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Jun 11, 2024

Demandez à l'expert en estampage : Comment puis-je réduire le tonnage de découpage requis ?

Q : Je suis responsable de la maintenance. Je parlais récemment à un fabricant de presse mécanique à manivelle droite et excentrique, et il m'a dit que la presse ne devrait être utilisée qu'à 60 % de sa capacité.

Q : Je suis responsable de la maintenance. Je parlais récemment à un fabricant de presse mécanique à manivelle droite et excentrique, et il m'a dit que la presse ne devrait être utilisée qu'à 60 % de sa capacité de presse pour le découpage. Est-ce vrai? Est-ce que tous les fabricants de ces presses le suggèrent ?

R : Même si je ne peux pas parler au nom de tous les fabricants de presses mécaniques, je peux vous dire que notre règle générale en matière de presses à côté droit est de ne jamais dépasser 80 % de la capacité nominale de la presse. Sur une presse à châssis C, je ne dépasserais pas 60 à 70 pour cent. Même avec les barres de liaison à l'avant du cadre en C préchargées, la flexion du cadre de la presse peut entraîner un choc irrégulier et augmenter la variation dimensionnelle de la pièce en production.

Si vous repoussez cette limite, vous pouvez atténuer quelque peu le problème en installant un contrepoids. Il s'agit d'un vérin pneumatique monté sur le dessus de la presse pour appliquer et équilibrer la force sur le vérin tout au long du cycle de la presse. Sans ce contrepoids, il n'y a littéralement aucune force sur le vérin jusqu'à ce que vous effectuiez le travail en bas de la course. Cette force massive en un seul point du cycle provoque l'ouverture du cadre et son retour élastique lorsque le découpage est terminé, ce qui provoque des vibrations, et les vibrations sont à l'origine de 75 % de l'usure des outils. Imaginez regarder la presse de côté sans contrepoids. Au ralenti, le cadre ressemblerait au personnage jaune du jeu Pac-Man !

Beaucoup d'entre nous dans l'industrie de l'emboutissage ont connu le besoin d'un tonnage plus élevé pour certaines applications, mais nous ne voulons pas acheter plus de presses si nous pouvons l'éviter. Voici un exemple de la façon de réduire le tonnage requis pour une application d’emboutissage particulière.

Le poinçonnage de l'acier inoxydable de calibre 12 avec huit poinçons rectangulaires nécessiterait 43 tonnes en utilisant la formule suivante :

Périmètre x Épaisseur du matériau x Résistance au cisaillement (en tonnes) = Tonnage requis

Puisque les huit poinçons ont des surfaces de coupe égales, le tonnage par poinçon est de 5,37. La plupart des matrices progressives sont dotées de patins à ressorts, de poussoirs ou de ressorts dévêtisseurs qui sont comprimés pendant le processus d'emboutissage. Les exigences en matière de tonnage de l'outillage doivent donc être ajustées pour les inclure. Un bon moyen de déterminer le tonnage exact requis dans la presse consiste à faire passer l'outil dans la presse sans matériau et à mesurer le tonnage.

Le pourcentage de capacité de tonnage de la presse nécessaire au découpage augmente rapidement à mesure que les poinçons entrent dans la matière première. Au moment où la matière première cède, elle se fracture ; la balle peut tomber avec une résistance mineure et le tonnage chute rapidement. C'est ce qu'on appelle le point de rupture, qui se produit généralement à 40 % de pénétration du poinçon dans la matière première. Depuis 12-ga. l'acier a une épaisseur de 0,105 pouce, la pénétration du poinçon à 40 % est de 0,042 pouce. pénétration du poinçon dans le matériau de base. Donc à 0,042 pouces. Lors de la pénétration, la force nécessaire pour percer l'acier est presque complète, sans une traînée minime du poinçon alors qu'il continue de se déplacer à travers la matière première, poussant l'ébauche dans la matrice. Ainsi, si quatre poinçons sont 0,042 po plus courts que les quatre autres, le tonnage est théoriquement réduit de moitié.

Il est important de savoir quel est le point de fracture, car plusieurs facteurs peuvent l'influencer. Par exemple, l'ajustement du jeu entre le poinçon et la matrice peut modifier le point de fracture de 25 à 75 pour cent. Dans certaines applications de découpage, l'exigence de longueur de cisaillement est définie par rapport à l'épaisseur du flan. Plus le jeu entre le poinçon et la matrice est réduit, plus la longueur de cisaillement est grande.

Les spécifications du matériau de base peuvent également affecter le point de fracture. En général, plus le matériau de base est dur, plus la longueur de cisaillement est courte. En effet, les matériaux plus durs ont tendance à se briser lorsque la pénétration du poinçon est inférieure.

N'oubliez pas non plus qu'à mesure que les poinçons et les matrices s'émoussent, les exigences en matière de tonnage augmentent.

Ainsi, pour cet exemple, commencez avec 43 tonnes divisées par huit poinçons, soit environ 5,4 tonnes par poinçon. Essayez de régler trois poinçons à une hauteur de base pour le perçage, puis définissez trois poinçons à 0,042 po de plus que la ligne de base et deux à 0,042 po de moins que la ligne de base. Avec cette configuration, vous aurez une utilisation maximale du tonnage de 16,2 à tout moment. En ajoutant les forces de traînée et les ressorts, l'utilisation d'un maximum de 2 tonnes vous maintiendra dans un facteur de sécurité d'environ 18 tonnes.