Facteurs affectant la tonnage des machines de pliage
Méthodes de pliage
| Méthodesdepiage | Influence sur la tonnage des machines à plier |
| Pliage à l'air | Il nécessite une plus grande tonnage que le pliage pneumatique, car la mâchoire supérieure atteint le fond de la cavité de la mâchoire inférieure. Le matériau entre en contact avec le sommet de la mâchoire supérieure et la paroi latérale de la mâchoire inférieure. La tonnage est plus élevée, mais pas autant que pour l'impression. |
| Pliage par emboutissage | Il nécessite une plus grande tonnage que le pliage à l'air, car la mâchoire supérieure atteint le fond de la cavité de la mâchoire inférieure. Le matériau entre en contact avec le sommet de la mâchoire supérieure et la paroi latérale de la mâchoire inférieure. La tonnage est plus élevée, mais pas autant que pour l'impression. |
| Imprimation | Nécessite la plus grande tonnage. Le poinçon et le moule sont en contact total avec le matériau, le comprimant et l'aplatissant. Utilise des forces très importantes pour faire conformer le matériau à l'angle du moule de l'appareil de pliage. |
Les différentes méthodes de pliage du métal nécessitent des tonnages différents. Par exemple, dans le pliage à l'air, le tonnage peut être augmenté ou diminué en changeant la largeur d'ouverture du moule.
Le rayon de courbure affecte la largeur d'ouverture du moule. Dans ce cas, le facteur de méthode doit être ajouté à la formule. Lorsque vous utilisez le pliage par fondation et l'impression, le tonnage requis est supérieur au pliage à l'air.
Si vous calculez le tonnage pour le pliage par fondation, il faut multiplier le tonnage par pouce de pliage à l'air par au moins cinq. Si vous utilisez l'estampage, le tonnage requis peut être encore plus élevé que pour le pliage par fondation.
Largeur du moule
Nous avons déjà appris que dans le pliage à l'air, la tonne nécessitée diminue lorsque l'ouverture du creux augmente et augmente lorsque l'ouverture diminue.
C'est parce que la largeur de l'ouverture du creux détermine le rayon d'entraînement intérieur, et un plus petit rayon de creux nécessite plus de tonne.
Dans le pliage à l'air, le rapport de creux est généralement de 8:1, ce qui signifie que la distance d'ouverture du creux est huit fois l'épaisseur du matériau. Dans ce cas, l'épaisseur du matériau est égale au rayon d'entraînement intérieur.
Frottement et Vitesse
Dans le pliage à l'air, le poinçon doit passer par l'ouverture inférieure du creux pour plier la tôle métallique. Si la surface de la tôle n'est pas lubrifiée, le frottement entre le creux et la tôle métallique augmente, nécessitant plus de tonne pour plier la tôle et réduisant le retour en arrière du matériau.
Inversement, si la surface de la tôle métallique est lisse et lubrifiée, la friction entre le moule et la tôle diminue, réduisant ainsi la tonne nécessaires pour plier la tôle. Cependant, cela augmentera le redressage de la tôle métallique.
La vitesse de pliage affecte également la tonne requise. Lorsque la vitesse de pliage augmente, la tonne nécessaire diminue. Augmenter la vitesse réduit également la friction entre le moule et la tôle, mais cela augmente également le redressage de la tôle.
Propriétés des matériaux
La tonne fait référence à la force que le frein à presse applique sur la tôle métallique. Par conséquent, la plage des forces de pliage dépend de l'épaisseur et de la résistance à l' traction de la tôle métallique qui est pliée.
Type de matériau
Un facteur est le type de matériau qui est plié. Les matériaux avec une plus grande résistance à l' traction, comme l'acier inoxydable ou les alliages à haute résistance, nécessitent plus de force pour être pliés que les métaux plus doux, comme l'aluminium ou le cuivre. Par exemple
Acier inoxydable (grade 316) : résistance à l' traction ~620 MPa ; résistance à la flexion ~290 MPa.
Cuivre : résistance à la traction ~210 MPa ; résistance à l'écrouissage ~69 MPa.
Les matériaux plus doux, comme l'aluminium, offrent moins de résistance, ce qui réduit les exigences en tonnage mais augmente le potentiel de redressement élastique.
Résistance à la traction et résistance à l'écrouissage
Différents matériaux ont des résistances à la traction différentes, ce qui affecte directement la force nécessaire pour plier. Par exemple, l'acier inoxydable nécessite généralement plus de tonnage que l'acier doux ou l'aluminium.
La résistance à la traction est la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter sous une charge constante. Si cette contrainte est appliquée et maintenue, le matériau finira par se casser. La résistance à l'écrouissage, quant à elle, est la contrainte à partir de laquelle un matériau commence à se déformer de manière plastique.
Résistances typiques à la traction de certains matériaux
Épaisseur du matériau
Un autre facteur important est l'épaisseur du métal en feuille. Plus le matériau est épais, plus il faut une tonnage élevé, et inversement. Les matériaux plus épais nécessitent plusieurs fois plus de tonnage en raison de leur plus grande résistance à la déformation.
Par exemple, doubler l'épaisseur du métal en feuille doublera également la force requise. En général, plus le matériau est épais, plus il faut de tonnage ou de force pour leformer.
| Les produits | Épaisseur (mm) | Rayon de courbure (mm) | Multiplicateur de tonnage | Tonnage requis (tonnes/mètre) |
| Acier doux | 1 | 1 | 1 | 10 |
| Acier doux | 2 | 2 | 1 | 40 |
| Acier doux | 3 | 3 | 1 | 90 |
| Aluminium (5052-H32) | 1 | 1 | 0.45 | 4.5 |
| Aluminium (5052-H32) | 2 | 2 | 0.45 | 18 |
| Aluminium (5052-H32) | 3 | 3 | 0.45 | 40.5 |
| Acier inoxydable (304) | 1 | 1 | 1.45 | 14.5 |
| Acier inoxydable (304) | 2 | 2 | 1.45 | 58 |
| Acier inoxydable (304) | 3 | 3 | 1.45 | 130.5 |
| Acier doux | 2 | 1 | 1 | 60 |
| Acier doux | 2 | 3 | 1 | 30 |
| Acier inoxydable (304) | 2 | 1 | 1.45 | 87 |
| Acier inoxydable (304) | 2 | 3 | 1.45 | 43.5 |
Le tableau montre que
1. À mesure que l'épaisseur du matériau augmente, la tonne requise pour tous les matériaux augmente considérablement. Doubler l'épaisseur de 1 mm à 2 mm quadruple la tonne.
2. L'aluminium nécessite environ 45 % de tonnage en plus que l'acier doux de la même épaisseur, et l'acier inoxydable nécessite environ 45 % de tonnage en plus que l'acier doux.
3. Réduire le rayon de courbure intérieur tout en maintenant l'épaisseur constante augmente la tonne nécessaires. Diviser par deux le rayon de 2 mm à 1 mm augmente la tonne de 50 %.
4. Le multiplicateur de tonne varie en fonction du type de matériau et de la résistance à l' traction. Dans cet exemple, il est de 1,0 pour l'acier doux, de 0,45 pour l'aluminium 5052-H32, et de 1,45 pour l'acier inoxydable 304.
Rebond
Après le pliage, les matériaux ont tendance à se redresser légèrement vers leur forme d'origine. Les matériaux à haute résistance auront plus de rebond, donc il faut ajuster la tonne et l'outillage pour obtenir des angles précis.
Longueur et angle de pliage
Longueur de pliage
La longueur de pliage de la table du plieuse est la longueur maximale qu'une feuille de métal peut être pliée. La longueur de pliage de la presse-plieuse doit être légèrement plus longue que le matériau à plier.
Si la longueur de la table n'est pas correcte, des dommages aux matrices ou à d'autres composants peuvent survenir. Un calculateur de charge de pliage peut aider à déterminer la tonnage requis en fonction de l'épaisseur du matériau et d'autres facteurs tels que la longueur de pliage et la largeur de l'ouverture en V.
Angle de courbure
Plus l'angle est grand, plus il faut une tonnage élevée en raison de la compression accrue du matériau au point de pliage. Inversement, les angles plus grands nécessitent moins de force mais peuvent entraîner des pliages moins précis.
Facteurs liés aux outillages
Les embouts de plieuse sont également un facteur à prendre en compte. Ces embouts ont également des limites de charge de pliage. Les embouts en forme de V avec angle droit peuvent supporter des charges de tonnage plus importantes.
Comme les matrices à angle aigu ont un angle plus petit et sont fabriquées avec moins de matériel, telles que les matrices en forme de cou-de-cygne, elles ne sont pas aussi aptes à gérer des charges lourdes.
Lors de l'utilisation de différentes matrices, leur force de flexion maximale ne doit pas être dépassée. De plus, le rayon de la matrice et le rayon de courbure affectent également les exigences en matière de tonnage.
Un rayon de matrice plus grand peut entraîner une augmentation de la force de flexion requise. De même, plus le rayon de courbure est important, plus le tonnage requis est élevé.
Le rapport entre l'ouverture de la matrice et l'épaisseur du matériau est un autre facteur à prendre en compte. Pour les matériaux plus fins, un faible rapport de matrice (comme 6 à 1) est recommandé.
Les matériaux plus épais peuvent nécessiter un rapport de matrice plus élevé (comme 10 à 1 ou 12 à 1) pour réduire la force de flexion et maintenir l'application dans les capacités de la machine de pliage.
Usure à long terme des outils
Usure progressive :
Avec le temps, des opérations à haute pression répétées entraînent une perte de tranchant et d'intégrité structurelle des outils. Si cela n'est pas corrigé, cette usure peut provoquer des pliages irréguliers et une diminution de la qualité des pièces.
Impact sur la durée de vie de l'outil :
Surcharger un outil au-delà de sa capacité nominale (par exemple, usiner une plaque épaisse avec un matriçage étroit) peut entraîner des micro-fissures ou une défaillance catastrophique pendant l'opération. Des inspections régulières sont essentielles pour éviter les arrêts inattendus ou les risques pour la sécurité.
Exigences d'entretien :
Les outils surchargés nécessitent une maintenance plus fréquente ou un remplacement, augmentant ainsi les coûts d'exploitation. Les systèmes de surveillance ou les logiciels de maintenance prédictive peuvent aider à identifier les modes d'usure précocement et à optimiser l'utilisation des outils.
