L'évolution de la flexion de précision

L'évolution de la flexion de précision

Précision avec une presse mécanique

Au cours des trois dernières décennies, avec l'évolution de la technologie des presses plieuses, la flexion de précision a évolué avec elle. Au début des années 1970, le seul moyen d’atteindre un angle de courbure de ± 1 degré était de cogner avec une presse plieuse mécanique. Ces freins étaient les machines les plus simples et les plus pare-balles du marché. Certes, des presses hydrauliques étaient apparues, mais leurs vérins pouvaient se répéter à seulement ± 0,004 pouce ou plus, trop imprécis pour un pliage de précision.

  Pensez au mouvement de la presse plieuse mécanique en ce qui concerne le bras d'un boxeur qui lance un coup de poing. Si le bras ne s'étend que partiellement, plié au coude, quelqu'un peut facilement le bouger. Mais si le bras s’étire complètement et que le coude est bloqué, il est extrêmement difficile pour quelqu'un de repousser ce poing et de le déverrouiller - c’est l’effet de levier. Lorsqu'il est complètement déployé, ce poing peut avancer avec une force considérable.

  Il en va de même pour une presse plieuse mécanique. Considérez une machine de 90 tonnes avec une pénétration profonde. Il produit 90 tonnes presque au bas du trait et, lorsqu'il s'étend complètement, le poinçon pénètre dans le métal de quelques millièmes de pouce, augmentant ainsi le tonnage et produisant souvent 50% de puissance supplémentaire; une presse plieuse de 90 tonnes est capable d’exercer 135 tonnes.

  Pour cette raison, les concepteurs ont construit les bâtis et les roulements de ces machines pour supporter ce tonnage supplémentaire. La précision est venue avec le vérin complètement étendu, produisant un "empilement rigide". d'éléments allant du vilebrequin à l'excentrique, en passant par la vis, le poussoir, le poinçon, le matériau, la matrice - aussi rigide que le bras du boxeur tendu.

Les presses mécaniques nécessitaient une grande habileté. Sans système hydraulique ni commande numérique par ordinateur, un opérateur a appris à faire glisser l'embrayage de la machine avec précision. C'était presque un art. S'il glissait mal l'embrayage, il pourrait abaisser le vérin trop rapidement, ce qui créerait une situation dangereuse pour lui, ainsi qu'une mauvaise partie. S'il permettait à ce bélier de descendre trop loin, il pourrait causer des dommages importants à la machine, endommager les paliers et les vis et peut-être même fissurer une plaque latérale. En même temps, ces freins avaient un outillage planifié, ce qui signifiait que la hauteur de la pointe des épaules à une extrémité de l'outil pouvait être plus longue de quelques millièmes de pouce par rapport à l'autre extrémité. Les opérateurs devaient ajuster le niveau de compression exactement pour atteindre un virage précis et devaient souvent caler des sections de la matrice.

L'hydraulique à l'honneur

  Les presses hydromécaniques ont été la prochaine étape dans la précision. Introduits à la fin des années 1970 et au début des années 1980, ils représentent les premiers systèmes utilisant l’hydraulique pouvant atteindre une répétabilité de bélier de ± 0,001 po. Un modèle introduit dans les années 1970 a remplacé l’embrayage et le frein par des cylindres hydrauliques. Cette conception éliminait le besoin d'avoir un opérateur expérimenté, car il n'était pas nécessaire de faire glisser un embrayage. Il possédait une excellente capacité de frappe, l’effet de levier générant jusqu’à 50% de tonnage supplémentaire en bas. Mais cela n’a pas encore amélioré la répétabilité du bélier.

  Une autre conception utilisait un culbuteur, un peu comme une bascule, avec le cylindre hydraulique à une extrémité et le bélier à l’autre. En plaçant le cylindre trois fois plus loin du point de pivotement, le vérin produisait un effet multiplicateur. Pour produire 90 tonnes de force de flexion, le cylindre ne devait produire que 30 tonnes de force. Plus important encore, si le cylindre pouvait s’arrêter dans un rayon de 0,003 pouce, le vérin pouvait s’arrêter dans un rayon de 0,001 pouce. Cette conception a été la première avancée décisive dans l’augmentation de la précision d’une presse plieuse hydraulique. Les moteurs hydrauliques permettaient un meilleur contrôle du vérin, tandis que les liaisons mécaniques assuraient la précision. D'autres conceptions hydromécaniques ont suivi, et la conception est toujours très populaire aujourd'hui en raison de sa simplicité et de son prix.

  Au début des années 80, un frein mécanique avec pénétration et flexion de l'air avec une machine hydromécanique, tout en produisant des courbes précises pour le moment, ne pouvait toujours atteindre que ± 0,001 pouce. répétabilité du bélier. Les servo-valves ont brisé cette barrière de répétabilité. Sur une machine hydraulique, ces vannes pourraient mesurer avec précision le débit d'huile vers le cylindre hydraulique et s'ajuster automatiquement. C'était comme si les fabricants de machines avaient donné un cerveau à ces vannes hydrauliques. Au début, ces vannes étaient très chères et sensibles à la saleté et à l'huile. Néanmoins, finalement, un système hydraulique - une machine plus contrôlable et plus sûre - pourrait effectuer ce que l’on considère de nos jours le pliage pneumatique de précision, avec une tolérance de ± 0,0004 po. ou meilleure répétabilité du bélier.

La prochaine étape - et ce qui a finalement poussé la flexion de précision à sa position actuelle - est le contrôle numérique avancé. Avec de meilleurs contrôles, les fabricants ont transféré le cerveau des valves du cylindre au contrôle. Les vannes proportionnelles ont remplacé les vannes servo. Grâce à leur sophistication et à leur puissance de traitement en constante augmentation, les commandes numériques haut de gamme peuvent surveiller jusqu'à la minutie, en mesurant au microns près.

  Les freins de précision actuels offrent une surveillance intelligente permettant de prendre en compte les écarts de rappel, de déviation et de matériau. Certaines techniques reposent sur des bases de données de pliage qui prédisent théoriquement ce qui va se passer et s’adaptent avant que le pliage ne se produise. La plupart proposent des dispositifs qui permettent aux fabricants de former, mesurer, puis d’ajuster au cours du processus de pliage, à l’intérieur de la presse plieuse (à l’aide de capteurs de pression) ou à l’extérieur (avec des dispositifs de repérage au laser).

  Les systèmes servo ou électrohydrauliques et autres hybrides sont apparus pour les travaux de précision. Certains fabricants proposent des servofreins entièrement électriques qui éliminent les systèmes hydrauliques complexes et coûteux à entretenir tout en conservant leur contrôle et leur précision.

L'importance de l'outillage

  Mais quelle que soit la précision de la machine, elle ne ferait rien pour améliorer la précision sans un outillage précis. Un outillage rectifié, avec des tolérances maintenues à ± 0,0008 po, reste une exigence pour le pliage pneumatique de précision sur une presse plieuse. Non seulement l'outillage produit une grande précision, mais des technologies telles que le bridage hydraulique avec localisation par bouton-poussoir facilitent la configuration, ce qui est particulièrement utile pour une main-d'œuvre peu qualifiée.

Équilibre entre technologie et compétence

  Historiquement, la flexion de précision a nécessité trois éléments principaux: la compétence de l'opérateur, la répétabilité du pilon et un contrôle capable de mesurer cette répétabilité. Ces deux derniers ont permis aujourd’hui de faire évoluer très rapidement un opérateur relativement peu qualifié.

  Mais quelle que soit la technologie, les fabricants de produits métalliques doivent, comme toujours, adapter la technologie à leurs besoins commerciaux. Par exemple, si un magasin place un dispositif de mesure d'angle sur une presse plieuse, cela peut améliorer la qualité prévisible, mais à quel prix? Selon la technologie, de tels appareils de mesure peuvent augmenter les temps de séjour du vérin; l'opération prend plus de temps et coûte donc plus cher.

  Envisagez une application d'appareil d'éclairage utilisant une presse plieuse haut de gamme avec une mesure en temps réel et un frein bas de gamme, les deux pouvant produire le pli dans les tolérances. Un test peut révéler qu’une pièce peut être produite sur le frein inférieur en 45 secondes. En raison de son pilier d’habitation, le frein haut de gamme prend 60 secondes. C'est beaucoup plus lent. Certes, le frein bas de gamme peut nécessiter plus de compétences pour la configuration et le fonctionnement, ce qui peut être un réel obstacle, surtout si un magasin a du mal à trouver du personnel qualifié. la technologie peut être un bon ajustement.

  En fin de compte, il s’agit d’atteindre une qualité prévisible à un coût prévisible, adapté aux besoins des marchés desservis par un magasin. Au fil des décennies, ce fait n'a jamais changé.

Variables affectant le pliage à l'air de précision

La précision du pliage pneumatique de précision final sur une presse plieuse hydraulique est fonction des variables suivantes:

Variables de la machine ：

●Répétabilité de la presse plieuse

● Déviation du lit et du bélier

● Déformation des logements latéraux

● Le temps de réponse du système de remplissage et des vannes

● Températures ambiante et d'huile

● Heure à laquelle le matériel est maintenu sous charge

Variables d'outillage ：

●Tolérance dimensionnelle du porte-poinçon, matrice et matrice

● bonne assise et alignement de l'outillage

● l'usure du poinçon et de mourir

Variables matérielles ：

●Homogénéité du matériau, en particulier la limite d'élasticité

● Epaisseur du matériau

● Sens du grain du matériau pendant le formage

● Revêtements de protection des matériaux

● dureté de surface

● retour en arrière