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Pour l’industrie de la fabrication de tôles, disposer d’une technologie de fabrication spécialisée est l’une des compétences les plus importantes. Une technologie de fabrication supérieure est démontrée par l'accumulation d'une vaste expérience de fabrication, de mises à jour technologiques continues et d'équipements de fabrication avancés qui optimisent les avantages du pliage de la tôle en termes de faible coût et d'efficacité économique élevée.
Dans cet article, l'équipe d'ingénieurs seniors en pliage de tôle de Supro MFG, s'appuyant sur 30 ans d'expérience en fabrication, explique les connaissances techniques et les solutions de pliage de tôle que la plupart des concepteurs ignorent.
1.Types de moules de pliage
Les outils de pliage de tôle (moules/matrices) sont l'un des outils essentiels dans le processus de formage de tôle. Les moules de pliage de tôle sont composés de parties supérieure et inférieure, le moule supérieur représentant l'angle de pliage et le moule inférieur représentant l'angle de formage. En appliquant une pression sur les moules via la cintreuse CNC, la tôle est pressée entre les moules et la tôle peut être fabriquée dans une variété de formes et de structures spéciales.
Par conséquent, la sélection raisonnable des matrices de pliage est une étape clé dans la fabrication de produits de pliage de tôle de haute qualité et dans la réduction du taux de rebut. Les ingénieurs expérimentés en pliage de tôles peuvent sélectionner rapidement et avec précision les matrices de pliage appropriées, et le stockage et l'enregistrement de toutes les matrices sont nécessaires.
1.1 Sélection et réglage des moules supérieurs.
Selon les différentes méthodes de pliage, elles peuvent être divisées en : moules de pliage de tôle standard et moules de pliage spéciaux personnalisés.
Lors du pliage de tôles à angles droits et non droits, nous choisissons des moules de pliage standards. Des moules de pliage spéciaux seront personnalisés lorsqu'un pliage structurel spécial est nécessaire, tel que : pliage à angle 0°, pliage continu, pliage par étapes et très petit espace. L'angle de pliage standard général ne sera pas inférieur à 90 degrés à angle droit, l'angle du moule supérieur et de la pointe inférieure du moule étant de 88 ° (afin de compenser le rebond du matériau métallique). Le pliage spécial nécessite la personnalisation de moules spéciaux en fonction de la structure de conception et de l'angle du produit (des cas particuliers doivent être analysés et définis).
(Et selon les besoins de différentes conceptions de produits, nous créerons des moules de pliage de forme spéciale, tels que le type d'évitement, le type de gaufrage, le type à grand angle R, etc., nous serons détaillés dans un autre article, obtenez plus de contenu, veuillez cliquer sur )
1.2 Sélection et réglage du moule inférieur
En plus de l'épaisseur des différentes plaques à plier, le réglage de la taille de la rainure en V du moule inférieur change, la sélection générale de la taille de l'ouverture du moule à rainure en V pour l'épaisseur de la plaque 6 à 10 fois (0.5 ~ 2.6 mm pour 6 t, 3 ~ 8 mm pour 8 t, 9 ~ 10 mm pour 10 t, 12 mm ou plus pour 12 t).
1.3 Segmentation des moules
Généralement, la longueur standard de l'outillage que nous utilisons avec nos cintreuses CNC est de 835 mm. Chez Supro MFG, nos ingénieurs ont fait correspondre un certain nombre de longueurs d'outillage différentes, de sorte que grâce à la combinaison flexible de différentes longueurs, il est possible d'effectuer facilement des travaux de pliage de tôle sur des pièces présentant des angles et des dimensions structurels différents. Les tailles (10, 15, 20, 40, 50, 100, 200, 300), bien sûr, peuvent également être personnalisées en fonction des produits du client, des dimensions spéciales des longueurs spéciales de coupe personnalisées.
2. Calcul de la force de flexion
Si nos produits doivent être pliés sur des tôles très longues ou épaisses, il est nécessaire de calculer la pression de la cintreuse nécessaire. Chez Supro MFG, nous connaissons et calculons le tonnage requis pour le pliage (généralement nous choisissons une machine à cintrer avec une pression requise de 80% de la pression nominale de la machine) et sélectionnons une matrice inférieure en forme de V raisonnable en fonction de l'épaisseur, calculée comme suit:
P=1.42 * L * T * S² / 1000 * V
V=8 * S
R = 5 * V / 32
- P=Force de flexion (KN)
- L=Longueur du matériau (m)
- T = Force de traction du matériau
- S = Épaisseur de la tôle (mm)
- V = Largeur inférieure du moule (mm)
*Données de résistance à la traction pour les matériaux métalliques couramment utilisés
- acier laminé à froid = 390N/mm²
- Acier au carbone = 450N/mm²
- Acier inoxydable =520N/mm²
- Alliage de cuivre =294N/mm²
- Alliage d'aluminium =100N/mm²
*Par exemple, la force de flexion pour plier une plaque d'acier doux de 2 mètres de long et 3 mm d'épaisseur est calculée comme suit :
P=1.42*L*T*S²/1000*V=48 Ton/0.8=60 Ton
3. Réglage du rayon de courbure minimum pour les pièces pliées
Lorsque la pression exercée par le moule de pliage de tôle agit sur la tôle, le matériau est plié, le côté extérieur est étiré, le côté intérieur est comprimé et des changements de contrainte se produisent à l'intérieur du matériau, et nous appelons cette zone le pliage de la tôle. zone de déformation. Lorsque l'épaisseur du matériau est déterminée, plus le rayon de courbure est petit, plus les forces de traction et de compression reçues sur la ligne de courbure du matériau sont importantes et plus la déformation est importante ; lorsque la force de traction reçue par le coin extérieur du matériau dépasse la profondeur de résistance à la tension du matériau, celui-ci se fracture et se fissure, entraînant une réduction de la résistance globale du produit, entraînant des produits défectueux.
Généralement, pour les matériaux métalliques mous, le rayon de courbure minimum peut être réglé entre 0.4 et 1 fois l'épaisseur du matériau.
Pour certains matériaux métalliques alliés, le rayon de courbure minimum est 1 fois l'épaisseur, 1.5 fois l'épaisseur, 2 fois l'épaisseur.
4. Réglage de la hauteur de pliage
4.1 Situation de flexion standard
En général, nous ne recommandons pas que la hauteur de pliage soit trop petite, car une hauteur de pliage trop petite entraînerait le matériau hors du moule, ce qui entraînerait des dommages au moule ou un décalage de la ligne de pliage. La hauteur de pliage minimale est le double de l'épaisseur du matériau, tel que : H> 2t.
4.2 Hauteur de pliage spéciale
Lorsque le produit est conçu pour H≤2t en raison d'exigences fonctionnelles et d'application spécifiques, nous pouvons d'abord augmenter la hauteur de pliage, puis obtenir l'angle de pliage défini, puis obtenir la hauteur de pliage requise grâce à d'autres méthodes de traitement.
Nous pouvons également créer une rainure avec précision sur la ligne de pliage en rabotant la rainure, puis plier le produit.
4.3 Hauteur de pliage avec côtés biseautés.
Nous rencontrons souvent une conception spéciale de pliage de tôle avec des bords latéraux biseautés, la hauteur la plus basse du bord biseauté H < 2t, le point le plus élevé H > 2t, nous augmenterons le matériau sur le bord biseauté par découpe laser ou estampage pour augmenter le point de connexion. de l'excédent de matériau, puis coupez le point de connexion lorsque le pliage est terminé pour obtenir la forme du produit que nous avons conçu.
5. Marges des trous près des lignes de pliage
Lors de la fabrication de tôles, nous choisissons généralement de créer des trous et d'autres éléments sur une tôle plate par laser ou par estampage. Cela évite le problème de ne pas pouvoir découper des trous de formes complexes après le pliage.
Cependant, lorsque ces trous sont trop proches de la ligne de pliage, le matériau se déforme lors du pliage et les bords des trous sont étirés (similaire au principe de 4.2 Hauteurs de pliage spéciales). Par conséquent, la distance entre le bord du trou et la ligne de pliage doit être spécialement réglée et vérifiée. Ceci est indiqué dans le tableau.
Dans des cas similaires, nous modifions généralement la position du trou. Si le changement n'est pas autorisé et affectera le fonctionnement du produit, nous réduirons le diamètre du trou et agrandirons le diamètre du trou souhaité une fois le processus de pliage terminé. Alternativement, nous pouvons ajouter des trous anti-fissuration (similaires à 6.0) sur le côté des trous pour éviter la déformation du matériau.
Si aucune des modifications de conception ci-dessus n'est possible, nous ajouterons des joints à l'intérieur des trous pour créer FRAPPER des trous pour éliminer l'excédent de matériau une fois le processus de pliage terminé.
6. Réglage efficace des trous de processus
Lorsque le matériau est plié, on constate souvent qu'aux extrémités de la ligne de pliage, les matériaux se serrent les uns les autres et des fissures apparaissent. En effet, à la fin du matériau, toutes les contraintes seront libérées de manière centrale et il n'est pas possible de maintenir les propriétés d'approfondissement en traction du matériau, et ces zones produiront des déformations importantes, ou des fissures, nous devons donc augmenter les trous de processus. dans ces coins pour éviter que ces phénomènes indésirables ne se produisent.
Différents endroits nécessitent différents programmes à éliminer. Je présenterai ensuite plusieurs phénomènes courants.
6.1 Prévention de la casse de matière aux extrémités de la ligne de pliage
6.1.1 Bords en marche
Lorsque le produit est conçu avec une structure saillante, nous pouvons augmenter la distance entre la marche et la ligne de pliage afin que S≥R.
6.1.2 La ligne de pliage rencontre l'angle droit
Lorsqu'une section de la ligne de pliage rencontre une section transversale du matériau, une rainure de processus semi-circulaire (largeur de rainure K ≥ t) est ajoutée afin que la force de flexion soit libérée de la rainure circulaire.
6.1.3 Section transversale du matériau rencontrant une ligne de pliage
Semblable à 6.1.1, si la section transversale du matériau est extrudée pendant le pliage, mais qu'il n'est pas possible d'étendre la distance de pas, nous pouvons ajouter une encoche dans la section transversale du matériau pour soulager l'extrusion mutuelle du matériau. matériau et éviter les fissures.
6.1.4 Trous dans la zone de déformation par flexion
Lorsque les trous de montage ou les trous filetés du produit, etc. sont très proches de la ligne de pliage, dans la zone de déformation par pliage de la tôle, nous devons créer une encoche ou un trou de traitement dans le trou par rapport à la ligne de pliage, ce qui peut modifier le trou en raison de la déformation provoquée par la flexion.
7. Ourlet de pliage de tôle
La longueur de l'ourlet est étroitement liée à l'épaisseur du matériau, généralement la longueur minimale de l'ourlet est la suivante : L≥3.5t+R. t est l'épaisseur du matériau et R est le rayon de courbure minimum du coin.
Le ourlet de tôle est un point clé pour tester l’excellence technique des ingénieurs en pliage de tôle. Les bons ingénieurs peuvent utiliser des cintreuses de tôle pour créer une large gamme de types d'ourlets complexes, ce qui peut réduire le besoin d'outillage spécial, et le matériau ne souffrira pas de problèmes de qualité tels que des fissures et un moulage incomplet. Nous expliquerons en détail cet important problème technique dans un autre article.
8. Trous de processus de positionnement de pliage.
À l'heure actuelle, la plupart des travaux de pliage de tôles sont encore effectués manuellement. Dans le processus de fabrication, il y aura inévitablement des raisons humaines pour les risques de qualité, ce qui entraînera un décalage de la ligne de pliage et de l'angle du produit. Afin d'éviter ce problème, nous ajoutons parfois des trous de positionnement de processus dans le matériau vierge du produit pour garantir que le matériau du produit est plié dans la bonne position pour le traitement, afin de garantir que le produit répond aux exigences de qualité et stabilise la production.
9. Rebond du matériau après pliage
Le phénomène de rebond des pièces de pliage de tôle est le problème de qualité le plus courant, les matériaux métalliques ont une contrainte interne et une résistance à la traction qui fait que le matériau ne sera pas conforme à la forme du moule et stable pour rester inchangé, dans la force de flexion disparue, le matériau se fera avec le sens de la flexion, le relâchement de la pression dans le sens opposé. Il en résulte des produits aux dimensions et aux angles non qualifiés.
Propriétés mécaniques des matériaux
La taille de l'angle de rebond et la limite d'élasticité du matériau sont une relation positive, et le module d'élasticité est inversement proportionnel aux exigences de précision des pièces en tôle, afin de réduire le rebond, le matériau doit essayer de choisir doux acier, évitez le choix de l'acier à haute teneur en carbone et de l'acier inoxydable et d'autres résistances de la plaque métallique.
Pour certains matériaux en acier allié à haute résistance et à haut rendement, recuit autant que possible l'étape de traitement thermique avant le pliage de la tôle pour réduire la dureté du matériau, puis effectuez le travail de pliage de la tôle, et après le moulage par pliage, augmentez la dureté par traitement thermique. (Cependant, pour certains produits, le traitement thermique peut déformer l'angle de courbure du produit.)
Plus le rayon de courbure relatif r/t est grand, plus le degré de déformation est petit et plus l'angle de rebond est grand.
Les coins arrondis du pliage de la tôle, lorsque les propriétés du matériau le permettent, doivent être sélectionnés avec un rayon de courbure aussi petit que possible, ce qui contribue à améliorer la précision du pliage. Une attention particulière doit être accordée au fait que la conception d'une grande forme arrondie doit être évitée, car l'amplitude de rebond d'une grande forme arrondie deviendra plus grande sans la protection des barres d'armature.
9.1 Augmentation de l'angle de courbure
Actuellement, le principal inconvénient est que le fabricant augmentera ou diminuera l'angle de courbure dans la conception du moule, de sorte que le matériau métallique présentant une déformation excessive du moule, lorsque la pression disparaît, la zone de déformation par courbure rebondira vers la valeur projetée. angle et taille, cette méthode est la plus simple et la plus efficace, mais ce sera également le cas avec le changement de matériau ou les changements de conception, la nécessité de changer le moule, entraînant une augmentation du coût du moule.
9.2 Ajout de renforts dans la zone de déformation par flexion
La conception des barres de renfort est une technique de moulage largement utilisée dans le domaine du pliage de la tôle, qui peut jouer un rôle dans la fixation et le support des coins clés, renforcer la fermeté structurelle globale du produit et empêcher efficacement le rebond excessif du matériau. sans affecter l'esthétique et les dimensions du produit.
10. Principes séquentiels du traitement du pliage de la tôle
Les ingénieurs en pliage de tôle doivent effectuer de nombreux travaux préparatoires avant la production, l'essentiel étant d'analyser la structure du produit et les exigences du produit. Évitez à l’avance les points techniques et les risques de qualité ci-dessus. Apporter les modifications et précautions nécessaires dans la conception du produit.
En élaborant la séquence de pliage, d'excellents ingénieurs en tôlerie peuvent utiliser intelligemment la séquence de traitement pour minimiser le risque de qualité, améliorer le niveau de qualité du produit, éviter toute interférence dans le processus de pliage et éviter la douceur des étapes de traitement ultérieures.
1. Plier la tôle de l’intérieur vers l’extérieur
2. Pliez d’abord les petits éléments, puis les plus grands.
3. Pliez des structures spéciales avant de les plier pour créer des formes communes.
4. Excluez les structures de caractéristiques interférentes, personnalisez les matrices de pliage et évitez les matériaux saillants qui gênent le moulage.
Les points de connaissances ci-dessus sont les points clés du processus de production de pliage de tôle, où des problèmes sont souvent rencontrés et peuvent affecter la qualité du produit et les coûts de production. Bien que les idées de conception de produits soient constamment mises à jour et changeantes, toutes les solutions doivent encore être ajustées et modifiées en fonction des exigences réelles de conception du produit et d'application. Mais avec ces bases de la technologie de pliage de tôle, vous pouvez résoudre efficacement la plupart des risques liés à la qualité.
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