CONCEPTION ET ANALYSE DE MATRICE DE COUPURE

Abstrait Les procédés de traitement de la tôle sont principalement utilisés dans divers aspects, non seulement à des fins industrielles, mais également à des fins commerciales. Pour cela beaucoup de gens sont engagés dans le développement des tendances par leurs idées innovantes. En particulier dans la conception des matrices, ils ont fabriqué différents matrices pour différentes fonctionnalités, telles que matrice combinée, matrice progressive, matrice en acier, règles modulaires, matrice modulaire, matrice de transfert, etc. Ces matrices fonctionnent avec leurs propres critères de perspective. C’est pour cette raison que les habitants des micro et petites industries moyennes ont souffert d’investir davantage dans un seul jeu de matrices. Ils sont incapables de surmonter le bénéfice avec de meilleures marges et certains sont en poids mort, ce qui est très difficile à gérer par une seule personne. L'objectif principal de cet article est de concevoir une matrice avec matrice et poinçons interchangeables et de réduire le poids du matériau en modifiant les matériaux des jeux de matrices. Cet article se concentre principalement sur différentes opérations effectuées dans un seul jeu de matrices avec différentes stations, comme un dé progressif. Mais la différence réside dans le mode de fonctionnement - la matrice progressive peut effectuer une séquence de fonctionnement d'un seul coup de presse, ici cette matrice peut effectuer une opération individuelle dans chaque station de la matrice définie d'un seul coup de presse. Cela devrait éliminer constamment les pertes de temps de production et réduire la main-d'œuvre liée au chargement et au déchargement des feuilles. Les pièces des jeux de matrices, des poinçons et des matrices sont conçues de manière solide et assemblées avec le matériel de montage. L'analyse par éléments finis de chaque partie des jeux de matrices est réalisée à l'aide de l'outil simulationxpress.

1. INTRODUCTION De nos jours, les secteurs de la fabrication ont remplacé les composants les plus coûteux et les pièces moulées au moyen de pièces en tôle. À partir de ce phénomène, le coût des produits et le poids des composants sont réduits au maximum. Le taux de production de chaque pièce est augmenté avec les quelques jeux de matrices. Ceux-ci doivent trouver les pistes pour conduire la nouvelle technologie avec divers aspects. Ici, les processus de traitement de la tôle entrent en jeu en tant que processus de formage des métaux. Il peut également être appelé processus de travail de la presse. Avec l'aide de l'ensemble de poinçons et matrices, la tôle peut se déformer en différentes formes selon la théorie du comportement de la tôle décrite par Ivana Suchy.

1.1 Types de matrices La théorie du comportement de la tôle est le pilier du développement de divers types de matrices qui peuvent être différenciées par leur fonction. Dans certaines des matrices, la tôle doit être coupée de la bande et la partie restante est retirée sous forme de rebut. Dans certaines autres matrices, la pièce complète est finie dans la station unique. En fonction de leur construction et de leurs fonctions, le dé est divisé en groupes suivants [1].

1.2 Dies Compound

  Les matrices ayant subi plus de deux opérations de découpage telles que le découpage, le perforage, etc. peuvent être exécutées en continu d'un seul coup. Dans les poinçons composés, le poinçon supérieur est relié au bélier qui entre en permanence avec le métal et perce la cale. Ce poinçon se déplace vers le bas, les ressorts continuent à se comprimer et après une certaine limite, le poinçon inférieur se déplace vers le haut et efface la partie extérieure. Ici, toute l'opération est effectuée sur une seule station, le résultat est précis mais la conception de la matrice est compliquée.

1.3 Matrices combinées Les matrices ayant subi les opérations de découpage et de formage sont combinées et réalisées en une seule opération. Le premier flan est préparé dans la matrice, puis il est maintenu par des coussins de pression et dessiné. Tout cela est réalisé entièrement à l’intérieur de la matrice en utilisant des organes de poinçon et de matrice actionnés par came ou en concevant la matrice pour une presse à double action comportant deux vérins indépendants ou des glissières en mouvement dans un autre.

1.4 Matrices Progressives

  Dans les matrices progressives, les pièces passent de la première station à la suivante, ce qui porte des opérations variables à exécuter dans une station individuelle. Chaque station fonctionne en série et la pièce est stockée jusqu'à la fin de la station qui découpe la pièce finie. À la fin de chaque trait, le stock se dirige vers un poste et la pièce complète est construite en un seul coup de bélier. Il peut être conçu pour des opérations compliquées de pliage, de formage, etc. Dans ces matrices, l'indexation à chaque station est très importante et, par conséquent, la précision est réduite. Cependant, sa conception est simple.

2. CONSTRUCTION DE MATRICE  L'ensemble de matrices est la partie principale de chaque construction de matrice. Il est composé de matrice supérieure et matrice inférieure sont tous deux usinés en parallèle en taille. La partie de la matrice est munie de la tige qui est utilisée pour serrer le bélier de la presse. Les matrices supérieure et inférieure sont alignées avec les broches de guidage. Ils sont fermement attachés au décolleur et la matrice supérieure est équipée des bagues dans lesquelles ces broches se glissent. Les blocs de matrice sont montés dans la matrice inférieure dans laquelle ils sont attachés à travers les boutons de matrice. La plaque de perforation est montée sur le patin supérieur de la même manière que le bloc de matrice. Il retient tous les poinçons qui sont perforés de la feuille à l'aide de matrice en bas. Pendant le poinçonnage, la plaque de démoulage à ressort peut empêcher les perforations de se fendre des fissures. La plaque de démoulage est maintenue dans la plaque supérieure avec un emplacement décalé des forces des ressorts au moyen de broches de guidage. Cet ensemble de matrices est la combinaison de deux matrices. La matrice supérieure est de forme rectangulaire avec quatre matrices. Le jeu de matrices inférieur est de forme rectangulaire avec un jeu de matrices ouvert, utilisé pour les pièces simples en grande quantité.

2.1 Matériaux utilisés dans la matrice L'ensemble de matrices est constitué d'alliage Aluminium-Silicium en remplaçant le matériau en acier à outils qui améliore la ductilité et le niveau de dureté élevés. Ce matériau est recommandé pour le poids léger de la matrice et il a tendance à se déformer pendant que la force de poussée est appliquée, pour reprendre sa forme initiale. Cependant c'est une bonne résistance à la corrosion. Il est capable de supporter jusqu'à 10 bars de pression appliquée par la presse hydraulique [2].

2.2 Composition chimique de l'alliage LM6

  Depuis, les pourcentages dans le tableau sont dans les compositions de préfabrication. Il peut varier légèrement les compositions lors des processus de coulée subis [3].

2.3 Composition chimique de l'alliage 14C6

  La composition chimique ci-dessus des aciers alliés cémentés pour le façonnage à froid et l'extrusion à froid, conforme à la norme IS 11169 (1) - 1984 [4].

2.4 Die - Structure d'ensemble L'ensemble de matrices est conçu conformément aux données de conception [5]. La plaque supérieure est conçue comme un ensemble de matrices de pilier avec un espace de travail rectangulaire. La dimension totale de la matrice est de 315 x 250 mm. Et la surface de travail de la matrice est de 200 x 150 mm. La tige est fixée au centre de la plaque qui est le centre de gravité de toute la région. La bague de guidage de la plaque supérieure est alignée aux quatre coins du rectangle et équidistante dans toutes les directions. Les poinçons sont alignés en ligne droite sur l'axe central de la plaque. Les perforations telles que perçage, découpage, pliage sont fixées dans la plaque de perforation à l’aide de matériel de montage

  La plaque inférieure est constituée de deux éléments de guidage montés de chaque côté de la plaque, qui servent à protéger la matrice de la plaque de démoulage. Cela devrait permettre l’espace de travail dans la plaque inférieure. Les différentes stations de matrice y sont placées telles que le perçage, la flexion, le découpage qui sont alignées en série.

2.5 Dégagement et durée de vie de l'outil

  Clairance = D - d ----------------------------------- ① Où, D = Diamètre de la matrice d = Diamètre du poinçon Lors du découpage, la matrice détermine la taille de la coupe; les dimensions du poinçon doivent être réduites de la quantité déterminée par le jeu. En perçant, le poinçon détermine la taille de la coupe. La dimension de la matrice est augmentée du jeu requis [5].

  Le jeu entre le poinçon et la matrice dépend des propriétés du matériau qui doivent être cisaillées. Pour les matériaux qui sont de nature ductile, a une valeur de jeu moindre et pour les matériaux souples, une valeur de jeu importante. En dehors de cela, un dégagement excessif de la matrice entraînera la formation de bavures dans le matériau cisaillé. En évitant cela, le poinçon et la matrice doivent avoir une valeur de jeu limitée, ce qui entraîne une réduction de la durée de vie de l'outil. Par exemple, augmenter la durée de vie de l'outil en doublant le jeu des matrices. Par conséquent, chaque fois que la précision de la dimension de découpage n’est pas importante. Il est conseillé de conserver les jeux de matrice en excès et d’éliminer manuellement la fraise de traction. Pour un métal en feuille doux, le jeu devrait être recommandé de 2,5% à 5,0% de son épaisseur [6].

  Le jeu recommandé de la matrice = 3,5 / 100 * 2 mm = 0,070 mm

  L'alésage de la matrice = Diamètre du poinçon + 2 (jeu de la matrice)

2.6 Calcul de la force

  1. Force de coupe La force de coupe appliquée dans le poinçon pour effectuer des opérations de perforation telles que le perçage et le découpage dans le matériau de base peut être calculée à l'aide de la résistance au cisaillement réelle et de la surface du matériau à l'aide de formules [6]

2. Force nécessaire au pliage La force requise pour le pliage est mesurée à partir de l'angle et de la longueur du pli, des propriétés du matériau et de la direction de pliage par rapport aux caractéristiques du grain [6]. Pour la force de flexion en Uéquation comme