Le cintrage augmente la productivité de la presse plieuse

Il y a des années, un opérateur pouvait installer un seul ensemble poinçon et matrice sur une presse plieuse et conserver cette configuration d'outillage pendant des jours, voire des semaines. Cela illustre la vision traditionnelle de l'efficacité de la production à son meilleur.

Mais la réduction des commandes et des délais a tout changé. Un fabricant personnalisé peut maintenant avoir besoin d'exécuter 20 travaux différents ou plus sur la presse plieuse sur un poste, un grand nombre, sinon tous, faisant appel à des outils différents, ainsi que toute la durée de basculement qui les accompagne. Les fabricants peuvent rarement se permettre une telle inefficacité en temps ou en travail.

La flexion de pièces complexes crée autant de défis. Avec des plis multiples nécessitant différents jeux d'outils, les pièces complexes nécessitent beaucoup plus de temps de travail, de préparation et de démontage.

Comment les fabricants gagnent-ils en efficacité lors de la formation de pièces complexes ou d'une série de pièces différentes, nécessitant toutes de multiples configurations d'outillage? Dans ces cas, les fabricants se tournent vers le cintrage par étapes, dans lequel plusieurs jeux d'outils (combinaisons poinçon / matrice) sont disposés les uns à côté des autres sur la plaque de la presse plieuse.

Les opérateurs peuvent compléter une pièce complexe sur une machine dans une configuration. Ils peuvent également utiliser une configuration pour plier une variété de pièces - cinq pièces ici, trois pièces ici, une douzaine de pièces après cela - chacune utilisant une combinaison de l'outillage sur une seule plaque de plieuse.

La pratique est devenue courante dans de nombreux magasins, où des opérateurs qualifiés de presses plieuses travaillent régulièrement dans diverses situations d'outillage par étapes. Mais la tâche n’est pas aussi simple qu’elle le semble. Cela ne se produit pas simplement en organisant des outils sectionnés sur la presse plieuse. Une configuration par étapes doit permettre à un opérateur de retirer une pièce après chaque pliage, sans l'endommager. Vient ensuite le facteur le plus important: la hauteur de fermeture ou l’espace entre le lit de frein et le pilon au bas d’un mouvement de flexion pour un travail particulier. Pour que la flexion par étapes fonctionne, tous les jeux d'outils doivent effectuer la tâche à la même hauteur de fermeture.

Compte tenu de tout cela, comment les techniciens et les opérateurs de réglage de presse plieuse créent-ils ces réglages pour pouvoir effectuer le pliage par étage de manière efficace et efficiente? Ils ont plusieurs options.

Le calage: une bonne option

Supposons qu'un opérateur dispose d'un ensemble d'outils à 90 degrés, puis d'un autre ensemble d'outils à 90 degrés avec une ouverture en V différente, côte à côte. Cela suppose que la ligne de pliage est suffisamment courte pour charger les deux outils dans le frein en même temps. Pour former le deuxième angle de 90 degrés dans l'ouverture en V la plus grande et la plus profonde, la pointe du poinçon descend légèrement plus loin. Cela crée une course plus profonde qui, si elle n’était pas prise en compte, provoquerait la collision du premier jeu d’outils, endommageant à la fois les outils et la presse plieuse et créant un grave danger pour la sécurité des personnes à proximité.

Pour éviter cela, les opérateurs utilisent le plus vieux truc du livre: le calage. Plus précisément, ils insèrent une cale ou une contremarche de fortune sous le jeu d’outils avec l’ouverture en V la plus large et la plus profonde, de sorte qu’elle partage une hauteur de fermeture commune avec le premier jeu d’outils. Cela permet à l'opérateur de charger les deux jeux d'outils en même temps dans une configuration empêchant la collision de l'outillage.

Bien qu’apparemment simple, l’utilisation de cales et de contremarches peut être assez complexe, nécessitant du temps et une habileté importante de l’opérateur. De plus, chaque configuration peut nécessiter des cales ou des rehausses de tailles différentes en raison de la nécessité d’un outillage différent pour atteindre la hauteur de fermeture commune. Cela signifie que chaque configuration peut nécessiter un calage individuel pour chaque partie. Ceci est plus courant sur certains types d’outils que d’autres. Quoi qu’il en soit, cela peut faire des ravages sur les pratiques Lean et causer souvent tant de temps d’immobilisation qu’il est plus rapide de former les pièces dans de multiples configurations plus simples.

Une meilleure option: des outils de la même famille

Normalement considéré comme une solution intermédiaire, ce type de cintrage utilise des outils de la même famille de perforateurs avec le même angle et la même ouverture en V. L'angle de la matrice et du poinçon de chaque jeu d'outils doit correspondre. Par exemple, une configuration par étapes peut comporter un dé à 90 degrés couplé à deux poinçons à 90 degrés.

Les poinçons doivent appartenir à la même famille de hauteur théorique élevée. Tant que les opérateurs correspondent à l'outillage de cette manière, ils peuvent effectuer un pliage par étapes. Si les poinçons appartiennent à la même famille de hauteur mais que les angles ne correspondent pas ou si l'ouverture de la matrice est modifiée, les matrices ne sont pas planifiées en même temps.

C'est certainement plus efficace que le calage. Néanmoins, différentes exécutions de pièces utilisent rarement les mêmes ouverture et angle de poinçon en V. Cet arrangement n'offre aucune flexibilité en dehors d'une famille d'outils unique.

La meilleure option: outils mis en scène

Les outils conçus avec des hauteurs de fermeture communes éliminent le besoin de cales et de contremarches et offrent plus de flexibilité que les outils dotés des mêmes angles de matrice et de poinçon. La conception des outils étagés (également appelés outils à hauteur de fermeture commune) permet de configurer plusieurs ensembles de poinçons et matrices dans une seule presse plieuse. Avec les outils par étapes, une configuration unique peut comporter un mélange d'angles, de décalages, d'outils d'aplatissement, voire de poinçons et de matrices à col de cygne avec différentes ouvertures en V. Une fois les jeux d’outils chargés, les opérateurs traitent la pièce brute une fois, en la transportant successivement d’un jeu d’outils à l’autre.

Géométrie de pièce et profils d'outil

La flexion d'étape peut conduire à des pratiques allégées, mais comme pour toute autre chose, un fabricant doit d'abord prendre en compte les variables de l'application. Cela inclut la géométrie de la pièce. Si une pièce est aussi longue que la presse plieuse, l'opérateur utilisera un seul jeu d'outils. Dans ce cas, la flexion par étapes n’est évidemment pas possible. La géométrie de la pièce ne permet tout simplement pas de configurer plusieurs outils.

Un autre facteur est le nombre de profils d'outils différents requis par un travail. Supposons qu'un travail nécessite de nombreux profils d'outils qui nécessitaient traditionnellement plusieurs changements d'outils. Si un fabricant a mis en place l’outillage, le cintrage par étape est la solution évidente. Dans une configuration de cintrage par étage, un opérateur peut effectuer tous les cintrages d'une pièce sans avoir à changer ou à manipuler l'outillage.

Mais que se passe-t-il si un magasin n’a pas un tel outillage? Si un travail nécessite de nombreux profils d’outils, la flexion d’étape à l’aide de méthodes de rééquilibrage à l’ancienne école peut toujours avoir un sens économique. Cela dépend de nombreux facteurs, notamment la quantité de pièces, la fréquence des commandes, la durée du calage, la répétabilité de la configuration par étapes, ainsi que le temps de commutation que la configuration par flexion par étapes supprime.

Flexion décentrée

Une presse plieuse effectue généralement des coudes avec un seul jeu d'outils au centre du lit de frein, où les forces sont égales et les coudes sont vrais. La création de courbes au centre du frein procure aux opérateurs l'avantage de forces équilibrées.

La flexion sur scène s'applique souvent aux forces de flexion non seulement vers le centre, mais également sur les côtés gauche et droit du plateau de la presse plieuse lorsque l'opérateur se déplace d'un ensemble d'outils à l'autre. Cela soulève une autre considération: pour effectuer une flexion par étapes, une presse plieuse doit permettre une flexion décentrée.

En général, les presses plieuses orientées vers le bas peuvent mieux supporter les forces déséquilibrées que les freins actifs, car les systèmes à action descendante sont équipés pour compenser le tonnage du côté gauche ou du côté droit de la machine. Spécifiquement, une presse plieuse à action descendante comporte des cylindres hydrauliques à gauche et à droite du faisceau. Via la commande de la machine, ceux-ci compensent généralement le tonnage à gauche ou à droite de la machine et permettent une flexion décentrée sans provoquer l'arrêt de la machine.

Cependant, les presses plieuses à actionnement avancé ont des mécanismes qui arrêtent la machine lorsque trop de tonnage est détecté de manière décentrée. Cela ne veut pas dire que la flexion décentrée ne pourrait pas être réalisée avec un frein à action ascendante, mais l'application aurait des limites de longueur de flexion et de tonnage.

Quantité de pièce et fréquence de commande

Lorsque vous produisez plus de pièces plus fréquemment, le cintrage par étage offre une efficacité accrue. Cela peut également profiter à d'autres scénarios de quantité et de fréquence, par exemple un certain travail complexe commandé en petites quantités mais fréquemment.

Il s’agit d’examiner minutieusement le temps sans valeur ajoutée, y compris les temps morts dus aux longs changements et à la manutention excessive de matériaux. Moins est le meilleur.

Considérations arrière

Les presses plieuses modernes à commande numérique ont des butées arrière programmables. Ils passent immédiatement d'un jeu d'outils à l'autre, en mesurant précisément un pli après l'autre. Le calibre moderne multiaxes a rendu le cintrage de scène plus flexible que jamais.

Jauger sur des machines anciennes, pré ou non-CNC est une autre histoire. L’axe R de la jauge arrière, c’est-à-dire le mouvement de va-et-vient des doigts, constitue le plus grand défi. La butée arrière doit être positionnée sur l’axe R de manière à pouvoir mesurer à différentes hauteurs d’épaulement de la matrice, l’opérateur plaçant l’ébauche sur la matrice avant de lancer le cycle de pliage.

Pour régler la butée arrière sur les presses-freins non-CNC, l'opérateur tourne une manivelle. Quoi qu’il en soit, tourner une manivelle ne prend généralement pas beaucoup de temps. Et heureusement, pour les opérateurs de presses plieuses pré-CNC, les réglages de la butée arrière sont généralement minimes ou inutiles, à condition que les hauteurs d'épaulement des matrices soient similaires. À quelques exceptions près, la plupart des presses plieuses pré-CNC soutiennent la flexion de la platine si la hauteur de l’épaulement de la matrice varie légèrement, tant que la butée arrière est réglée sur un point milieu.

Fait en un

À mesure que la technologie de pliage progresse pour répondre aux besoins d'une fabrication flexible à court terme, le pliage par étapes est devenu encore plus répandu. La programmation de pliage hors ligne et la simulation 3D peuvent montrer au programmeur comment une pièce se formera d'un jeu d'outils à un autre. De plus, si une bride précédemment formée entre en collision avec un outil adjacent, le programmeur la verra avant que le travail n'atteigne la presse plieuse.

Le contrôleur moderne du frein affiche une simulation 3D qui guide l’opérateur tout au long de la séquence de pliage. Certaines presses plieuses ont des pédales qui se déplacent vers le prochain virage, tandis que d'autres ont des voyants juste au-dessus de l'outillage qui indiquent exactement où l'opérateur doit se diriger pour le prochain virage.

Néanmoins, même sur des machines plus anciennes, l’outillage par étapes peut économiser beaucoup de temps et d’argent. Bien que la pratique du calage à l'ancienne soit encore courante et efficace, les fabricants ont d'autres options de cintrage. Une solution consiste à utiliser des poinçons de la même hauteur et du même angle avec le même dé; une autre solution est l'outillage mis en scène.

En fin de compte, il s’agit de gagner du temps en éliminant la manipulation des matériaux sans valeur ajoutée et le temps de changement - les déchets classiques du lean. L'outillage à hauteur de fermeture commune permet aux ateliers de fabrication de procéder à un cintrage de scène avec des presse-plieuses de style américain et européen et à plusieurs styles d'outillage pour effectuer chaque pliage requis pour un travail. En termes simples, le cintrage par étapes permet au fabricant de le faire en un.