Modèle de presse plieuse

Le coude basique à 90º

  La flexion des presses plieuses se divise en deux catégories de base avec plusieurs options de compromis. Le premier est la base de tout travail de presse plieuse et est appelé flexion à l'air. Le deuxième type est appelé flexion inférieure.

A) cintrage à l'air

  La flexion à l'air est définie comme trois points de contact avec la pièce pour former un angle en ligne droite (Fig. 3-1). Le nez de la matrice supérieure ou supérieure force la pièce à former dans la matrice inférieure en forme de vé. L'angle inclus, usiné à la fois sur les matrices supérieure et inférieure, ne doit permettre aucun contact avec la pièce, à l'exception du nez de la matrice supérieure et des coins de l'ouverture en vé de la matrice inférieure. Lorsque la matrice supérieure a pénétré suffisamment profondément dans la matrice inférieure pour produire l'angle requis (c'est au bas de la course de formage), la matrice supérieure est ramenée au sommet de la course, libérant la pièce à présent formée. Lorsque la pièce est relâchée, les deux jambes de la pièce nouvellement formée reviendront quelque peu en arrière jusqu'à ce que les contraintes dans la pièce formée soient équilibrées. Si le matériau est de l'acier laminé à froid simple, il est courant que le métal s'ouvre de 2 ° à 4 ° de l'angle réellement formé pendant la course de formage.

La plus grande majorité de la formation de presse plieuse consiste à plier une pièce en vé à 90 °. Pour permettre le retour élastique, les angles coupés sur les matrices supérieure et inférieure seront usinés selon un angle inférieur à 90 °, normalement compris entre 75 ° et 85 °. Cela permet à la pièce de n'avoir que trois points de contact avec l'outillage et aucun contact avec les autres surfaces.

  Le rayon du nez de la matrice supérieure doit être égal ou inférieur à l'épaisseur de métal en cours de formation. Plus le rayon du nez est net, plus l'usure de la matrice est importante. Des rayons de nez spéciaux sont souvent nécessaires pour l'aluminium, les matériaux à haute résistance ou les matériaux exotiques. Il y a deux règles simples qui ont été utilisées pendant des années pour choisir un outillage qui donnera le pli d’air le plus cohérent et le plus précis lors du formage d’acier doux. Les ouvertures recommandées pour les matrices en vé qui se trouvent sur les cartes de jaugeage des coudes sont basées sur ces méthodes. La première règle, élaborée dans les années 1920 pour déterminer la meilleure ouverture de matrice de vé, consiste à multiplier par 8 l'épaisseur du matériau et à arrondir la réponse à la fraction simple la plus proche. Par exemple, l'acier doux de calibre 16 a une épaisseur nominale de 0,060 ". Multipliez 0.060 & quot; × 8, et la réponse est 0,48 ". Pour sélectionner la bonne ouverture du vé, la réponse est arrondie à 0,5 ". Les opérateurs de presse plieuse ont également constaté que lors du formage d’acier doux, le rayon intérieur du matériau plié était fonction de l’ouverture de la matrice en vé. Bien que le rayon intérieur soit de forme parabolique plutôt que de rayon réel, il est de pratique courante de mesurer cet arc avec une simple jauge de rayon qui épouse étroitement la pièce formée. Par conséquent, la deuxième règle est que le rayon intérieur prévu est égal à 0,156 (5/32) fois l'ouverture de la matrice de vé utilisée. Si l'ouverture du dé meurt est plus de 12 fois supérieure à l'ouverture du dé, il apparaît que le rayon intérieur est réellement elliptique et tout rayon dimensionnel indiqué sur un dessin est une estimation. Si vous essayez de former une pièce en utilisant une ouverture en vé inférieure à 6 fois l'épaisseur du matériau, le rayon intérieur ne sera pas un rayon car le matériau essaiera de former un rayon intérieur théorique inférieur à une épaisseur de métal, ce qui est impossible à l'air plier. Selon les règles ci-dessus, un seuil de 0,5 & quot; Ouverture en vé (calculée pour jauge 16) × 0,156 correspondra à environ 0,075 & quot; rayon intérieur. Notez que la règle, qui s'applique principalement aux matériaux en acier doux, ne fait pas référence à l'épaisseur du matériau utilisé. Si le premier exemple d’acier doux de calibre 16 recommande un diamètre de 0,5 & vee ouverture être sélectionné, le résultat 0.075 & quot; le rayon intérieur sera légèrement plus grand que 0.060 & quot; épaisseur de matériau. Si 18 (0,048) calibre d’acier doux était formé en utilisant le même 0,5 " Vee die ouverture, un 0.075 & quot; similaire rayon intérieur serait formé dans le matériau plus mince. Si de l'acier doux de calibre 14 (0,075) était formé sur la même matrice, le rayon intérieur résultant serait très proche de l'épaisseur du métal. Par conséquent, pour la plupart

des épaisseurs de gabarit habituelles normalement utilisées pour le formage des presses plieuses, une ouverture de matrice en vé de 6 fois l'épaisseur du métal arrondie à la fraction simple suivante produira un rayon intérieur proche de l'épaisseur d'un métal. Consultez la section suivante (B) décrivant les tolérances de formage pour comprendre pourquoi l’ouverture de filière en V de huit fois l’épaisseur du métal demeure la sélection d’ouverture en V recommandée et la plus utilisée. Voir le tableau des différents calibres d'acier doux montrant l'épaisseur nominale plus la plage de tolérance possible (Fig. 3-2). Il est également intéressant de noter que chaque épaisseur de jauge a un poids en «livres par pied carré» (lb / pi2) qui est un nombre simple. Par exemple, une jauge 16 est répertoriée à 2 500 lb / pi2. Le système de «calibre» pour l'acier a été mis en place à la fin des années 1880 pour permettre aux entreprises sidérurgiques de réglementer leur production. La largeur de l'acier en cours de laminage peut être définie et la longueur du matériau laminé sur une période donnée peut être mesurée. Pour déterminer le poids par pied carré, il fallait déterminer l'épaisseur. L’industrie sidérurgique a mis au point un système de jauge facilitant le calcul du tonnage de l’acier traité. Reportez-vous à la Fig. 3-2 qui illustre la comparaison lb / ft2 par rapport à l'épaisseur du matériau pour les jauges les plus courantes utilisées dans le travail des presses plieuses. L'épaisseur actuelle de calibre de l'acier a été normalisée comme une loi fédérale adoptée par le Congrès américain le 3 mars 1893. La loi sur le système de calibre est basée sur une densité d'acier de 489,6 livres par pied cube (lb / ft3).

B) Tolérances de formation de courbure d'air (angulaire uniquement)

  Étant donné que l'acier doux peut ne pas être uniforme d'une pièce à l'autre, bobine à bobine ou chaleur à chaleur, il faut s'attendre à des variations angulaires. Le matériau pourrait changer en chimie, ce qui affecte la résistance à la traction et la limite d'élasticité. Le laminage du matériau au cours du processus de fabrication peut entraîner des variations d'épaisseur qui affectent la consistance angulaire. D'autres variations résultent d'un outillage usé, de presses plieuses qui ne se répètent pas systématiquement au bas de la course ou d'une mauvaise configuration par l'opérateur ou le préparateur. La plupart des variations angulaires rencontrées seront des variations matérielles. Si la presse plieuse est correctement entretenue, il convient de répéter l'opération au bas de la course à chaque fois dans les limites d'une tolérance acceptable. L'outillage usé, une fois qu'il a été configuré et ajusté pour produire une pièce acceptable, ne change pas d'une pièce à l'autre. Si l'opérateur positionne correctement la pièce et assiste la pièce selon les besoins pendant la course de formage, la tolérance de la pièce ne doit pas être affectée. Il convient de noter que si une pièce moulée est retirée de la presse plieuse avec un angle correctement formé puis jetée sur le sol ou jetée dans un conteneur, l’angle formé peut s’ouvrir et ne pas être tolérable. Si vous ne tenez compte que des tolérances de gabarit standard, vous pouvez utiliser une simple esquisse, illustrant le dessin d'une pièce ayant une certaine épaisseur et formée selon un angle de 90 °. L'esquisse de la pièce doit montrer les rayons intérieur et extérieur de la pièce. L'esquisse doit comporter trois marques: une marque indiquant l'endroit où la matrice supérieure entre en contact avec la partie intérieure du pli et deux marques situées à l'extérieur du matériau pour indiquer l'endroit où la pièce toucherait les rayons du coin de la matrice. L'esquisse illustre une partie de l'épaisseur de jauge nominale telle qu'elle se trouverait au bas de la course de formage avec le contact d'outillage approprié. La Fig. 3-3 illustre (à l’aide de lignes pointillées) les variations possibles du matériau dans une plage de jauge. Si le matériau est plus épais, la surface extérieure est poussée plus loin dans la cavité de la matrice en vé, ce qui crée un angle excessif. Si le matériau est plus mince que la valeur nominale, la surface extérieure ne pénètre pas suffisamment dans la matrice en vé pour former le bon angle. Ainsi l'angle reste ouvert.

Étant donné que seule l'épaisseur du matériau a été modifiée, il apparaît clairement que les variations de matériau entraînent des variations angulaires lors de l'utilisation de matrices à pliage à l'air simple. Si l'épaisseur du matériau devient plus épaisse que le matériau

utilisé pour la configuration d'origine, un angle de pliage excessif peut être attendu. Si l'épaisseur du matériau est inférieure à celle du matériau utilisé pour la configuration d'origine, l'angle de pliage sera ouvert. Chaque jauge de matériau peut être soigneusement esquissée à l'aide d'unéchelle agrandie, ou en utilisant des graphiques informatiques qui pourraient mesurer des variations angulaires qui montreraient non seulement une courbure à 90 °, mais également leurs tolérances plus épaisses et plus minces, comme décrit ci-dessus. On constaterait que la moyenne angulairela variation pour le matériau de calibre serait d'environ ± 2 °. L’expérience pratique a montré qu’une pile normale de matériaux fournie à une presse plieuse n’aurait pas l’ensemble des tolérances admises sur le tableau des tolérances. Du matérieldes variations peuvent être anticipées, car pour produire une bobine d’acier, afin de maintenir la bande en ligne droite, le centre de la feuille est légèrement plus épais que chaque bord. Lorsque la bobine est coupée ou obturée au matériaudimensions nécessaires pour fabriquer une pièce particulière, une différence d'épaisseur se produira. Combien, ou dans quelle direction, ne seront pas connus à moins quechaque partie est mesurée et marquée avant de réaliser les coudes requis. Dans presque tous les cas, cela n’est pas pratique du point de vue des coûts et du temps.

  L’expérience dans le travail de la tôle a prouvé que les variations de matériau dans les tôles d’acier doux jusqu’à 10 mm d’épaisseur et jusqu’à 10 'de profondeur entraînent une variation angulaire réelle de ± 0,75 ° lors du pliage à l’air. Une variation supplémentaire devraitêtre attendu de la partie de test initiale, quisemblait acceptable, mais pouvait avoir des variations dues à la flexion de la machine, à l’usure de la matrice ou à la répétabilité de la machine. En tôle (calibre 10 ou plus mince), la dureté superficielle causée par l'opération de laminage dans le processus de fabrication, etchangements chimiques dans le matériau, ajoutent tousquelques possibilités de variations. En raison des nombreux autres facteurs à prendre en compte, il faut ajouter ± 0,75 ° à la plage de tolérance. La plage de tolérance totale est l’ajout des tolérances attendues devariations matérielles probables, plus les variations causées par tous les autres facteurs inconnus qui viennent d’être énumérés. Une tolérance réaliste à prendre en compte lorsque le cintrage à l’air d’acier doux de calibre 10 ou plus fin, jusqu’à 10 ’de long est de ± 1,5 °. Pourplaque, un degré supplémentaire est nécessaire, car les variations de matériau sont beaucoup plus grandes. La tolérance pour le matériau de cintrage à l’air de calibre 7 et plus épais sera de ± 2,5 ° jusqu’à 1/2 ". assiette épaisse. Les matériaux plus lourds sont souvent formés pour une meilleuretolérance en utilisant plus d'un traitdu bélier, et il est important de se rappeler que toute discussion sur la tolérance est basée sur l'utilisation des matrices supérieure et inférieure recommandées.

  Pour maintenir une courbure uniforme, une ouverture en matrice en vé doit être ménagée afin que les branches de la pièce puissent pénétrer suffisamment profondément dans la matrice en vé pourla partie avant le contact avec les coins du die en vé. L'appartement est nécessaire pour contrôler l'angle de pliage. L’ouverture recommandée de la matrice en vé «8 fois l’épaisseur de métal» fournit un bon plat pour permettre la formation de pièces homogènesdans la plage de tolérance discutée. Une ouverture en vé plus petite (par exemple, un vé en épaisseur de métal 6 foisouverture) formera en réalité un rayon intérieur légèrement plus petit, mais l’aplatissement du rayon extérieur jusqu’au contact avec les coins de la matrice en vé sera également réduit. Cette réduction de la surface plane entraîne des variations angulaires supplémentairesdans la partie. Une plus grande ouverture de matrice en v fournira un plus grand plat, mais augmentera également la taille du rayon intérieur. Le plus grand rayon entraîne plus de retour élastique lorsque la pression de formage est relâchée, ce qui introduit plus de potentielvariation. La tolérance pratique pour les tôles pliées à l'air, d'une épaisseur allant jusqu'à 10 mm, et d'une longueur de 10 'est de ± 1,5 °. On estime souvent que cette variation dépasse ce qui peut être accepté mais, comme pour toutes les tolérances, la plage maximale possible n’est pas suffisante.se produisent normalement dans une partie. Une courbe en forme de cloche statistique standard doit refléter les variations de courbure réelles. Cela signifie que la plus grande majorité des pièces seront formées avec beaucoup moins de variation. La plupart des cycles de production ne nécessitent que quelquesles piècesde chaque forme à former. Avec la disponibilité des presses plieuses de haute technologie d'accès informatique, le cintrage à l'air reprend sa popularité, qui avait quelque peu chuté des années 1960 aux années 1980.