle variable (L).

Pour améliorer la qualité des bords, vous devez régler le jeu des lames (B) et contrôler leur usure.