Nombre Parcourir:199 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-01-16 origine:Propulsé
La façon dont le rayon se forme dépend de la méthode de pliage utilisée
Figure 1 : En frappe, le nez du poinçon pénètre dans l'axe neutre de l'épaisseur du matériau.
Le rayon du poinçon est égal au rayon de courbure intérieur résultant dans la pièce.
(Épaisseur du métal exagérée à des fins d'illustration.)
Tolérances de pliage, retraits extérieurs, déductions de pliage : si vous pouvez calculer tout cela avec précision, vous avez de bien meilleures chances de plier une bonne pièce du premier coup.Mais pour y parvenir, vous devez vous assurer que chaque facteur de l’équation est ce qu’il devrait être, et cela inclut le rayon de courbure intérieur.
Comment exactement ce rayon de courbure intérieur est-il atteint ?Pour découvrir cela, il faut d'abord examiner les différentes méthodes de pliage sur une presse plieuse : formage à l'air, pliage par le bas et frappe.
Notez qu’il existe trois méthodes de pliage, et non deux.Le cintrage par le bas et le matriçage sont souvent confondus avec le même processus, mais ce n'est pas le cas.Contrairement au bottoming, le matriçage pénètre et amincit le matériau.
Le monnayage est la méthode la plus ancienne et, pour la plupart, n'est plus pratiquée en raison des tonnages extrêmes qu'elle nécessite.Le poinçonnage force le nez du poinçon dans le matériau, pénétrant dans l'axe neutre (voir Figure 1).Techniquement, n'importe quel rayon peut être frappé, mais traditionnellement, la frappe est utilisée pour établir un virage très pointu.
Cette méthode nécessite non seulement des tonnages excessifs, mais elle détruit également l'intégrité du matériau.Le poinçonnage force l'ensemble du profil de l'outil à une épaisseur inférieure à l'épaisseur du matériau et amincit le matériau au point de pliage.Cela nécessite des ensembles d’outils spéciaux dédiés pour chaque pliage et angle de pliage.Le nez du poinçon produit le rayon intérieur, qui est utilisé pour établir la déduction de pliage.
La flexion inférieure force le matériau autour du nez du poinçon.Il utilise différents angles de poinçon ainsi qu'une matrice en V (voir Figure 2).En frappe, toute la face du poinçon est estampée dans la pièce.Lors du pliage par le bas, seul le rayon du nez du poinçon est « estampé » dans le matériau.
Dans le formage à l'air (décrit plus en détail plus loin), le vérin du poinçon descend pour produire l'angle de courbure requis plus une petite quantité pour tenir compte du retour élastique.Ensuite, le poinçon sort de la matrice et le matériau revient à l'angle souhaité.Comme la formation d'air, le cintrage inférieur nécessite que le vérin descende jusqu'à un point qui produit l'angle de cintrage plus une petite quantité.Mais contrairement au formage à l'air, le vérin continue au-delà de ce point et descend plus loin dans l'espace de la matrice, forçant la pièce à revenir à l'angle de courbure défini.(En remarque, des matrices spéciales comme les Rolla-V et les outils en uréthane forcent également le rayon du nez du poinçon dans le matériau.)
En moyenne, la courbure atteint 90 degrés en un point de l'espace de la matrice qui représente environ 20 % de l'épaisseur du matériau, telle que mesurée à partir du bas de la matrice en V.Par exemple, l'acier laminé à froid de 0,062 po d'épaisseur atteindra le fond une fois que le nez du poinçon se trouvera entre 0,074 et 0,078 po du bas de la matrice en V.
Comme en frappe, le rayon du nez du poinçon établit le rayon intérieur du matériau, qui sera utilisé pour établir la déduction de pliage.Mais contrairement au frappe, le fondage peut être utilisé pour produire des rayons de courbure intérieurs jusqu'à trois fois ou plus l'épaisseur du matériau.
Jusqu’à présent, tout semble assez simple.Avec le matriçage et le cintrage inférieur, le rayon du nez du poinçon établit la valeur du rayon de courbure intérieur à insérer dans les formules de déduction du cintrage.Mais le formage à l'air ajoute une certaine complexité, car la méthode de pliage produit un rayon de courbure intérieur sur la pièce d'une manière complètement différente (voir Figure 3).
Figure 2 : Dans cette configuration de pliage inférieur, il existe un jeu angulaire entre le poinçon et la matrice.
Le poinçon descend (à gauche) jusqu'à ce que le matériau s'enroule autour du nez du poinçon (au centre), après quoi le
le vérin continue d'appliquer une pression vers le bas, forçant le matériau à atteindre l'angle de courbure souhaité (à droite).
Dans le formage à l'air, le rayon est produit en pourcentage de l'ouverture de la matrice, quel que soit le style de matrice, qu'il s'agisse d'un V, d'un canal ou d'un aigu.L'ouverture de la matrice détermine le rayon de courbure intérieur de la pièce.Pour déterminer le rayon intérieur développé sur une ouverture de matrice donnée et pour différents types et épaisseurs de matériaux, les techniciens ont utilisé ce que l'on appelle la règle des 20 %.Cela stipule que pour produire un rayon souhaité, ou pour trouver le rayon intérieur résultant, l'épaisseur du matériau doit correspondre à un certain pourcentage de la largeur de l'ouverture de la matrice.
Oui, avec de nombreux alliages aujourd’hui, y compris les métaux neufs et recyclés, il est impossible de déterminer un multiplicateur de pourcentage standard avec une précision totale.Néanmoins, la règle constitue un bon point de départ.
Les pourcentages de la règle de 20 pour cent sont les suivants :
Acier inoxydable 304 : 20 à 22 pour cent de l'ouverture de la filière
Acier laminé à froid AISI 1060, traction de 60 000 PSI : 15 à 17 % de l'ouverture de la matrice
Aluminium souple série H : 13 à 15 % de l'ouverture de la matrice
Laminés à chaud, décapés et huilés (HRPO) : 14 à 16 % de l'ouverture de la matrice
Lorsque vous travaillez avec ces pourcentages, commencez par la médiane jusqu'à ce que vous trouviez la valeur qui correspond le mieux aux caractéristiques des matériaux que vous recevez de votre fournisseur de métaux.Multipliez l'ouverture par le pourcentage pour obtenir le rayon intérieur développé de la pièce.Le résultat final sera la valeur du rayon intérieur que vous devrez utiliser lors du calcul de la déduction de pliage.
Si vous avez un 0,472 pouces.l'ouverture de la matrice et que vous pliez de l'acier laminé à froid de 60 000 PSI, commencez par le pourcentage médian, 16 pour cent de l'ouverture de la matrice : 0,472 × 0,16 = 0,0755.Donc dans ce cas, un 0,472 pouces.l'ouverture de la matrice vous donnera un 0,0755 pouces.rayon de courbure intérieur flottant sur la pièce.
Lorsque l'ouverture de votre matrice change, votre rayon intérieur change également.Si l'ouverture de la matrice est de 0,551 po (0,551 × 0,16), le rayon de courbure intérieur passe à 0,088 ;si l'ouverture de la matrice est de 0,972 po (0,972 × 0,16), le rayon de courbure intérieur passe à 0,155.
Si vous travaillez avec de l'acier inoxydable 304, multipliez sa valeur médiane en pourcentage (21 %) par l'ouverture de la filière.Donc, ce même 0,472 pouces.L'ouverture de la matrice vous donne désormais un rayon intérieur très différent : 0,472 × 0,21 = 0,099 po. Comme auparavant, lorsque vous modifiez l'ouverture de la matrice, vous modifiez le rayon de courbure intérieur.Un 0,551 pouces.l'ouverture de la matrice (0,551 × 0,21) correspond à 0,115 pouces.rayon intérieur ;un 0,972 pouces.l'ouverture de la matrice (0,972 × 0,21) vous donne un 0,204 pouces.rayon de courbure intérieur.
Si vous changez le matériau, vous modifiez le pourcentage.Si vous travaillez avec des matériaux non répertoriés ici, vous pouvez rechercher ces matériaux sur Internet et comparer les résistances à la traction à la valeur de base de 60 000 PSI pour l'acier laminé à froid AISI 1060.Si la valeur de traction est de 120 000 PSI, votre valeur en pourcentage estimée sera alors deux fois supérieure à celle de l'acier laminé à froid, soit 30 à 32 pour cent.
Contrairement au bottoming ou au monnayage, il existe un rayon minimum qui peut être produit avec le formage à l'air.Il est préférable de définir cette valeur à 63 % de l'épaisseur du matériau.Cette valeur augmente ou diminue en fonction de la résistance à la traction du matériau, mais 63 % est une valeur pratique.
Ce point de rayon minimum est ce qu'on appelle un virage serré (voir Figure 4).Comprendre les effets des virages serrés est sans doute l’une des choses les plus importantes qu’un ingénieur et un opérateur de presse plieuse doit savoir.Non seulement vous devez comprendre ce qui se passe physiquement lorsque le virage est serré, mais vous devez également savoir comment intégrer ces informations dans vos calculs.
Figure 3 : Dans le formage à l'air, le rayon de courbure extérieur de la pièce n'entre pas en contact avec la surface de la matrice.
Le rayon est produit en pourcentage de l'ouverture de la matrice, quel que soit le style de matrice.
Si vous travaillez avec une épaisseur de matériau de 0,100 po, multipliez cela par 0,63 pour obtenir un rayon de courbure intérieur minimum de 0,063 po. Pour ce matériau, il s'agit du rayon intérieur minimum réalisable avec formation d'air.Cela signifie que même si vous effectuiez un formage à l'air avec un rayon de nez de poinçon inférieur à 63 % de l'épaisseur du matériau, le rayon intérieur de la pièce serait toujours de 63 % de son épaisseur de matériau, soit 0,063 po. Par conséquent, n'utilisez aucun rayons intérieurs inférieurs à cette valeur de 63 pour cent dans vos calculs.
Supposons que vous formiez de l'air avec un matériau de 0,250 po d'épaisseur et que vous utilisiez un poinçon avec un rayon de nez de 0,063 po, une valeur bien inférieure à 63 % des 0,250 po.épaisseur de matériau.Quel que soit le nom indiqué sur l'impression, cette configuration produira un rayon de courbure intérieur dans la pièce bien supérieur à celui du nez du poinçon.Dans ce cas, le rayon de courbure intérieur minimum réalisable est de 63 pour cent de ces 0,250 pouces.épaisseur du matériau, soit 0,1575 po.
Comme autre exemple, disons que vous travaillez avec un matériau de 0,125 po d'épaisseur.Pour cela, un virage « devient net » à un rayon de 0,078 po. Pourquoi ?Parce que 0,125 multiplié par 63 pour cent vous donne 0,078.Cela signifie que tout rayon de nez de poinçon inférieur à 0,078 po, qu'il soit de 0,062, 0,032 ou 0,015 po, produira un rayon de courbure intérieur de 0,078 po.
Les courbures prononcées sont fonction de l'épaisseur du matériau et non du rayon du nez du poinçon.Un nez de poinçon d'un rayon de 0,125 po n'est pas tranchant au toucher, mais il l'est pour un matériau de 0,250 po d'épaisseur.Et ce problème doit être résolu dans vos calculs si vous vous attendez à ce que la déduction du pli, et donc votre première partie, soit correcte.
En fond ou en frappe, utilisez le rayon du nez du poinçon comme rayon de courbure intérieur dans vos calculs de déduction de courbure.Mais si vous effectuez un formage à l'air, le rayon de courbure intérieur est exprimé en pourcentage de l'ouverture de la matrice.Et si vous concevez pour une forme aérienne et que l'impression nécessite un pli prononcé, celui-ci devra également être modifié par une valeur de rayon de courbure intérieur correspondant à 63 % de l'épaisseur du matériau.
Si vous travaillez dans l'ingénierie, essayez d'obtenir une liste de tous les outils disponibles dans votre atelier.Discutez avec les opérateurs et découvrez quelles méthodes ils utilisent avec quels types de matériaux, et concevez vos futures pièces en fonction de ces paramètres.
Une fois les déductions de pliage calculées et les pièces plates produites, notez ces informations dans la veste de travail ou le dossier de travail.Assurez-vous d'inclure le type et la taille de l'outillage ainsi que le rayon que vous souhaitez que l'opérateur obtienne en fonction de la méthode de formage.
Pour que tout cela fonctionne, il faut l’adhésion des travailleurs de l’atelier.Les inclure dans le processus et leur demander leur avis les rendra beaucoup plus disposés à accepter que l’ingénierie leur indique quels outils utiliser.Pourquoi?Parce qu'ils vous ont dit ce qu'ils faisaient et ils savent que vous concevez des pièces sur cette base.Idéalement, tout cela correspondra aux valeurs calculées au niveau du contrôleur de la presse plieuse et par votre système CAO.
Si le rayon est réalisable, si la pièce est calculée pour ce rayon et si les opérateurs utilisent l'outillage pour lequel le travail est conçu, ils produiront une pièce parfaite du premier coup.Fais-moi confiance.Ça marche.
Un examen des formules de courbure
Tolérance de pliage (BA) = [(0,017453 × Rayon intérieur) + (0,0078 × Épaisseur du matériau)] × Angle de pliage complémentaire
Figure 4 : Lors du formage à l'air, vous ne pouvez pas former un rayon de courbure intérieur inférieur à 63 % de l'épaisseur du matériau.
à ce stade, la forme est appelée un virage serré.Si vous utilisez un rayon de poinçonnage plus pointu, vous ne ferez que forcer un fossé
au centre du virage. Le rayon de courbure intérieur résultant de la pièce restera égal à 63 % de l'épaisseur du matériau.
Retrait extérieur (OSSB) = [Tangente (Degré d'angle de courbure / 2)] × (Rayon de courbure intérieur + Épaisseur du matériau)
Déduction pour pliage (BD) = (Retrait extérieur × 2) – Tolérance pour pliage Il existe deux façons de calculer l'ébauche plate.Le calcul à utiliser dépend de l’application et des informations disponibles :
Calcul à plat = Dimension jusqu'au sommet + Dimension jusqu'au sommet – Déduction de pliage
Calcul à plat = Dimension de la première jambe + Dimension de la deuxième jambe + Surépaisseur de pliage
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