Revenir aux bases du formage d'air et du pliage sur la presse plieuse

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Q : J'ai du mal à comprendre comment le rayon de courbure d'une impression (que je spécifie) est en corrélation avec la sélection de l'outil. Par exemple, nous rencontrons actuellement des problèmes avec certaines pièces en acier A36 de 0,5 pouce d'épaisseur. Pour ces pièces, nous utilisons un poinçon de 0,5 pouces. rayon et un 4 pouces. mourir. Maintenant, si j'utilise la règle des 20 % et que je multiplie les 4 pouces. l'ouverture de la matrice de 15 % (pour l'acier), j'obtiens 0,6 po. Mais comment l'opérateur sait-il qu'il faut utiliser le poinçon de rayon de 0,5 po si l'impression nécessite un rayon de courbure de 0,6 po ?

R : Vous avez abordé l'un des problèmes les plus importants auxquels est confrontée l'industrie de la tôlerie. Il s’agit d’un malentendu auquel l’ingénierie et l’atelier doivent faire face. Pour résoudre ce problème, nous commencerons par la cause profonde, c'est-à-dire les deux méthodes de formation et le manque de connaissances sur les différences entre elles.

Depuis l'avènement de la presse plieuse motorisée dans les années 1920 jusqu'à nos jours, les opérateurs ont formé des pièces avec pliage par le bas, ou emboutissage. Même si le bottoming a perdu de la popularité au cours des 20 à 30 dernières années, la méthode de pliage imprègne toujours notre réflexion lorsque nous plions la tôle.

Les outils de précision sont entrés sur le marché à la fin des années 1970 et ont changé tout le paradigme. Voyons donc en quoi les outils de précision diffèrent des outils de rabotage, et comment le passage à l'outillage de précision a changé l'industrie, et ce que tout cela a à voir avec votre question.

Dans les années 1920, le formage est passé du pliage sur un frein à lame au formage en matrice en V avec un poinçon correspondant. Un poinçon à 90 degrés serait couplé à une matrice en V à 90 degrés. Le passage du pliage au formage a constitué un grand pas en avant pour la tôle. C'était plus rapide en partie parce que la presse plieuse nouvellement développée était motorisée : plus besoin de plier manuellement chaque pli à la main. De plus, les presses plieuses pouvaient se plier en bas, ce qui augmentait la précision. Mis à part le calibrage arrière, l'augmentation de la précision peut être attribuée au nez du poinçon qui estampage de son rayon dans le rayon de courbure intérieur du matériau. Ceci a été accompli en forçant le nez de l'outil dans une position inférieure à l'épaisseur du matériau. Et comme nous le savons tous, si nous parvenons à obtenir un rayon de courbure intérieur cohérent, nous pouvons calculer les valeurs correctes pour la déduction de courbure, la tolérance de courbure, le retrait extérieur et les facteurs K, quel que soit le type de courbure que nous réalisons.

Il était assez courant d'avoir un rayon de courbure intérieur très prononcé dans certaines pièces. Les fabricants, les concepteurs et les artisans savaient que la pièce tiendrait encore le coup car il semblait que tout était surconstruit – et en vérité, tout l’était, du moins par rapport à aujourd’hui.

Tout allait bien jusqu’à ce que quelque chose de mieux arrive. Le prochain bond en avant a eu lieu à la fin des années 1970 avec l’introduction d’outils de précision, de contrôleurs numériques par ordinateur et d’un contrôle amélioré des systèmes hydrauliques. Vous aviez désormais un contrôle total sur la presse plieuse et ses systèmes. Mais ce qui a changé la donne, c'est l'outillage de précision, qui a fondamentalement tout changé. Toutes les règles pour produire de bonnes pièces avaient changé.

L’histoire de la formation est pleine de progrès. Premier pas, nous sommes passés des rayons de courbure incohérents du frein à lames au rayon de courbure constant produit par l'estampage, l'enfoncement et le frappement. (Remarque : le bottoming est différent du monnayage ; pour en savoir plus, vous pouvez rechercher dans les archives de colonnes. Cela dit, pour cette colonne, j'ai utilisé le « pliage du bas » pour impliquer à la fois les méthodes de formage du bottoming et du monnayage.)

Ces méthodes nécessitaient un tonnage important pour former les pièces. Bien sûr, cela n’était, à bien des égards, pas bon pour la presse plieuse, l’outillage ou les pièces. Néanmoins, pendant près de 60 ans, ils ont été le moyen le plus courant de plier le métal, jusqu'à ce que l'industrie fasse un prochain pas en avant avec le formage à l'air.

Alors, qu’est-ce que la formation d’air (ou la flexion de l’air) exactement et comment cela fonctionne-t-il par rapport à la flexion par le bas ? Le saut a encore changé la façon dont le rayon a été créé. Désormais, plutôt que d'emboutir le rayon de courbure intérieur, la formation d'air « fait flotter » le rayon intérieur en pourcentage de l'ouverture de la matrice ou de la distance entre les épaulements de la matrice (voir Figure 1).