UN Rainure en V, également connue sous le nom de machine à rainurer en V ou Fraise à rainurer en V, est un outil spécialisé utilisé dans le travail de la tôle pour créer des rainures ou des encoches précises en forme de V le long de la surface d'une tôle. Ces rainures sont couramment utilisées à diverses fins telles que le pliage, le pliage, le soudage ou à des fins décoratives.
La fabrication de tôles est un aspect essentiel du traitement mécanique, en particulier dans les secteurs tels que l'aviation, l'électroménager, l'automobile, les ascenseurs et autres. Les pièces en tôle sont largement utilisées dans ces secteurs.
Le pliage est l’un des processus les plus cruciaux dans la fabrication de tôles et est considéré comme un processus de formage unique.
Technique de rainurage en V
La qualité du processus de pliage affecte considérablement la taille et l’apparence du produit final.
Par conséquent, garantir les dimensions et les angles de formage de la pièce pendant le processus de pliage est un domaine de recherche crucial dans la technologie du pliage.
À mesure que l’économie se développe et que le niveau de vie des gens s’améliore, leurs activités sensorielles deviennent plus élevées.
Plus la forme des décorations en tôle est complexe, plus elle reflète le niveau de compétence et le style à la mode du designer, attirant ainsi l'attention de la majorité des clients.
De plus, la pièce doit répondre à des exigences techniques telles qu'un rayon d'arc de cercle minimal sur le bord de pliage, aucune marque de pliage sur la surface et aucune indentation sur la surface décorative.
La presse plieuse traditionnelle ne parvient plus à répondre aux exigences techniques spécifiques, ce qui a conduit à l'émergence de la technologie de pliage par rainurage dans la tôle.
Cet article se concentre sur les caractéristiques de la technique de rainurage, les méthodes de rainurage de la tôle et les moyens de garantir la précision de la taille et de l'angle pendant le processus de pliage.
Méthodes de pliage traditionnelles et leurs limites
La méthode de pliage traditionnelle dans la fabrication de tôles implique l'utilisation de la pression des matrices supérieure et inférieure d'une presse plieuse.
La tôle est pliée à travers l'ouverture de la matrice inférieure et le bord supérieur de la matrice supérieure.
La plaque métallique subit une transformation de la déformation élastique à la déformation plastique.
L'angle de pliage est déterminé par la profondeur de la matrice supérieure dans la matrice inférieure, et le rayon de pliage (R) doit être supérieur ou égal à l'épaisseur de la plaque (t), comme indiqué dans la figure 1.
Cependant, les exigences actuelles en matière de formes de pièces à usiner sont de plus en plus élevées. Pour certaines pièces aux formes complexes (comme illustré à la figure 2), les techniques de pliage traditionnelles sont insuffisantes et la méthode traditionnelle ne permet pas de contrôler le rayon de pliage, ce qui rend difficile le respect des exigences techniques du pliage sans indentation.
En conséquence, une nouvelle technique de pliage appelée pliage par rainures est apparue.
Caractéristiques du pliage de rainures
Commençons par définir ce qu’est le pliage de rainures.
Le pliage par rainures est une technique qui utilise une machine à rainurer pour créer une ligne de rainures en V sur la tôle qui doit être pliée, puis la plier sur une presse plieuse pour répondre à des exigences spécifiques.
Les principales caractéristiques du processus de pliage de rainures sont les suivantes :
Petit rayon d'arc et aucune marque de pliage sur la pièce
Le rayon d'arc maximal du bord de la pièce est directement proportionnel à l'épaisseur de la tôle après pliage. Plus la tôle est épaisse, plus le rayon d'arc est grand.
Cependant, après avoir rainuré la tôle en V, l'épaisseur restante devient la moitié de l'épaisseur d'origine, voire plus petite. Cela réduit considérablement le rayon de l'arc après le pliage.
De plus, l'épaisseur réduite au point de pliage après le rainurage réduit la force de déformation lors du pliage, ce qui n'affecte pas la zone de dépliage. Il en résulte qu'aucune marque de pliage ne se forme sur la surface de la pièce après le pliage.
Cette technique peut répondre aux exigences techniques d'avoir un petit rayon d'arc, aucune marque de pliage et aucune indentation sur les surfaces décoratives dans les environnements haut de gamme tels que les hôtels, les banques, les centres commerciaux et les aéroports.
Réduire le tonnage nécessaire au pliage des tôles sur une presse plieuse
Lors du pliage, la force nécessaire pour plier la tôle est proportionnelle à son épaisseur. Plus la tôle est épaisse, plus la force de pliage requise est importante et plus le tonnage nécessaire sur la presse plieuse est important.
Cependant, en rainurant la partie pliée de la plaque métallique avant le pliage, l'épaisseur restante est considérablement réduite. Cette réduction d'épaisseur réduit d'autant la force de pliage requise, ce qui permet de plier la plaque sur une plieuse de plus faible tonnage.
Cela permet non seulement de réduire le coût de l’équipement, mais également d’économiser de l’énergie et de l’espace.
Pliage de pièces de formes complexes et contrôle de la résilience
La pièce illustrée à la figure 2 ne peut pas être pliée et façonnée sur une cintreuse standard, mais elle peut être réalisée manuellement après avoir rainuré une forme en V au point de pliage.
De plus, le contrôle de l'épaisseur restante de la feuille peut être utilisé pour gérer la force de rappel et l'angle.
Si l'épaisseur restante de la plaque après le rainurage est maintenue à environ 0,3 mm, l'angle de retour élastique peut être considérablement réduit et le retour élastique peut être essentiellement ignoré.
Méthode de rainurage en V
Dans la production de tôles, la raboteuse à portique et la rainureuse de tôles sont couramment utilisées pour créer des fentes en forme de V dans la tôle.
Machine à rainurer horizontale CNC en V RGHK-1500x4000
Positionnez la plaque pliée dans la rainureuse pour l'alignement et saisissez l'épaisseur de la plaque pour le rainurage automatique.
Lors du processus de rainurage, il convient d’accorder une attention particulière aux deux aspects suivants.
Profondeur de la rainure et épaisseur restante
Dans une épaisseur de plaque donnée, la profondeur de la rainure et l'épaisseur restante ont une relation correspondante.
Conformément aux exigences de la technique de pliage, une valeur d'épaisseur résiduelle est définie, qui est généralement fixée à 0,8 mm par défaut et ne doit pas être inférieure à 0,3 mm au minimum.
Ensuite, le nombre de rainures et la profondeur des rainures sont définis en fonction de l'épaisseur de la plaque.
Pour contrôler les bavures métalliques et protéger les couteaux, l'avance des couteaux ne doit pas être excessive.
En règle générale, la profondeur du premier rainurage ne peut pas dépasser 0,8 mm et le processus de rainurage doit être effectué en au moins deux coupes. Une seule coupe n'est pas appropriée.
Par exemple, lors du rainurage d'une tôle inoxydable de 1,2 mm d'épaisseur, l'épaisseur restante après rainurage est de 0,5 mm.
Si la première avance de rainurage est réglée à 0,5 mm et la deuxième avance de rainurage à 0,2 mm, l'épaisseur restante de la tôle est de 0,5 mm avec une bavure métallique minimale, comme illustré dans la Figure 3.
Le réglage de l'angle de rainurage
Il est connu, grâce au processus de pliage, que la tôle subit différents degrés de déformation élastique lors du pliage, ce qui entraîne des écarts dans l'angle de pliage.
Le processus de rainurage en V peut être réalisé correctement en s'assurant que l'angle de rainurage correspond à l'angle de pliage requis de la pièce.
En règle générale, l'angle de rainurage en V est supérieur de 1 à 2° à l'angle de pliage.
Par exemple, lors du pliage d'une pièce à un angle de 90°, l'angle de rainurage en V peut être réglé à 92° (voir Figure 4).
De cette manière, l'erreur d'angle causée par le retour élastique lors de la flexion peut être efficacement corrigée (voir Figure 5).
Sélection de couteaux à rainurer et réglage de la quantité
Les types et la sélection des couteaux à rainurer
Les types de couteaux à rainurer sont principalement classés en couteaux à rainurer à angle supérieur rhombique, couteaux à rainurer carrés, couteaux à rainurer triangulaires et couteaux à rainurer circulaires, entre autres (voir Figure 6).
Des couteaux appropriés peuvent être sélectionnés en fonction de la forme et de l'angle de la rainure en V.
Lors de la formation d'une rainure en V standard, l'angle des couteaux doit être inférieur à l'angle de la rainure en V.
Par exemple, si l'angle de la rainure en V est compris entre 45° et 60°, il faut utiliser des couteaux rhombiques avec un angle supérieur de 35°.
Pour le rainurage en V entre 60° et 80°, les couteaux à rainurer triangulaires sont l'option préférée.
Pour le rainurage en V entre 80° et 90°, il convient d'utiliser des couteaux rhombiques avec un angle supérieur de 80°.
Si l'angle de rainurage en V est supérieur à 90°, les couteaux carrés sont le choix recommandé.
De plus, des couteaux circulaires doivent être utilisés pour rainurer des formes rondes.
Le réglage de la quantité de couteaux
Lors du rainurage de longues tôles de grande profondeur, l'utilisation continue d'un seul couteau peut entraîner des dommages dus à une chaleur excessive. Cela peut également entraîner une mauvaise qualité de rainurage, une augmentation des bavures métalliques et d'autres problèmes.
Par exemple, lors du rainurage d'une plaque en acier inoxydable de 2 m de long avec une profondeur de 2 mm, le réglage de la quantité d'avance initiale du couteau sur 0,5 mm et le rainurage continu entraîneront une génération importante de chaleur du couteau et un ramollissement, ce qui entraînera une diminution de la qualité du rainurage après 1,5 m et des bavures plus grandes.
Si la quantité d'avance du couteau est réglée sur 0,2 mm, 10 cycles de rainurage seront nécessaires pour terminer la tôle de 2 mm, ce qui affecte grandement l'efficacité de fabrication.
Par conséquent, lors du rainurage de plaques plus longues, il est important de prendre en compte non seulement la quantité d'alimentation des couteaux, mais également le nombre de couteaux fonctionnant simultanément.
Généralement, 3 à 4 couteaux sont utilisés en même temps (voir Figure 7).
Chaque couteau a une quantité d'alimentation légèrement différente, par exemple, si la première alimentation est de 5 mm, les deuxième, troisième et quatrième alimentations sont respectivement de 7 mm, 9 mm et 11 mm.
Cela garantit non seulement la qualité du rainurage, mais améliore également l'efficacité du travail.
Comment éviter les écarts d'angle et de taille de courbure
Dans le processus de pliage, la qualité du pliage dépend en grande partie de deux paramètres critiques : l'angle de pliage et la taille.
Pour garantir une taille et un angle de pliage précis, les considérations suivantes doivent être prises en compte :
(1) Si le poinçon supérieur et la matrice inférieure ne sont pas alignés, des erreurs de taille de pliage peuvent se produire. Pour éviter cela, les matrices supérieure et inférieure doivent être centrées avant le pliage.
(2) La position relative de la plaque et de la matrice inférieure peut changer après le déplacement de la butée arrière vers la gauche ou vers la droite, ce qui affecte la taille du pliage. Pour résoudre ce problème, la distance de position de la butée arrière doit être remesurée avant le pliage.
(3) Le manque de parallélisme entre la pièce et la matrice inférieure provoquera un retour élastique lors du pliage et aura un impact sur l'angle de pliage. Le parallélisme doit être mesuré et ajusté avant le pliage.
(4) Si l'angle du premier pliage est insuffisant, cela affectera le pliage suivant. L'accumulation d'erreurs de pliage entraînera une augmentation de l'erreur de taille et d'angle de formage de la pièce. Il est donc essentiel de garantir la précision de chaque pliage.
(5) Lors du pliage, la taille de l'ouverture en V de la matrice inférieure est inversement proportionnelle à la force de pliage. Lors du traitement de plaques métalliques de différentes épaisseurs, l'ouverture en V appropriée de la matrice inférieure doit être sélectionnée en fonction des réglementations. En règle générale, 6 à 8 fois l'épaisseur de la plaque est le meilleur choix.
(6) Lors du pliage de la pièce sur une presse plieuse après le rainurage en V, il est nécessaire de s'assurer que le bord ambigu supérieur, le bord inférieur en forme de V de la pièce et le bord inférieur en forme de V de la matrice inférieure sont tous sur la même surface verticale.
⑺ Lors du pliage de la pièce après le rainurage, l'angle de la matrice supérieure doit être contrôlé à environ 84° pour éviter le serrage.
Calcul de la longueur de dépliage de la tôle
Je suppose que la plupart d’entre vous sont déjà familiarisés avec le calcul de la longueur de dépliage avant le rainurage.
Mais savez-vous comment calculer la longueur de dépliage après le rainurage ?
Permettez-moi de le démontrer avec un exemple.
L'image ci-dessous montre les dimensions de chaque bord de la pièce. La tôle a une épaisseur de 3 mm.
Calcul de la longueur de dépliage de la tôle après rainurage
Pliage après rainurage :
Si le client demande un rayon plus petit et que l'épaisseur de la tôle restante est de 0,5 mm, la longueur de dépliage L = (40-0,5) + (30-2×0,5) + (30-2×0,5) + (10-0,5) = 107 mm.
Pliage direct sans rainurage :
Si le pliage est effectué sans rainurage et qu'un facteur K de 0,25 est sélectionné, la longueur de dépliage L = (40-3+0,25) + (30-6+2×0,25) + (30-6+2×0,25) + (10-3+0,25) = 93,5 mm.
Conclusion
Le rainurage est un nouveau type de technique de pliage qui a été sélectionné par le marché.
Pour produire des produits de haute qualité, il est essentiel de maîtriser différentes techniques de transformation.
L’exploration et l’adoption continues de nouvelles techniques sont essentielles pour produire des produits encore meilleurs.
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