Technologie de cintrage sans soudure des tôles
La technologie de traitement des tôles évolue constamment, en particulier dans certaines applications telles que le pliage précis de l'acier inoxydable, le pliage de pièces décoratives en acier inoxydable, le pliage d'alliages d'aluminium, le pliage de pièces aéronautiques, le pliage de plaques en cuivre, etc., ce qui impose des exigences encore plus élevées sur la qualité de surface des pièces formées. Le processus de pliage traditionnel est plus susceptible de causer des dommages à la surface de la pièce. La surface en contact avec le moule formera une encoche ou une rayure visible, ce qui affectera l'esthétique du produit final et réduira l'évaluation de valeur par l'utilisateur du produit.
1. Raisons des encoches de pliage
Prenons l'exemple de l'emboutissage d'une pièce en forme de V. L'emboutissage du métal est un procédé de mise en forme où la feuille de métal subit d'abord une déformation élastique, puis entre en déformation plastique sous la pression du punch ou du moule de la machine à emboutir. Au stade initial de l'emboutissage plastique, la feuille est courbée librement. À mesure que le punch ou le moule exerce une pression sur la feuille, celle-ci et la surface intérieure de l'alvéole en V du moule se rapprochent progressivement, et le rayon de courbure ainsi que le bras de force de flexion diminuent progressivement. Continuez à appliquer la pression jusqu'à la fin de l'allongement, afin que le moule et la feuille soient en contact complet en trois points, et à ce moment-là, un pliage en forme de V est terminé.
Pendant le pliage, la tôle métallique sera comprimée par l'outil de pliage et subira une déformation élastique, et le point de contact entre la tôle et l'outil glissera à mesure que le processus de pliage progresse. Pendant le processus de pliage, la tôle traversera deux étapes évidentes : déformation élastique et déformation plastique. Il y aura également un processus de maintien sous pression pendant le pliage (contact en trois points entre l'outil et la tôle), donc trois lignes d'empreinte seront formées après la fin du processus de pliage. Ces lignes d'empreinte sont généralement causées par l'extrusion et le frottement entre la tôle et l'épaule de l'encoche en V de l'outil, elles sont donc appelées empreintes d'épaule. Les principales raisons de la formation des empreintes d'épaule peuvent être classifiées simplement en les catégories suivantes.
a. Méthode de pliage
Puisqu'il a été mentionné plus tôt que la génération d'indentations sur l'épaule est liée au contact entre la feuille et l'épaule du V-gouge du moule, les différents écarts entre le poinçon et le moule pendant le processus de pliage affectent la contrainte compressive sur la feuille, et la probabilité et le degré d'indentation seront également différents. Sous les mêmes conditions de V-gouge, plus l'angle de flexion de la pièce pliée est grand, plus la déformation tensile de la feuille métallique est importante, et plus la distance de frottement de la feuille métallique sur l'épaule du V-gouge est longue ; de plus, plus l'angle de flexion est grand, plus le temps pendant lequel le poinçon exerce une pression sur la feuille est long, et plus les indentations causées par ces deux facteurs sont évidentes.
b. Structure du V-gouge du moule
Lors du pliage de tôles métalliques de différentes épaisseurs, la largeur de la rainure en V sélectionnée est également différente. Sous les mêmes conditions de poinçon, plus la taille de la rainure en V du moule est grande, plus la taille de la largeur d'empreinte est importante. Correspondamment, la friction entre la tôle métallique et l'épaule de la rainure en V du moule est moindre, et la profondeur de l'empreinte est naturellement réduite. Au contraire, plus l'épaisseur de la plaque est faible, plus la rainure en V est étroite, et plus l'empreinte est visible.
En parlant de frottement, un autre facteur lié au frottement dont nous devons tenir compte est le coefficient de frottement. L'angle R de l'épaule de l'encoche en V du moule est différent, et le frottement causé à la tôle pendant le processus de pliage est également différent. D'autre part, du point de vue de la pression exercée par l'encoche en V du moule sur la tôle, plus l'angle R de l'encoche en V du moule est grand, plus la pression entre la tôle et l'épaule de l'encoche en V du moule est faible, et plus l'enfoncement est léger, et inversement.
c. Degré de lubrification de l'encoche en V du moule
Comme mentionné précédemment, la surface de l'alvéole en V du moule entrera en contact avec la feuille et produira une friction. Lorsque le moule est usé, la partie de contact entre l'alvéole en V et la feuille deviendra de plus en plus rugueuse, et le coefficient de friction augmentera également. Lorsque la feuille glisse sur la surface de l'alvéole en V, le contact entre l'alvéole et la feuille est en réalité un contact ponctuel entre de nombreux points convexes rugueux et la surface, ce qui fera augmenter la pression exercée sur la surface de la feuille, rendant les enfoncements plus visibles.
D'autre part, si l'alvéole en V n'est pas essuyée avant le pliage de la pièce, les débris résiduels dans l'alvéole en V peuvent souvent provoquer des enfoncements marqués sur la feuille. Cette situation se produit généralement lorsque l'équipement plie des tôles galvanisées, des tôles en acier au carbone et d'autres pièces.
2.Application de la technologie de pliage sans marque
Puisque nous savons que la principale raison de la marque de flexion est la friction entre la tôle et l'épaule en V du moule, nous pouvons commencer par une réflexion axée sur la cause et utiliser la technologie de processus pour réduire la friction entre la tôle et l'épaule en V du moule. Selon la formule de friction f=μ·N, les facteurs qui influencent la friction sont le coefficient de friction μ et la pression N, et les deux sont proportionnels à la friction. En conséquence, les plans de processus suivants peuvent être élaborés.
a. Utiliser des matériaux non métalliques pour l'épaule en V du moule
La méthode traditionnelle qui consiste simplement à augmenter l'angle R de l'épaule en V du moule n'est pas très efficace pour améliorer l'enfoncement lors du pliage. Du point de vue de la réduction de la pression dans le couple de frottement, il est possible de considérer le changement de l'épaule en V vers un matériau non métallique plus doux que la tôle, comme le nylon, l'élastomère PU, etc., tout en assurant l'effet d'extrusion requis à l'origine. Étant donné que ces matériaux s'use facilement et doivent être remplacés régulièrement, il existe actuellement plusieurs structures en V utilisant ces matériaux, comme indiqué sur la figure.
b. Changer l'épaule en V de la meure vers une structure à billes et rouleaux
En se basant également sur le principe de réduction du coefficient de frottement du couple de frottement entre la feuille et la rainure en V du moule, le couple de frottement glissant entre la feuille et l'épaule de la rainure en V du moule peut être transformé en un couple de frottement roulant, ce qui réduit considérablement la force de frottement sur la feuille et évite efficacement l'apparition de marques de flexion. Actuellement, ce procédé est largement utilisé dans l'industrie des moules, et le moule de flexion sans billes est un exemple typique d'application.
Afin d'éviter une friction rigide entre le rouleau et la rainure en V du moule de flexion sans soudure à roulements à billes, et pour rendre le rouleau plus facile à faire tourner et à lubrifier, des billes sont ajoutées, ce qui permet ainsi de réduire simultanément la pression et le coefficient de frottement. Par conséquent, les pièces traitées par le moule de flexion sans soudure à roulements à billes peuvent atteindre pratiquement l'absence d'enfoncement visible. Cependant, l'effet de flexion sans soudure sur des plaques douces comme l'aluminium et le cuivre n'est pas bon. D'un point de vue économique, comme la structure du moule de flexion sans soudure à roulements à billes est plus complexe que les structures de moules mentionnées ci-dessus, le coût de fabrication est élevé et l'entretien difficile, ce qui est également un facteur que les gestionnaires d'entreprises doivent prendre en compte lors de leur choix.
c. L'épaule de la rainure en V du moule est modifiée pour adopter une structure basculante
Il existe un autre type de moule dans l'industrie qui utilise le principe de rotation du levier pour réaliser le pliage des pièces en retournant l'épaule du moule. Ce moule modifie la structure traditionnelle de rainure en V du moule stéréotypé et transforme les surfaces inclinées des deux côtés de la rainure en V en un mécanisme de basculement. Lorsque l'enonceur presse la feuille, le mécanisme de basculement des deux côtés du moule se retourne vers l'intérieur à partir de l'apex de l'enonceur grâce à la pression de celui-ci, de manière à ce que la feuille soit pliée et formée. Dans cette condition de travail, la feuille et le moule n'engendrent pas d'important frottement local glissant, mais restent proches du plan de basculement et près de l'apex de l'enonceur afin d'éviter les enfoncements sur les pièces. La structure de ce moule est plus complexe que les structures précédentes, avec un ressort de traction et une structure de plaque basculante, et les coûts d'entretien et de traitement sont plus élevés.
d. La rainure en V du moule est isolée de la tôle
Les méthodes mentionnées ci-dessus concernent toutes l'obtention d'un pliage sans couture en modifiant le moule de pliage. Pour les gestionnaires d'entreprises, il n'est pas recommandé de développer et d'acheter un nouveau jeu de moules pour réaliser un pliage sans couture de pièces individuelles. Du point de vue du contact frottant, tant que le moule et la tôle sont séparés, il n'y a pas de friction. Par conséquent, sans changer le moule de pliage, un pliage sans couture peut être réalisé en utilisant un film souple pour éviter le contact entre la rainure en V du moule et la tôle. Ce film souple est également appelé film de pression sans couture pour le pliage, et les matériaux utilisés sont généralement du caoutchouc, du PVC (polyvinyl chloride), du PE (polyéthylène), du PU (polyuréthane), etc. Les avantages du caoutchouc et du PVC sont des coûts de matières premières faibles, mais leurs inconvénients sont qu'ils ne résistent pas bien à la pression, ont une mauvaise performance de protection et une durée de vie courte ; le PE et le PU sont d'excellents matériaux d'ingénierie, et le film de pression sans couture fabriqué à base de ces matériaux a une bonne résistance aux déchirures, donc une longue durée de vie et une bonne protection.
Le film de protection contre l'enfoncement joue principalement un rôle d'amortissement entre la pièce et l'épaule du moule, compensant la pression entre le moule et la feuille, empêchant ainsi la pièce de produire des enfoncements lors du pliage. Lors de son utilisation, il suffit de placer le film de pliage sur le moule, ce qui présente les avantages d'un coût faible et d'une utilisation facile. L'épaisseur du film de frappe sans pliage disponible actuellement sur le marché est généralement de 0,5 mm, et la taille peut être personnalisée selon les besoins. Le film de frappe sans pliage peut généralement atteindre une durée de vie d'environ 200 pliages sous une pression de 2t, avec une grande résistance à l'usure, une forte résistance aux déchirures, d'excellentes performances de pliage, une haute résistance à la traction et allongement à la rupture, ainsi qu'une résistance aux huiles de lubrification et aux solvants hydrocarbures aliphatiques.
La concurrence sur le marché dans l'industrie du traitement des tôles est très rude. Si les entreprises veulent se faire une place sur le marché, elles doivent continuellement améliorer leur technologie de traitement. Il ne suffit pas d'atteindre la fonctionnalité du produit, mais il faut également prendre en compte sa facilité de traitement et son esthétique, ainsi que l'efficacité économique du processus. En appliquant des méthodes de traitement plus efficaces et économiques, il est possible de rendre le produit plus facile à traiter, plus économique et plus beau.
