Qu'est-ce que le poinçonnage de la tôle ?
Il s’agit d’un processus consistant à exercer une magnitude contrôlée de la force sur une feuille de métal, découpant ainsi une section de la pièce. Le plus souvent, le processus utilise des matrices et des poinçons comme système d’outillage. Dans des circonstances normales, le processus de poinçonnage laissera un trou dans la pièce en feuille de métal.
Avantages du poinçonnage de la tôle
Certains des avantages du poinçonnage de tôle comprennent :
- Capacité à produire des trous de manière économique pour la production à grande et moyenne échelle
- Opération de découpe relativement abordable tant que des outils personnalisés ne sont pas nécessaires.
- Le processus de poinçonnage de tôle est très rapide et efficace.
- Vous pouvez produire des trous de formes et tailles variables plus rapidement.
- Élimine la nécessité d’opérations de formage secondaires
- C’est un processus polyvalent car vous pouvez traiter presque tous les types de métaux
Types de tôles pour l'opération de poinçonnage
Certains des types de tôles pour l’opération de poinçonnage comprennent :
- Tôle d’acier inoxydable
- Tôle de fer
- Tôle d’aluminium
- Tôle de cuivre
- Tôle de laiton
- Tôles en alliage spécial pour le poinçonnage
Poinçonnage de la tôle et découpage de la tôle
La poinçonnage de la tôle fait référence à un processus de travail des métaux qui implique de former des trous dans une pièce métallique. D’autre part, <a href=”https://fr.kdmfab.com/sheet-metal-blanking/” target=”_blank” rel=”noopener”>le découpage de la tôle</a> est un processus de fabrication de métaux où le produit final est éliminé du métal plus grand. Ensuite, le matériau restant est éliminé comme déchet. De plus, dans le poinçonnage de la tôle, le matériau qui est découpé est jeté et la section restante constitue le produit final. Dans le découpage de la tôle, les produits finaux ont tendance à être retirés de la grande feuille de métal et le reste est jeté comme déchet.
Choix de l'outillage pour le poinçonnage de la tôle
Quelques facteurs à considérer lors du choix des outils de poinçonnage de tôle incluent :
L’épaisseur du matériau : assurez-vous que l’équipement que vous sélectionnez peut être utilisé sur la tôle sans être endommagé.
Coût : il doit rester dans les limites de votre budget tout en garantissant en même temps l’efficacité.
Facilité d’entretien : il doit être facile à nettoyer et à entretenir pour garantir qu’il reste fonctionnel pendant une période relativement longue.
Compatibilité : considérez si l’outil peut manipuler le type de matériau qui est utilisé sans l’endommager.
Presse à découper manuelle pour la tôle
Ils sont généralement utilisés dans le travail des métaux légers, car ces dispositifs sont simples à utiliser et peuvent être montés. Elles possèdent des jeux de matrices interchangeables, ce qui permet de personnaliser les poinçons en fonction des projets spécifiques.
Les poinçonneuses manuelles conviennent généralement aux projets décoratifs, résidentiels ou ludiques et sont relativement abordables.
Presse à poinçonner à commande numérique pour la tôle
Le processus commence avec un contrôleur CNC déplaçant la table le long des axes X et Y vers une position prédéterminée. Une fois que cela est fait, la séquence de perforation est lancée.
Les pièces excédentaires sont enlevées à travers la matrice et collectées dans un conteneur pour les déchets une fois que la séquence est terminée. Les presses à poinçon contrôlées par CNC ont tendance à produire des poinçons précis et à une vitesse très rapide.
Facteurs affectant la qualité du poinçonnage de la tôle
Certains des facteurs qui affectent la qualité de l’estampage de tôles incluent :
- La presse à découper affecte la qualité de la tôle. Une faible pression ou une haute pression peut causer des déformations à la tôle.
- Vous devriez également considérer la forme de la matrice que vous utilisez pour l’estampage de tôles.
Il faut l’aligner parfaitement sur la zone du métal que vous souhaitez perforer pour éviter les déviations.
- Pour garantir la qualité, prenez en compte la taille exacte et l’emplacement de la matrice tout en vous assurant en même temps que la presse à découper est parfaitement positionnée.
- Il est important de noter que les outils de poinçonnage ont tendance à être utiles pour de nombreux coups avant de s’user pour effectuer des perforations propres.
- Type de métal : plus le métal à perforer est dur, plus il est difficile de le perforer proprement.
- L’épaisseur du métal qui est perforé : il est difficile de perforer proprement des métaux très épais.
Poinçonneuse manuelle de tôle et poinçonneuse automatique de tôle
Il s’agit d’une poinçonneuse de tôle qui est actionnée par un travailleur humain et qui réalise des trous parfaits à chaque fois. Une poinçonneuse de tôle manuelle est actionnée manuellement à l’aide d’un long levier.
La plupart d’entre elles ont une capacité robuste allant jusqu’à 137 pouces d’acier doux. Elle est disponible en standard avec 9 jeux de poinçons et de matrices allant de 1/8 de pouce à 5/8 de pouce de diamètre.
Par rapport à une poinçonneuse automatique, une poinçonneuse manuelle est plus lente et convient aux petites séries.
Elle optimise le cycle de production et garantit un meilleur contrôle des temps de production. Une poinçonneuse automatique de tôle garantit une plus grande précision et élimine le besoin de micro-soudures et de retravailler les pièces finies.
Une poinçonneuse automatique de tôle utilise un entraînement hydraulique ou électrique et est commandée automatiquement. Sa force de pression est comprise entre 200 kN et 4500 kN. Elle travaille à une vitesse très élevée d’environ 1400 coups par minute et dispose d’un index automatique pour garantir l’efficacité.
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Processus de Poinçonnage de Tôle Métallique
Le processus de poinçonnage de tôle métallique comprend plusieurs étapes, notamment :
- Ces machines utilisent des poinçons et des matrices.
- Normalement, la tôle métallique est poinçonnée de haut en bas. Le processus de poinçonnage est guidé par des matrices situées en bas de la tôle métallique.
- Ici, les matrices soutiennent le métal et l’empêchent de se casser, elles aident également les poinçons à réaliser des trous précis.
- Avant que la tôle métallique ne soit poinçonnée, elle est maintenue entre les matrices. Les matrices guident la position exacte où la tôle métallique doit être poinçonnée.
Cela signifie essentiellement que la matrice est utilisée pour guider sur la position exacte où poinçonner la tôle métallique.
- Après que la tôle métallique a été poinçonnée, elle est ensuite découpée à la forme, la longueur et à la taille requises. La partie découpée de la tôle métallique est ensuite collectée pour le recyclage.
- Ces étapes sont répétées jusqu’à ce que la forme souhaitée soit obtenue. Le poinçonnage CNC est généralement utilisé pour obtenir des découpes et des trous de différentes tailles et formes.
- Ce processus permet aux fabricants de poinçons et de matrices de fabriquer des pièces de tôle de n’importe quel design et forme selon les besoins du marché. Certaines des formes géométriques les plus courantes pour les trous poinçonnés comprennent des rectangles, des carrés et des cercles.
- Pour former des encoches et des trous, dans les pièces de tôle métallique modernes, le poinçonnage de tôle métallique est effectué en utilisant un équipement de pointe.
- Le processus de poinçonnage de tôle métallique peut être effectué sur une presse à poinçon manuelle bien qu’aujourd’hui les presses à poinçon numérique sont utilisées. Les CNC sont généralement alimentés soit électriquement, pneumatiquement, ou hydrauliquement et produisent environ 600 poinçons chaque minute.
Applications du Poinçonnage de Tôle Métallique
Le poinçonnage de tôle métallique est utilisé pour fabriquer de grandes pièces de tôle métallique telles que :
- Armoires
- Boîtiers
- Pièces de carrosserie automobile
Ils sont également utilisés dans diverses industries telles que :
- Pharmaceutique
- Automobile
- Manufacturier
- Électronique
- Textile
Stratégies de Poinçonnage de Tôle Métallique
Certaines des stratégies utilisées dans le poinçonnage de tôle métallique comprennent :
Calcul des Rayons de Cintrage Intérieur Maximaux
Il existe généralement une limite maximale à laquelle chaque pièce métallique peut se plier avant que son intégrité ne soit compromise. Lorsqu’elle est pliée trop serrée, elle forme des points faibles qui peuvent facilement se casser. Cependant, aucune norme n’est établie sur la serrure à laquelle le rayon de cintrage intérieur doit être. Par conséquent, il s’agit d’une variable qui est affectée par des propriétés telles que l’épaisseur et la dureté de la pièce métallique.
Pour obtenir les rayons de cintrage intérieurs, il faut une compétence mathématique bien maîtrisée. Certaines recommandations disponibles pour un cintrage parfait comprennent le travail sur le pourcentage de réduction de traction du matériau. En plus de la réduction de traction du matériau, vous pouvez travailler sur le grain du matériau pour obtenir les rayons de cintrage intérieurs parfaits.
Minimisation de la Génération de Chaleur pour Prévenir le Galling
Cela tend à poser un gros problème lorsque le matériau poinçonné est composé de la même composition ou lorsque les opérations de poinçonnage sont précipitées. Lorsque le métal est plié, il peut entraîner une accumulation de chaleur due au frottement. L’accumulation de chaleur peut nécessiter la fusion de pièces métalliques similaires. Ce processus est ce qui est appelé le galling. Certaines des techniques utilisées pour réduire l’accumulation de chaleur et le frottement comprennent :
- Application de revêtements sur les trous de poinçonnage.
- S’assurer qu’il y a des différences de temps entre chaque poinçon pour que le poinçon puisse refroidir.
- Minimiser la durée du contact en utilisant des mouvements de rétreint de retour.
- Utiliser plusieurs têtes de poinçon pour assurer la distribution de la contrainte thermique.
Utilisation de la Découpe au Laser Pour Faire des Trous Simples
La déformation est une occurrence courante lorsqu’il s’agit du poinçonnage de tôle métallique. Il est donc important de surveiller l’outil de poinçonnage. Aiguisez comme prévu ou remplacez l’outil de poinçonnage s’il y a une déformation ou si une mesure de sécurité est requise. Notez qu’un défaut dans l’outil de poinçonnage affectera significativement la qualité des trous poinçonnés dans votre tôle métallique et peut également entraîner des pertes inutiles. Assurez-vous d’utiliser différents cutter et outils de poinçonnage lorsqu’il s’agit du poinçonnage de tôle métallique. Cela garantit que différents métaux ont différents cutters et outils de poinçonnage, assurant ainsi la durabilité de vos outils.
Ébarbage Post-poinçonnage
Le poinçonnage de tôle métallique tend à former occasionnellement des bords tranchants et des ébarbures. Par conséquent, pour éliminer ces bords tranchants et ébarbures, les fabricants ont tendance à utiliser plusieurs processus d’ébavurage post-formage qui incluent :
- Ponçage humide et sec : ils peuvent utiliser des machines à poncer à grande échelle pour affiner rapidement ou constamment les bords rugueux d’une pièce métallique.
- Processus d’électropolissage : Les fabricants peuvent créer une surface microscopiquement lisse de la tôle métallique en électropolissant des bandes de la couche de surface.
La plupart des métaux qui utilisent cette technique sont destinés à l’industrie alimentaire et pharmaceutique. Ces processus aident à réduire le risque de blessure lors de l’utilisation de formes de tôle métallique.
Poinçonnage de Tôle Métallique Vs Découpe de Tôle Métallique
Certaines des différences entre le poinçonnage de tôle métallique et la découpe de tôle métallique incluent :
- Dans le poinçonnage de tôle métallique, la roue a tendance à pénétrer tout le chemin à travers le métal.
D’autre part, dans la découpe de tôle métallique, l’excès de matériau est coupé de la tôle métallique.
- Le poinçonnage de tôle métallique implique l’utilisation d’outils tels que des outils de coupe, de frappe, de marquage et de mesure, et des outils de cintrage.
D’autre part, la découpe de tôle métallique implique quant à elle l’utilisation d’outils tels qu’un ciseau de banc pour trancher à travers le métal avec un haut niveau de précision.
- Le poinçonnage de tôle métallique entraîne des trous à la surface du matériau sur lequel on travaille tandis que la découpe de tôle métallique est une coupe nette qui ne produit pas de trous.
Calcul de la Puissance de la Machine de Poinçonnage de Tôle Métallique
La puissance universelle de poinçonnage de tôle métallique se calcule en utilisant :
- U = circonférence ou périmètre de la forme du poinçon (en mm)
- s = épaisseur de la tôle (en mm)
- Rm = résistance à la traction (en N/mm²)
- F = force de poinçonnage en kilonewton (10 kN = 1 tonne métrique)
pour l’acier inoxydable (1.4301) 720 N/mm²
pour la tôle peu alliée (St 37) 420 N/mm²
pour l’aluminium (AlMg3) 220 N/mm²
f = facteur entre 0,5 – 0,95 lors de l’utilisation de poinçons avec cisaillement.
Certaines des règles qui doivent être observées pour obtenir de meilleures performances des matrices et des poinçons comprennent :
- S’assurer que les trous ont un diamètre parfait qui respecte les normes établies pour les trous poinçonnés de tôle métallique.
- Tous les trous poinçonnés doivent s’adapter parfaitement à la tôle métallique.
Choix des Outils de Poinçonnage de Tôle Métallique
Certains des outils de poinçonnage de tôle métallique incluent :
- Forets hélicoïdaux : il est utilisé pour un nombre réduit de trous. Pour former des trous parfaits, vous devriez percer un petit trou pilote en utilisant le foret hélicoïdal, puis le tourner jusqu’à obtenir la taille désirée du trou.
- Mèches étagées : utilisé chaque fois qu’un motif de trous nécessite des tailles multiples de trous car il peut être utilisé pour créer différentes tailles de trous.
- Scies-cloches : elle convient uniquement pour un nombre réduit de trous car elle est actionnée manuellement.
- Poinçons à main portatifs : il est actionné manuellement et n’est donc pas adapté pour réaliser un plus grand nombre de trous.
- Presses à poinçonner : utilisées pour former des trous dans la tôle métallique car elles permettent de découper plusieurs trous dans un seul cycle.
- Matrices de poinçonnage : elles réalisent des opérations de coupe, de cisaillage, d’évidage, de poinçonnage et de perçage dans les pièces métalliques en tôle.
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