Méthodes de pliage

Différentes méthodes de pliage des métaux nécessitent différentes puissances. Par exemple, dans le pliage à l'air, la puissance peut être augmentée ou diminuée en changeant la largeur d'ouverture de la matrice.

Le rayon de pliage affecte la largeur d'ouverture de la matrice. Dans ce cas, le facteur méthode doit être ajouté à la formule. Lors de l'utilisation du pliage en fond et de l'emboutissage, la puissance requise est plus élevée que le pliage à l'air.

Si vous calculez la puissance pour le pliage en fond, vous devez multiplier la puissance par pouce de pliage à l'air par au moins cinq. Si vous utilisez l'estampage, la puissance requise peut être encore plus grande que pour le pliage en fond.

Largeur de la matrice

Nous avons déjà appris que dans le pliage à l'air, la puissance requise diminue à mesure que la taille de l'ouverture de la matrice augmente et augmente à mesure que la taille de l'ouverture diminue.

C'est parce que la largeur de l'ouverture de la matrice détermine le rayon de pliage intérieur, et un plus petit rayon de matrice nécessite plus de puissance.

Dans le pliage à l'air, le rapport de la matrice est typiquement de 8:1, ce qui signifie que la distance d'ouverture de la matrice est huit fois l'épaisseur du matériau. Dans ce cas, l'épaisseur du matériau est égale au rayon de pliage intérieur.

Friction et vitesse

Dans le pliage à l'air, le poinçon doit passer à travers l'ouverture de la matrice inférieure pour plier la tôle métallique. Si la surface de la tôle métallique n'est pas lubrifiée, la friction entre la matrice et la tôle métallique augmente, nécessitant plus de puissance pour plier la tôle métallique et réduisant le retour élastique du matériau.

Inversement, si la surface de la tôle métallique est lisse et lubrifiée, la friction entre la matrice et la tôle métallique diminue, réduisant la puissance nécessaire pour plier la tôle métallique. Cependant, cela augmentera le retour élastique de la tôle métallique.

La vitesse de pliage affecte également la puissance requise. À mesure que la vitesse de pliage augmente, la puissance requise diminue. L'augmentation de la vitesse réduit également la friction entre la matrice et la tôle, mais cela augmente également le retour élastique de la tôle.

Propriétés des matériaux

Le tonnage fait référence à la force que la presse plieuse applique sur la tôle. Par conséquent, la gamme des forces de pliage dépend de l'épaisseur et de la résistance à la traction de la tôle pliée.

Type de matériau

Un facteur est le type de matériau à plier. Les matériaux avec des résistances à la traction plus élevées, comme l'acier inoxydable ou les alliages à haute résistance, nécessitent plus de force pour plier que les métaux plus doux, comme l'aluminium ou le cuivre. Par exemple

• Acier inoxydable (grade 316): résistance à la traction ~620 MPa; limite d'élasticité ~290 MPa.
• Cuivre: résistance à la traction ~210 MPa; limite d'élasticité ~69 MPa.

Les matériaux plus doux, comme l'aluminium, présentent moins de résistance, ce qui réduit les besoins en tonnage mais augmente le potentiel de retour élastique.

Résistance à la traction et limite d'élasticité

Différents matériaux ont différentes résistances à la traction, 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 rompre. La limite d'élasticité, quant à elle, est la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement.

Résistances à la traction typiques de certains matériaux

Épaisseur du matériau

Un autre facteur important est l'épaisseur de la tôle. Plus le matériau est épais, plus le tonnage requis est élevé, et vice versa. 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 de la tôle doublera la force requise. De manière générale, plus le matériau est épais, plus le tonnage ou la force nécessaire pour le former est élevé.

Le tableau montre que

1. À mesure que l'épaisseur du matériau augmente, la tonnage requise pour tous les matériaux augmente considérablement. Doubler l'épaisseur de 1 mm à 2 mm quadruple la tonnage.
2. L'aluminium nécessite environ 45% de tonnage en plus que l'acier doux de même épaisseur, et l'acier inoxydable nécessite environ 45% de tonnage en plus que l'acier doux.
3. Réduire le rayon de pliage intérieur tout en gardant l'épaisseur constante augmente la tonnage requise. Diviser par deux le rayon de 2 mm à 1 mm augmente la tonnage de 50%.
4. Le multiplicateur de tonnage varie selon le type de matériau et la résistance à la traction. Dans cet exemple, il est de 1.0 pour l'acier doux, 0.45 pour l'aluminium 5052-H32, et 1.45 pour l'acier inoxydable 304.

Retour élastique

Après le pliage, les matériaux ont tendance à revenir légèrement vers leur forme originale. Les matériaux à haute résistance auront un retour élastique plus important, donc la tonnage et l'outillage doivent être ajustés pour obtenir des angles précis.

Longueur et angle de pliage

Longueur de pliage

La longueur de pliage de la table de la presse plieuse est la longueur maximale qu'une feuille de métal peut être pliée. La longueur de pliage de la presse plieuse devrait être légèrement plus longue que le matériau à plier.

Si la longueur de la table est incorrecte, des dommages à la matrice ou à d'autres composants peuvent survenir. Un calculateur de charge de pliage peut aider à déterminer la tonnage requise en fonction de l'épaisseur du matériau et d'autres facteurs tels que la longueur de pliage et la largeur d'ouverture en V.

Angle de pliage

Plus l'angle est grand, plus la tonnage requise est élevée en raison de l'augmentation de la compression du matériau au point de pliage. Inversement, des angles plus grands nécessitent moins de force mais peuvent entraîner des pliages moins précis.

Facteurs d'outillage

Les poinçons de presse plieuse sont également un facteur à considérer. Ces poinçons ont également des limites de charge de pliage. Les poinçons en V à angle droit peuvent supporter des charges de tonnage plus importantes.

Puisque les matrices à angle vif ont un angle plus petit et sont fabriquées avec moins de matériau, comme les matrices en col de cygne, elles ne sont pas aussi enclines à supporter des charges lourdes.

Lors de l'utilisation de différentes matrices, leur force de pliage maximale ne doit pas être dépassée. En outre, le rayon de la matrice et le rayon de pliage affectent également les besoins en tonnage.

Un plus grand rayon de matrice peut entraîner une augmentation de la force de pliage requise. De même, plus le rayon de pliage est grand, plus la tonnage requise est élevée.

Le rapport entre la largeur d'ouverture de la matrice et l'épaisseur du matériau est un autre facteur à considérer. Pour les matériaux plus minces, un rapport de matrice plus faible (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 pliage et maintenir l'application dans les capacités de la machine de pliage.

Usure à long terme des outils

• Usure graduelle :

Avec le temps, les opérations répétées à haute pression entraînent une perte de netteté et d'intégrité structurelle des outils. Si elle n'est pas traitée, cette usure peut conduire à des plis incohérents et à une qualité réduite 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 une matrice étroite) peut provoquer des microfissures ou une défaillance catastrophique pendant l'opération. Des inspections régulières sont essentielles pour éviter des temps d'arrêt imprévus ou des risques pour la sécurité.

• Besoins de maintenance :

Les outils qui sont surchargés nécessitent une maintenance ou un remplacement plus fréquents, ce qui augmente les coûts d'exploitation. Les systèmes de surveillance ou les logiciels de maintenance prédictive peuvent aider à identifier précocement les modèles d'usure et à optimiser l'utilisation des outils.