Comprendre les presses plieuses modernes

Cela vous semble familier? Un opérateur travaille avec une presse plieuse mécanique, qui a un bélier qui doit terminer son cycle complet et une vitesse de cycle de course qui ne peut pas être ajustée, mais avant de pouvoir commencer, il doit déterminer la tolérance de courbure appropriée et k facteur pour le travail.

Si cela vous semble familier, vous utilisez les freins de presse depuis un bon bout de temps ou vous connaissez bien le comportement de la flexion dans les ateliers de fabrication. Vous savez probablement aussi que la flexion n’est pas faite de cette façon pour la plupart aujourd’hui.

Les presses plieuses modernes sont beaucoup plus sûres et ne nécessitent pas autant d’intervention manuelle que leurs prédécesseurs. Ce sont des machines sophistiquées conçues pour suivre le rythme de la fabrication rapide actuelle. Examinons les différents éléments qui séparent l’équipement moderne d’aujourd’hui des pièces de fer les plus anciennes d’hier.

Le lecteur de presse

Les presses plieuses hydrauliques ne sont pas nécessairement nouvelles, ce qui explique pourquoi elles réalisent la plupart des opérations de formage dans les ateliers de fabrication.

Leur fonctionnement est très simple à comprendre. Ces presses utilisent des cylindres hydrauliques synchronisés sur les bâtis en C qui déplacent le vérin. Un contrôle de débit alimente les cylindres en huile pour déplacer les pistons, qui contrôlent le mouvement du vérin. C’est un moyen peu coûteux de générer beaucoup de force.

Autrefois, un interrupteur de fin de course était utilisé pour contrôler le frein. Maintenant, les CNC sont utilisés. Outre les vannes de régulation de débit de haute précision, les presses plieuses hydrauliques d’aujourd’hui offrent une grande maîtrise et une puissance rentable.

La plupart de ces vannes hydrauliques sont montées directement sur les cylindres hydrauliques. Il y a plusieurs années, les fabricants ont dû faire face à des ruptures de tuyaux et à des béliers. Les fabricants de presses plieuses ont résolu le problème en éliminant ou en minimisant la tuyauterie. Les presses plieuses hydrauliques d’aujourd’hui ne doivent pas être confondues avec celles d’il ya plusieurs années.

Les freins hybrides sont maintenant plus largement disponibles que jamais auparavant. Avec un entraînement hydraulique, lorsque vous tournez la pompe dans un sens, vous pompez le vérin vers le bas. Lorsque vous tournez la pompe dans l'autre sens, vous pompez le bélier. Le concept hybride simule en quelque sorte une vis et un écrou. C’est une pompe bidirectionnelle et un servomoteur contrôle le mouvement de va-et-vient de la pompe. Vous n’avez pas de moteur triphasé qui bourdonne toute la journée, pompant de temps en temps le vérin. Maintenant, le moteur pompe la rampe uniquement lorsque la CNC demande la force.

Quels sont les avantages? Vous obtenez un temps de réponse rapide, une tuyauterie minimale, de bonnes vitesses (2 à 500 pouces par minute [IPM]) et une efficacité élevée en termes de performances. Cependant, un frein hybride n’est pas un système bon marché.

Les presses plieuses électriques ont fait sensation dans le marché au cours des dernières années. De nombreux fabricants associent «électrique» à la presse-plieuse à entraînement direct. Dans ces appareils électriques, un système de vis à billes, qui repose sur des billes de recirculation pour réduire les frottements au lieu de lubrifiants, abaisse les vérins.

La technologie des vis à rouleaux est devenue une nouvelle technologie permettant d’augmenter la capacité de charge de ces freins électriques. Ces types de vis ont plusieurs rouleaux hélicoïdaux filetés qui se trouvent autour d'un arbre fileté. Cette configuration convertit le mouvement rotatif d’un moteur en mouvement linéaire pour déplacer un vérin de presse-plieuse. Ces vis à rouleaux ont tendance à ajouter plus de surface portante dans l'entraînement de la presse.

Quels sont certains des avantages? Ce n’est pas nécessairement la vitesse, mais le facteur d’accélération. En règle générale, les freins de presse ne peuvent accélérer qu’à un certain taux. Avec un frein électrique, vous pouvez augmenter considérablement ce facteur d'accélération sans attirer de bulles d'air dans l'huile, etc.

Certains fabricants utilisent un double entraînement sur le frein électrique; un lecteur est pour approche rapide et l'autre lecteur est pour la flexion. Cela vous permet d’ajuster vos vis à billes et vos vis à rouleaux pour différentes applications.

Il convient de mentionner qu’il existe un autre moyen de convertir une petite force en une grande force. Appelons cela le lecteur de bloc et de tacle. Les freins avec des courroies en sont un exemple. On peut aussi l'appeler entraînement électrique à simple effet.

Avec ce type d'entraînement, le vérin se déplace dans une direction, ce qui présente certains avantages. Comme il s’agit d’un système monodirectionnel, il peut s’avérer moins compliqué et moins coûteux. Et vous minimisez le temps de passage au bas de la course parce que vous venez de relâcher les servomoteurs et que le vérin se renverse.

Un grand nombre de ces entraînements par courroie ou par palan distribuent également la charge de flexion sur l'ensemble du vérin. Chaque passage d’une courroie sur une poulie équivaut à une réduction de 10 fois du rapport de transmission. Cela peut créer de gros avantages en termes de performances pour les freins électriques par rapport aux freins hydrauliques.

Les tonnages plus légers sont le meilleur choix pour ces freins électriques. Si vous regardez les machines conventionnelles sur le marché, vous verrez un segment d’équipements de l’ordre de 100 tonnes ou moins; c’est bon pour les presses électriques et hybrides. À partir de 100 tonnes, une presse-plieuse électrique nécessite beaucoup de kilowatts pour générer la force nécessaire au travail. À ce stade, les économies d'énergie générées par la presse-plieuse électrique par rapport à un frein hydraulique sont négligeables. En termes simples, vous ne pouvez pas obtenir d’énergie pour quoi que ce soit.

Alors, comment transférez-vous la force de l’entraînement à la presse plieuse? Les trois concepts sont le lecteur central, le lecteur double et le lecteur distribué.

Le lecteur central est plus rentable. C'est simple. C’est limité à la flexion essentiellement centrale ou proche du centre. Avec le système d’entraînement central, vous n’avez pas les capacités de décalage.

Le système à un seul entraînement offre certains avantages en ce qui concerne la déflexion de la machine. Si le bélier pousse au centre de la poutre supérieure et que la poutre inférieure repose sur les cadres latéraux, vous obtenez un motif de déviation au centre de la courbe.

Pour un système à double entraînement, qui est une technologie conventionnelle dans le monde de la fabrication des métaux d’aujourd’hui, lorsque vous commencez à forcer le vérin vers le bas, la déviation au centre de la machine doit être compensée. Les fabricants de presses plieuses traitent cette déviation de nombreuses manières qui pourraient valoir un article en soi.

L'entraînement distribué est un hybride entre le centre et l'entraînement double dans lequel les cylindres d'entraînement sont déplacés légèrement depuis le côté de la machine. Cela crée une compensation de déviation parallèle. Vous pouvez compenser un peu le flex de la machine en plaçant ces disques.

Avec le lecteur distribué, la charge est répartie sur tout le ram. Le résultat est pratiquement nul.

Couronnement du lit

Le couronnement est la façon dont une presse plieuse compense la déformation de la machine.

La plupart des machines ont une sorte de dispositif de déviation mécanique sur les machines. Les cales et les cylindres hydrauliques sont utilisés pour compenser l'augmentation de la charge.

Dans les systèmes en boucle fermée, le centre du frein est également sous CNC.

Configuration de l'outil

Le temps de réglage sur la plupart des presses plieuses est égal au temps de changement d'outil. En partant du principe qu'un programme est exécuté hors ligne ou qu'un travail est en cours de relance, une presse-plieuse ne devrait avoir un temps d'immobilisation que lorsqu'un opérateur change d'outil pour le travail suivant.

Le moyen le plus rentable de procéder au changement d'outil rapide consiste à utiliser un outil conçu pour être placé et retiré facilement du pilon. Les types d’outils les plus courants qui correspondent à cette description sont les outils à bouton ou clic.

Un bouton poussoir à l'avant de l'outillage empêche l'outil de tomber du bélier. Un vérin hydraulique non seulement serre l'outil mais le maintient en place; le serrage et la mise en place de l'outil sont effectués simultanément. Une configuration d'outil de haute précision peut être réalisée très rapidement.

Il y a une limite de poids sur ce clic. Lorsqu'un segment dépasse 30 lb, l'outil doit être chargé en bout. De nombreux fabricants achètent des segments plus petits de l'outil pour rester sous les 30 lb. limite, de sorte que tous les outils peuvent avoir les clics.

Vitesse de flexion

La vitesse de flexion est le sujet brûlant aujourd'hui dans la fabrication de cercles. Une presse plieuse typique, peut-être une technologie vieille de 5 à 10 ans, peut effectuer environ 600 coudes par heure si elle tourne à vitesse maximale. Une presse plieuse hautement dynamique, telle qu'un frein électrique, peut effectuer jusqu'à 900 coudes par heure. C’est une amélioration significative.

Il est important de noter que la machine ne se penche que pendant un certain laps de temps, disons 20% du temps lors d’un quart de travail.

En utilisant une taille de lot de 25 à titre d'exemple, vous prévoyez cinq minutes pour la configuration; cinq secondes pour choisir et placer la pièce; cinq secondes pour se plier; cinq secondes pour se repositionner; cinq secondes pour se plier, jusqu'à ce que la pièce soit finalement mise dans la pile. Le temps total de production peut être de 20 minutes, mais le temps de pliage n’est que de six minutes, ce qui correspond à environ 30% du temps total.

Alors, quel est l'avantage de la haute vitesse? C’est avec de petites pièces. Si vous avez une machine standard et une machine à grande vitesse travaillant sur de petites pièces, la vitesse élevée présente un avantage considérable.

Mais à mesure que les pièces grossissent, cela peut prendre plusieurs minutes pour se retourner et les plier. Un atelier de fabrication peut avoir une machine infiniment rapide, mais le temps de traitement est réduit au minimum en raison du temps de manutention supplémentaire.

Optimisation de l'AVC

L’optimisation de l’accident vasculaire cérébral est le prochain sujet de discussion important dans la technologie de pliage. Une presse plieuse ne peut aller aussi vite avant de perdre en précision et en qualité.

Dans certains pays européens, la presse plieuse ne peut pas dépasser un certain seuil pour des raisons de sécurité. La solution consiste à vivre avec une vitesse fixe et à trouver des moyens d'optimiser cette vitesse et d'améliorer le nombre de coudes par heure.

En mettant l’accent sur l’optimisation de la course, vous verrez des presses-plieuses pouvant effectuer jusqu’à 1 000 virages par heure sans augmenter la vitesse de la machine.