Lors de l'utilisation de presses plieuses, le tonnage de travail est d'une importance capitale. Il s'agit de la force nécessaire pour exercer une pression sur la tôle lors des opérations de pliage afin d'obtenir les formes et les angles souhaités.
La valeur peut varier en fonction du type de métal, de l'épaisseur, de la longueur de pliage et d'autres facteurs qui influencent le tonnage. Ainsi, après une évaluation approfondie et un calcul détaillé à l'aide d'une formule, vous pouvez obtenir la bonne valeur pour des exigences spécifiques.
Le calcul du tonnage correct est vital. Il garantit que la presse plieuse fonctionne de manière sûre et efficace, en produisant des résultats de pliage précis. Mais lorsque vous négligez certains facteurs, vous commettez des erreurs importantes qui peuvent même endommager l'outillage et la machine.
Comment le calculer ? Quelle est la formule et quels sont les facteurs qui influencent le calcul du tonnage ? Dans cet article, nous aborderons toutes ces informations en détail. Ces connaissances aideront les opérateurs de machines et les ingénieurs à obtenir les bons tonnages pour diverses tâches de pliage, petites ou grandes.
Principaux facteurs influençant le tonnage
Epaisseur du matériau
Une plus grande épaisseur implique une plus grande résistance à la flexion. Cela signifie qu'une force de flexion plus importante sera nécessaire pour les métaux plus épais.
Par exemple, il y a deux feuilles de métal du même matériau avec des épaisseurs différentes. L'une a une épaisseur de 1/2 pouce et l'autre de 1/8 pouce. Dans ce cas, la tôle de 1/2 pouce d'épaisseur supérieure nécessitera une force de flexion plus importante que la tôle de 1/8 pouce d'épaisseur inférieure.
Longueur du coude
Vient ensuite la longueur de pliage. Lorsque la presse plieuse exerce une pression sur la tôle, la force est répartie sur toute la surface. Il y a donc une augmentation de la longueur et vous aurez besoin d'un tonnage plus important.
Prenons l'exemple de deux tôles d'une longueur de 1 mètre et de 2 mètres respectivement. La tôle de 2 mètres nécessitera un tonnage plus élevé, tandis que la tôle de 1 mètre nécessitera un tonnage plus faible.
Largeur d'ouverture en V de la matrice inférieure
L'ouverture inférieure de la matrice permet de loger le matériau lorsqu'il est poinçonné ; elle doit être spécifiée en tenant compte de l'épaisseur du matériau. Si ce n'est pas le cas, la précision du pliage est compromise. La presse plieuse aura besoin de plus de force pour exercer une pression. Avec une ouverture de matrice plus large, le matériau sera facilement logé. Il est donc recommandé de choisir la taille de l'ouverture en V jusqu'à 9-10 fois l'épaisseur du matériau.
Type de matériau et résistance à la traction (σb)
La résistance à la traction des différents types de matériaux varie. Cela signifie que le tonnage des différents matériaux sera également différent. Il s'agit généralement de la contrainte de traction ou d'étirement qu'un matériau peut supporter avant de se déformer. Assurez-vous que vous disposez de la valeur correcte pour le matériau avec lequel vous travaillez.
Méthode de pliage
Le choix de la méthode de pliage n'a pas seulement un impact sur le tonnage requis, mais aussi sur les résultats finaux du pliage. Il existe donc trois méthodes les plus couramment utilisées :
- Le cintrage de l'air : une exigence de tonnage plus faible
- Le pliage par le bas : un tonnage plus élevé, des résultats de cintrage constants.
- Monnaie : tonnage le plus élevé, courbes précises
Rayon de courbure intérieur
Le rayon de cintrage intérieur influe sur l'angle de cintrage de la tôle. Un rayon plus serré nécessite un tonnage plus important. Mais cela peut entraîner une fissuration de la surface du matériau. En revanche, un rayon plus grand nécessite une force plus faible.
Autres facteurs
État de la matrice : Si la matrice est usée ou endommagée, les angles de pliage peuvent être imprécis.
Chargement excentrique : Lorsque la flexion concentre la charge sur un côté du bélier/du lit, cela peut avoir une incidence sur le calcul du tonnage.
Vieillissement des machines : Dans le cas d'une machine à plier vieillissante, divers paramètres peuvent varier, ce qui fait que la force délivrée ou lue n'est pas la même que celle attendue.
Explication détaillée des formules de calcul du tonnage
Formule métrique commune
Cette formule est utilisée pour calculer le tonnage :
P= 650 x S2 x L/V
où,
P représente la force de flexion (kN)
S représente l'épaisseur du matériau
L représente la longueur de pliage
V est l'abréviation de "V-die opening" (ouverture de la matrice en V)
Brève dérivation des formules
En supposant que la résistance à la traction du matériau est de 60 000 PSI, ce qui est généralement le cas de l'acier doux. Il convient donc d'ajuster le calcul en fonction du facteur de matériau pour les différents matériaux.
La formule peut donc être adaptée comme suit :
P = 650 x S2 x L (Résistance à la traction/60 000)/V
où,
Facteur matériel = (Résistance à la traction/60 000)
Il se réfère à la contrainte de traction par rapport à celle de l'acier doux. Par exemple, le tableau ci-dessous représente le facteur matériel de deux métaux différents :
| Matériau | Résistance à la traction | Facteur matériel |
| Acier inoxydable | ~84 000 PSI | 1.4 (84,000 ÷ 60,000) |
| Aluminium | 3400 PSI | 0.54 (3400 ÷ 60,000) |
Facteur méthode : Chaque méthode de pliage possède un facteur distinct
| Méthode de pliage | Facteur |
| Cintrage de l'air | 1.0 |
| Pliage par le bas | 5.0+ |
| Monnaie | 10.0+ |
Facteur d'outillage à courbures multiples : Il s'agit du tonnage supplémentaire lors de l'utilisation de plusieurs outils pour les opérations de pliage.
Ainsi, en intégrant dans vos calculs le facteur matériau, le facteur méthode et le facteur outillage à coudes multiples, vous pouvez régler les paramètres de votre machine en conséquence.
Comparaison avec les formules impériales
La formule standard du tonnage de formage impérial est la suivante :
P= [1,42 x S^2 x Rm x L]/V
Où ?
1,42 est une constante, spécifique à la flexion de l'air, dérivée de calculs mécaniques et de conversions d'unités.
P représente la force de flexion (en tonnes)
S représente l'épaisseur du matériau (en pouces)
S^2 signifie épaisseur au carré
Rm représente la résistance à la traction du matériau (en PSI ÷ 1000)
L représente la longueur du coude (en pouces)
V représente l'ouverture de la matrice en V (en pouces)
Explication des variables d'impact :
- S^2, qui représente l'épaisseur du matériau, agit comme un facteur critique. Même avec une légère erreur de calcul, les résultats peuvent varier considérablement.
- Rm, qui représente la résistance à la traction, affecte directement la force nécessaire au pliage. Si un matériau possède une résistance à la traction deux fois supérieure (par exemple, certains aciers inoxydables par rapport à l'acier doux), il nécessitera généralement une force de pressage deux fois supérieure, à condition que les autres variables restent inchangées.
- L, la longueur du coude, est directement proportionnelle au tonnage. Doubler la longueur, c'est doubler le tonnage.
- V, qui représente la largeur de l'ouverture de la matrice en V, est l'inverse du tonnage. Ainsi, avec une ouverture plus large, une force de tonnage plus faible sera nécessaire, et vice versa.
Exemple de calcul
En utilisant la formule ci-dessus, voici un exemple de calcul de tonnage :
Exemple de cintrage d'acier doux (par cintrage pneumatique)
P = [1,42 x S^2 x Rm x L]/V
Épaisseur (S) = 0,125 pouces = S^2 = 0,015625 pouces
Longueur du coude (L)= 4 pouces
Largeur de l'ouverture de la matrice en V (V) = 0,500 pouces
Rm = 60 000 ÷ 1000= 60
Il s'agit maintenant de mettre les valeurs dans la formule impériale :
P = [1,42 x 0,015625 x 60 x 4]/ 0,500
P = 10,65 tonnes US
Recommandations concernant les marges de sécurité
Bien que la formule de calcul du tonnage soit utile, lorsque vous l'appliquez dans la pratique, vous pouvez rencontrer certaines variations. Il faut donc procéder à quelques ajustements en conséquence.
- Si vous travaillez avec un autre modèle de presse plieuse, vérifiez toujours les directives du fabricant.
- Une certaine déformation du matériau peut se produire pendant les opérations de pliage. Une marge de sécurité doit donc être incorporée pour garantir la précision des calculs.
- L'entretien et l'étalonnage des presses plieuses jouent également un rôle important. Ils améliorent la longévité de l'équipement et permettent d'obtenir des mesures précises.
Erreurs courantes et précautions
Les erreurs les plus courantes sont les suivantes :
- Ignorer les différences de résistance à la traction des matériaux : C'est ce qui compte le plus. Ainsi, une résistance à la traction légèrement inexacte peut conduire à un calcul erroné. Il convient donc d'utiliser les valeurs de résistance à la traction et les données de qualité correctes. Lorsque le lot est inconnu ou variable, appliquez une valeur prudente et ajoutez une marge de sécurité.
- Choix d'une largeur d'ouverture incorrecte de l'outil en V : Cela peut entraîner une répartition inégale de la charge. Il convient donc d'utiliser les valeurs de largeur d'ouverture de l'outil en V en fonction de l'épaisseur du matériau. Elle doit être d'environ 8 à 10 fois l'épaisseur du matériau.
- Ignorer les facteurs liés à la méthode : Chacune des trois méthodes a un facteur de méthode distinct. Lorsque vous ne l'appliquez pas dans vos calculs, il surcharge une presse plieuse. Appliquez donc la valeur correcte.
Conclusion
Vous disposez maintenant de toutes les informations nécessaires pour calculer le tonnage correct de la presse. Cependant, le calcul du tonnage est une tâche ardue qui nécessite une compréhension approfondie. L'importance d'un calcul correct du tonnage ne peut être niée, car une légère erreur de calcul peut entraîner des erreurs substantielles. Celles-ci comprennent des angles de pliage inexacts, des opérations incomplètes et des dommages à la machine et à l'outillage. Il est donc essentiel de comprendre tous les aspects du calcul et les facteurs critiques qui l'influencent. Grâce à ces informations et à une presse plieuse de haute qualité, vous pourrez atteindre vos objectifs en toute confiance !
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