Contrôleurs de presses plieuses et déduction des plis de tôle

Oct 26, 2023

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Question : J'utilise actuellement une presse plieuse qui calcule la longueur plate du matériau avant qu'il ne soit plié, mais il semble qu'il n'obéisse à aucune des formules d'allocation de pliage que j'ai vues nulle part.

Par exemple, je plie généralement des feuilles de 0,67 mm d'épaisseur avec une matrice de 12 mm et un poinçon de rayon 1 mm. Pour un coude à 90 degrés, la machine calcule qu'il me faut retirer 1,54 mm du matériau d'origine, compte tenu du fait qu'il est dimensionné à l'extérieur. Compte tenu de notre outillage, nous devrions atteindre un rayon intérieur de 1,872 mm. Mais lorsque je branche cela dans nos formules de courbure, la déduction de courbure qui en résulte est loin des 1,54 mm indiqués par la machine.

Ce serait formidable si vous pouviez me donner quelques indications sur la raison pour laquelle la machine semble être programmée avec une formule différente de toutes celles que j'ai lues. Aussi, désolé pour les mesures métriques; Je suis du Royaume-Uni

Réponse : ne vous inquiétez pas des mesures métriques ; nous travaillons à la fois dans les unités métriques et impériales ici dans les états aussi. Cela étant dit, voyons si nous pouvons résoudre le problème en question.

Tout d'abord, un avertissement : sans être réellement là et travailler avec votre presse plieuse et son contrôleur, il est difficile de dire avec confiance pourquoi vous trouvez ce que vous trouvez. De plus, comme je ne connais pas votre cible à l'intérieur du rayon de courbure, je supposerai qu'il est de 1,0 mm (0,039 po). Je supposerai également que votre angle de courbure est de 90 degrés et que vous formez l'air à l'aide d'outils de précision.

Alors, pourquoi votre machine semble-t-elle utiliser une formule différente de celles que vous avez lues ? Alors que de nombreux contrôleurs de presse plieuse utilisent des algorithmes qui varient légèrement, ils ne varient pas beaucoup de ce que je suis sur le point de décrire. Aux États-Unis, ces formules peuvent également être trouvées dans Machinery's Handbook.

Il existe une confusion courante sur les termes et leur application, ainsi que sur les problèmes de sélection d'outils connexes qui doivent être résolus. Ces problèmes nous ramènent à votre question sur les données du contrôleur de la presse plieuse.

La plupart des contrôleurs effectuent leurs calculs en fonction de certains paramètres de base, tels que le choix correct d'un outil. Les contrôleurs modernes basent généralement les calculs en utilisant la formation d'air comme méthode, donc si vous pliez le bas, les valeurs renvoyées seront désactivées.

Les programmes ne prennent pas non plus en compte les problèmes causés par l'utilisation d'une ouverture de matrice trop grande ou trop petite, ou si vous utilisez un rayon de nez de poinçon trop pointu. Il est également possible que les informations produites par le responsable du traitement soient utilisées à mauvais escient ; par exemple, la tolérance de pliage est-elle utilisée là où la valeur de déduction de pliage aurait dû être ?

Nous commencerons par définir les formules pour les trois principales fonctions et applications de courbure (voir Figure 1) : retrait extérieur (OSSB), tolérance de courbure (BA) et déduction de courbure (BD).

FIGURE 1. La tolérance de pliage, illustrée ici, diffère de la déduction de pliage (BD), qui est soustraite ("déduite") des dimensions extérieures totales pour développer le flan plat. Le retrait extérieur, également illustré ici, est mesuré du point tangent au sommet du coude.

Le BA est une valeur ajoutée aux dimensions du pli du bord de la pièce au point tangent entre le plat et le rayon. Il est calculé comme suit :

BA = [(0,017453 × Rayon de courbure intérieur) + (0,0078 × Épaisseur du matériau)] × Angle extérieur de courbure

Notez que la valeur 0,017453 est pi sur 180. Cette valeur 0,0078 est trouvée en multipliant 0,017453 (encore une fois, pi sur 180) par le facteur k. Dans ce cas, le facteur k est égal à 0,4468. De plus, l'angle de courbure est toujours donné comme mesure d'angle extérieur (c'est-à-dire l'angle de courbure externe dans la figure 1).

Dans votre application, le BA utilisant des mesures impériales serait :

[(0,017453 × 0,039) + (0,0078 × 0,026)] × 90 = 0,0795 po.

Voici la même formule utilisant des mesures métriques :

[(0,017453 × 1,0) + (0,0078 × 0,67)] × 90 = 2,0411 mm

Veuillez noter que lorsque nous comparons les valeurs métriques aux valeurs en pouces, les calculs ne sont que légèrement différents :

0,0795 po = 1,981 mm

2,0411 mm = 0,080 po.

FIGURE 2. La tolérance de pli est ajoutée à la dimension intérieure totale, telle que mesurée à la tangente du pli (X1 et Y1), tandis que la déduction de pli est soustraite de la somme des dimensions extérieures (X et Y).

Le retrait extérieur (OSSB) est une distance mesurée entre le rayon et le point tangent plat au sommet du virage :

OSSB = [Tan (moitié de l'angle de pliage) × (épaisseur du matériau + rayon de pliage intérieur)

Ainsi, pour votre application, nous calculerions l'OSSB comme suit :

OSSB en pouces = [Tan(45)] × (0,026 + 0,039) = 0,065 po.

OSSB en millimètres = [Tan(45)] × (1,00 + 0,67) = 1,67 mm

Enfin, vous calculeriez le BD comme suit :

BD = (2 × OSSB) - BA

BD en pouces = (2 × 0,065) - 0,0795 = 0,051 po.

BD en millimètres = (2 × 1,67) - 2,041 = 1,299 mm

Maintenant que nous avons défini les formules et calculé certaines données, appliquons les informations au blanc plat. La figure 2 montre les différences entre le BA et le BD. Nous ajoutons le BA au total des longueurs plates, du bord au point tangent au rayon de courbure ; dans la figure, c'est X1 + Y1 + BA. A l'inverse, on soustrait la BD du total des cotes extérieures, du bord à l'extérieur du pli. Dans la figure, c'est (X + Y) - BD.

Si l'ingénierie ou la conception commettent la simple erreur de soustraire le BA alors qu'il aurait dû être ajouté, alors l'appartement sera faux. Une autre erreur courante consiste à utiliser la mauvaise méthode de pliage dans les calculs. Par exemple, si vous pliez en bas, vous emboutissez le rayon du nez du poinçon dans le matériau. Si vous formez de l'air, le rayon se forme en pourcentage de l'ouverture de la matrice. Si vous avez la mauvaise méthode de formage, vous exécuterez les calculs de pliage avec le mauvais rayon, ce qui à son tour annulera tout le reste.

Si vous êtes un lecteur régulier de ma chronique, vous devez connaître l'importance du rayon de courbure intérieur. C'est le cœur du pliage de la tôle. Si nous nous trompons, presque rien ne fonctionnera. Donc, si les chiffres ne fonctionnent pas, vérifiez le rayon de courbure intérieur. Comment confirmez-vous qu'il est correct ? Utilisez-vous des jauges de rayon ou des jauges à broches ? Ou, d'ailleurs, un outil est-il meilleur que l'autre ?

L'utilisation de jauges de rayon convient parfaitement lorsque vous vous pliez par le bas. Les rayons de nez de poinçon sont disponibles en tailles métriques et impériales standard. Et, parce que vous touchez le fond, le rayon du poinçon est estampé dans le matériau.

Si vous formez de l'air, encore une fois, le rayon de courbure intérieur flotte en pourcentage de l'ouverture de la matrice. Cela signifie que votre rayon intérieur variera des incréments d'outil standard ; le rayon résultant atterrit rarement sur des valeurs d'outils fixes communes, ce qui rend les jauges de rayon peu pratiques. C'est là qu'entrent en jeu les jauges à broches d'atelier ou de contrôle de la qualité. Parce que les jauges à broches sont disponibles en 1 mm ou 0,001 pouce. incréments, tout rayon intérieur peut être vérifié avec précision, quelle que soit la méthode de formage.

En examinant vos données, je dois me demander pourquoi vous utilisez une si grande ouverture de filière pour un matériau aussi fin. Si vous formez de l'air, ce que je suppose, alors votre rayon de courbure intérieur est développé en pourcentage de l'ouverture de la matrice.

Par exemple, un acier A36 avec une résistance à la traction ultime de 60 000 PSI devrait produire un rayon de courbure intérieur d'environ 16 % de l'ouverture de la matrice. Ainsi, pour l'ouverture de matrice de 12 mm (0,472 po), le rayon de courbure intérieur doit être de 1,92 mm (0,075 po) et 1,92 mm est très proche des 1,872 mm (0,073 po) que vous avez calculés.

Le calcul de votre machine de 1,54 mm (0,060 po) est le BD correct pour un rayon de courbure intérieur de 1,803 mm (0,071 po)—proche du rayon de 1,872 mm que vous avez calculé, mais pas une correspondance exacte. Pourquoi? Bien sûr, il existe de légères variations possibles dans les équations, comme une variation des facteurs k, ce qu'il y a de bonnes raisons de faire.

Mais si le rayon de courbure résultant diffère de ce que vous ou la machine avez calculé, la variation du matériau peut en être la cause. Comme je l'ai déjà dit à maintes reprises, il n'y a pas deux morceaux de matériau identiques, même s'ils peuvent être désignés comme étant de la même qualité de matériau, de l'épaisseur, de la limite d'élasticité et de la résistance à la traction, et même formés dans le même sens du grain.

La variation des matériaux peut également avoir un effet sur la règle des 20 %. Nommée d'après les caractéristiques de formation d'air de l'acier inoxydable, la règle des 20 % est à l'origine de cette valeur de 16 %. Cela dit, la règle n'est pas exacte mais a plutôt une plage de valeurs que nous aurions pu utiliser. Le matériau A36 que j'ai choisi pour cet exemple a des valeurs allant de 15% à 17% de l'ouverture de la matrice. Cela, encore une fois, vient des différences dans le matériau en cours de formation. À l'occasion, la dispersion des valeurs pourrait être encore plus grande. Néanmoins, la valeur médiane est normalement très précise.

Encore une fois, sans être là et sans travailler avec votre presse plieuse et son contrôleur, il est difficile de vous donner une réponse précise quant à la raison pour laquelle votre contrôleur fait ce qu'il fait. Quoi qu'il en soit, j'espère avoir fourni des informations de base sur le contexte, vous avoir montré comment l'appliquer, vous avoir donné des idées sur la raison pour laquelle vous voyez les résultats que vous voyez et sur ce que vous pourriez être en mesure de faire pour les corriger.

Rappelez-vous, chaque fois que vous ne pouvez pas comprendre un problème, continuez d'essayer ; vous comprendrez. Des problèmes comme ceux-ci peuvent se transformer en grandes expériences d'apprentissage.