Bases du pliage 6 étapes pour une sélection réussie des matrices pour les presses plieuses

Le rayon de courbure intérieur que vous pouvez obtenir dépend des exigences de tonnage et des largeurs d'ouverture de matrice disponibles

Figure 1

Pour tirer le meilleur parti de vos outils, la tangente du pli, là où commence le rayon, devrait idéalement se situer à mi-hauteur de la face de la matrice.Dans cette situation, la moitié de la face de la matrice est égale au retrait extérieur (OSSB), la distance par rapport à l'extérieur ligne de moule (plans parallèles à la pièce) jusqu'au point tangent du pli.

Question:

Notre service de fabrication documente les processus standard pour sélectionner la combinaison correcte de matrice et de poinçon afin de produire les résultats souhaités lors du pliage à l'air.Nous voulons obtenir un pliage à 90 degrés pour une pièce de 304 de 0,0751 po d'épaisseur. acier inoxydable avec un rayon de courbure intérieur également de 0,0751 po. Il y a la règle des 20 %, puis la règle de 8 fois l'épaisseur du matériau.Comment dois-je appliquer ces règles pour sélectionner une ouverture de matrice ?

Répondre:

La règle 8x est une règle empirique séculaire basée sur l'acier laminé à froid à une traction de 60 000 PSI qui stipule qu'il est préférable de choisir une largeur d'ouverture de matrice huit fois supérieure à l'épaisseur du matériau.Vous obtenez généralement les meilleurs résultats de travail lorsque vous travaillez avec la règle 8x.Vous facilitez le formage et atteignez la stabilité de l’angle de pliage tout en respectant les exigences de tonnage.Vous constaterez que vous pouvez produire un rayon intérieur approximativement égal à l’épaisseur du matériau.

Néanmoins, « 8x » n'est qu'une étiquette et le facteur peut augmenter ou diminuer avec l'épaisseur du matériau.Parfois, la largeur d’ouverture de la matrice est égale à 6x l’épaisseur du matériau, d’autres fois à 10x ou 12x.La règle 8x est une bonne règle empirique qui permet de conserver le des tonnages faibles et des pièces stables, du moins jusqu'à un certain point.Mais malheureusement, cela ne prend pas vraiment en compte les différents types de matériaux.

La règle des 20 pour cent définit le rayon intérieur flottant sous forme d'air sur un dé donné.Contrairement à la règle des 8x, la règle des 20 % peut être prise en compte en fonction du type de matériau.En acier inoxydable 304, le rayon intérieur sera de 20 à 22 pour cent du largeur d'ouverture de matrice ;pour l'acier laminé à froid, le rayon de courbure intérieur sera de 15 à 17 pour cent ;et pour l'aluminium 5052 H32, le rayon de courbure intérieur sera de 9 à 11 pour cent.Vous commencez par la valeur médiane (dans le cas de l'inox 304, c'est 21 pour cent), puis ajustez si nécessaire.

La règle des 20 pour cent décrit simplement le rayon intérieur résultant lors du pliage à l'air, et elle est utilisée pour calculer les déductions de pliage.Cependant, ce n'est généralement pas un moyen de développer une ouverture de matrice, car il ne prend pas en compte limites de retour élastique ou de tonnage.

Pour votre travail en acier inoxydable, vous pouvez réécrire la formule de la règle des 20 pour cent (Largeur de l'ouverture de la matrice × 21 pour cent = Rayon de courbure intérieur) pour lire Rayon de courbure intérieur/21 pour cent = Largeur de l'ouverture de la matrice.Cela vous donnerait : 0,075 po/0,21 = 0,357 pouces.largeur d'ouverture de la matrice.Mais encore une fois, cela ne tient pas compte des limites de ressort ou de tonnage, et cela pourrait sérieusement surcharger la presse ou l'outillage.C'est petit pour une ouverture de filière, et le tonnage doit être pris en considération.

Pour atteindre un certain rayon, vous avez besoin du bon outillage et de la bonne presse plieuse.En fin de compte, les largeurs d'ouverture de matrice disponibles dans votre bibliothèque d'outillage, ainsi que les capacités de tonnage de votre outillage et de vos presses plieuses, détermineront le pliage intérieur. rayons que vous pouvez atteindre lors du pliage à l’air d’un type et d’une épaisseur de matériau donnés.Une procédure de sélection d'outillage pour le pliage à l'air doit inclure les éléments suivants :

1. Assurez-vous que le rayon de courbure intérieur spécifié n'est pas inférieur au rayon de courbure aigu minimum.Si ce n'est pas le cas, le rayon de courbure intérieur ne peut pas être atteint physiquement, à moins d'emboutir ou d'atteindre le fond.C'est parce que, quand le virage tourne pointu, le poinçon commence à creuser un fossé dans le matériau.Pour l'acier doux, un pli devient généralement net lorsque le rayon intérieur atteint environ 63 % de l'épaisseur du matériau.(Pour en savoir plus sur les virages serrés, voir Comment un virage devient serré.) Dans votre Dans ce cas, bien sûr, vous cherchez à atteindre un rapport de 1 pour 1 entre l'épaisseur du matériau et le rayon de courbure intérieur, ce qui est certainement réalisable, à condition que vos outils et vos machines puissent répondre aux exigences de tonnage.

2. Sélectionnez l'ouverture de la matrice.Lorsqu’il s’agit de tout type de machine, vous ne voulez généralement pas la surutiliser ou la sous-utiliser.Vous tirez le meilleur parti de la machine à la moitié de la valeur de travail maximale.Ceci étant dit, la combinaison de la matrice, le poinçon et le matériau sont-ils vraiment une « machine » ?Bien sûr que oui.Alors, quelle est la moitié de la valeur de fonctionnement d’une matrice ?Dans des conditions parfaites, ce point se produit à mi-hauteur de la face de la matrice, comme le montre la figure 1.

Pour trouver l'ouverture de matrice géométriquement parfaite (celle dans laquelle le pli se produit à mi-hauteur de la face de la matrice), utilisez la formule suivante : (Rayon de courbure extérieur × 0,7071) × Facteur = Ouverture de matrice parfaite.(NDLR : Pour plus de détails derrière cette formule, visitez www.thefabricator.com et tapez « Trouver l'ouverture de matrice parfaite » dans la barre de recherche.)

Pour calculer votre rayon de courbure extérieur, ajoutez le rayon de courbure intérieur souhaité à l'épaisseur du matériau.Donc, dans votre exemple, vous ajouteriez 0,075 pouces.rayon intérieur à 0,075 po.épaisseur du matériau et obtenir un rayon de courbure extérieur de 0,150 dans.

Le facteur dans la formule est un multiplicateur, et un multiplicateur de 4,0 vous donnerait une valeur aussi proche que possible de la géométrie parfaite, en pratique parlant, mais sans tenir compte du retour élastique.Pour tenir compte du retour élastique, augmentez légèrement le multiplicateur.Dans les épaisseurs de matériau inférieures à 0,125 po, un multiplicateur de travail réaliste est de 4,85.Dans un matériau entre 0,125 et 0,250 po, le multiplicateur est de 5,85 po (un matériau de plus de 0,250 po d'épaisseur est calculé différemment).Cette méthode de sélection de matrice maintient les relations cohérentes, que le rayon soit grand et le matériau fin, ou que le matériau soit épais et le rayon petit.

Dans votre situation, vous calculeriez ce qui suit : (Rayon de courbure extérieur × 0,7071) × Facteur = Ouverture parfaite de la matrice ;ou (0,150 po × 0,7071) × 4,85 = 0,514 po. Bien sûr, votre atelier n'a probablement pas une largeur d'ouverture de matrice de 0,514 po, vous devrez donc probablement choisir la largeur la plus proche disponible, entre une matrice de 0,472 po ou de 0,551 po.Choisir l'ouverture de matrice disponible la plus proche maintiendra votre rayon de courbure intérieur aussi proche que possible de la valeur appelée.Ce suppose que le tonnage excédentaire n’est pas un problème si une matrice plus petite est utilisée.

(Notez qu'en utilisant un facteur de 4,0, la valeur de la largeur de la matrice serait de 0,424 po, ce qui, du moins au sens théorique, est géométriquement parfait pour le travail, mais encore une fois, ne prend pas en compte le retour élastique.)

3. Calculez les besoins en tonnage.Maintenant que vous avez déterminé l'ouverture de matrice idéale, vous devez vous assurer qu'elle ne dépasse pas le tonnage disponible de votre presse ou de votre outillage.Pour calculer cela, utilisez ce qui suit : [(575 × Matériau épaisseur2)/Ouverture de la matrice] × Facteur de matériau = Tonnage par pied.

Nous utilisons l'AISI 1035 à traction de 60 000 PSI (le type d'acier laminé à froid le plus couramment utilisé) comme référence et lui attribuons donc une valeur de facteur de matériau de 1. Pour obtenir un facteur pour un matériau spécifique, vous pouvez effectuer une simple comparaison de résistances à la traction, en travaillant avec une traction de 60 000 PSI comme référence.Si votre acier inoxydable 304 est spécifié comme ayant une traction de 85 000 PSI, alors vous divisez cette traction par 60 000 pour obtenir 1,4.Votre calcul de tonnage serait donc : [(575 × 0,005625) / 0,551] × 1,4 = 8,22 tonnes par pied.Vous devrez également tenir compte de la longueur du virage.Si vous respectez les limites de tonnage de votre outillage et de votre presse plieuse, passez à l'étape suivante.

4. Si la largeur de la matrice est acceptable, calculez le rayon de courbure en utilisant la règle des 20 pour cent.Commencez par la valeur médiane.Revenons à notre exemple en acier inoxydable 304, le pourcentage médian est de 21. Multipliez ce pourcentage par l'ouverture réelle de la matrice.que vous utiliserez, et vous obtenez le rayon de courbure intérieur résultant : 0,551 po × 0,21 = 0,1157 po.rayon de courbure intérieur.

Le rayon réel sera d'environ 0,116 po, ce qui est aussi proche de 1 pour 1 que possible dans une forme aérienne.Oui, le rayon est plus grand qu'un rapport de 1 pour 1 entre le rayon de courbure et l'épaisseur du matériau, mais la matrice est également plus grande que parfaite.

Même une largeur de matrice géométriquement parfaite donnerait un rayon intérieur légèrement supérieur à l'épaisseur du matériau.À défaut d’estampage, un rapport exact de 1 pour 1 n’est pas possible sans un outillage personnalisé.

5. Utilisez cette valeur de rayon de courbure intérieur pour calculer la déduction de courbure.Vous insérez maintenant cette valeur de rayon de courbure intérieur dans vos formules de déduction de courbure.De nos jours, les logiciels ont automatisé ces calculs, mais pour un examen des mathématiques, consultez 'Comment se forme le rayon de courbure intérieur.'

6. Utilisez le jeu d'outils sélectionné pour obtenir la déduction de pliage calculée.Vous avez déterminé que le rayon de courbure intérieur est physiquement possible ;vous avez sélectionné une largeur d'ouverture de matrice qui vous rapprochera le plus possible de la largeur souhaitée rayon de courbure intérieur ;vous avez calculé vos déductions de virage sur la base de la règle des 20 % ;et vous avez pris en compte le tonnage disponible et le retour élastique.Compte tenu de tout cela, vous êtes sur la bonne voie pour construire des pièces parfaites.