Comment un poinçon à col de cou à frein à pression résout les interférences d’outillage dans les courbes en U
Par l’auteur : Mark Hanks
Les poinçons à cou de poulet à frein à pression sont une partie importante des solutions d’outillages pour freins à pression appliquées pour éliminer les interférences lors des courbes profondes en forme de U. Contrairement aux poinçons droits standards, un poinçon à cou de poule offre un jeu supplémentaire pour les longues brides de retour, empêchant les fabricants de plier les pièces complexes en tôle de collision entre la pièce et les pièces du frein à pression.
Cet article démontre le fonctionnement d’un poinçon à col de poulet à frein à pression et la résolution du problème d’interférence lors de la création de sections en forme de U grâce à l’utilisation d’une étude de cas pour les composants d’une armoire de sécurité.
1. Pourquoi l’outillage classique des freins à pression provoque des interférences de flexion en forme de U
Les modèles simplifiés de la doublure intérieure et de la coque extérieure de l’armoire de sécurité sont présentés aux Figures 1 et 2.
Les composants de la plaque d’acier laminée à froid de 3 mm sont formés à l’aide d’un frein à pression. Lorsque l’action de flexion de la doublure intérieure a été simulée, un problème d’interférence a été détecté entre la paroi latérale de la doublure intérieure et la paroi avant du frein à pression.
Les rapports de longueur des parois latérales de la pièce à travailler et du frein à pression ont été déterminés à environ 1,54 et 1,52, respectivement. Ces deux modèles sont supérieurs à la plage standard de formage 1:1 pour les configurations d’outillage symétriques.
En raison des parois latérales longues, une section en U avec un rapport longueur/largeur proche de 1 (ou plus) formée avec des outils standards de frein à pression peut entraîner des collisions lors du pliage. Comme montré à la Figure 3, l’espace limité entre la pièce et la structure de la machine peut empêcher une courbure lisse sans modification de l’outillage.
Figure 3: Press-brake-gooseneck-punch-interference-solution.jpg
- Machine à plier 2. Dé de maîtrise (supérieur) 3. Pièce 4. Coin de courbure (inférieur)
| Paramètre | Valeur |
| Matériel | Acier laminé à froid de 3 mm |
| Rapport longueur/largeur (doublure) | ~1,54 |
| Rapport longueur/largeur (coquille) | ~1,52 |
| Gamme recommandée pour les outillages standards | Environ ≤1:1 |
Tableau 1
2. Pourquoi les coups de poing à cou d’oie améliorent la situation du jeu des freins à pression
Nous avons examiné les outillages du frein à pression. Le panneau avant du frein à pression présente une grande structure complexe et stationnaire d’environ 80 mm d’épaisseur. Pendant le fonctionnement, ce panneau avant ne bouge pas. La table de travail d’un frein à pression descend avec la matrice inférieure lors de la courbure. Il est donc déraisonnable et presque impossible d’envisager de modifier le frein à pression pour la pièce.
Avec les outils de frein à pression, des améliorations de conception appropriées peuvent produire des résultats de flexion en U des pièces. Cela demande moins d’efforts et ne modifie pas la structure du frein à pression.
Une puce de frein à pression standard est une puce symétrique gauche-droite avec un angle de 45°, comme illustré à la Figure 4. Le mouvement du dé se fait sur la ligne diagonale d’un carré. Avec ce design, le rapport longueur/largeur maximal d’une pièce en forme de U pouvant être formée est de 1:1. Une fois ce rapport dépassé, un côté de la pièce accrochera le frein à pression et l’opération de flexion ne pourra pas être terminée.
Figure 4
3.Punch standard vs poinçon à cou de poule : différences clés
Lorsque les opérateurs de freins à pression choisissent une solution adaptée pour les outils de frein à pression, il est important de comprendre la différence entre les poinçons à sienne conventionnelles et les poinçons à col de gîte. Les poinçons standards conviennent aux applications générales de pliage de la tôle, mais leur structure symétrique génère très peu d’espace lors de la formation de pièces profondes en forme de U avec de longues brides de retour.
Un poinçon à cou de gauche utilise une conception spéciale pour créer suffisamment d’espace de travail, permettant aux zones déjà formées de passer à travers la zone de courbure sans interférence.
Tableau 3 : Standard-vs-Gooseneck-Punch-Comparison-Table.jpg
| Fonctionnalité | Outils symétriques standards | Outillages non symétriques / à cou de poule |
| Structure | Symétrique | Asymétrique |
| Capacité de formage | Formes en U | Plus de flexibilité de dégagement |
| Méthode d’alignement | Pointes de toucher | Basé sur la dégagement |
| Adéquation | Formes simples | Formes complexes avec des sections profondes ou étroites |
| Complexité de modification | Faible adaptabilité | Plus adaptable |
4. Solution : solution d’interférence pour les outils de frein à pression pour les pièces en forme de U
Ce dispositif spécial en forme de U pour la courbure des pièces offre un jeu supplémentaire comparé aux outillages conventionnels des freins à pression.
D’après l’évaluation du procédé, l’interférence était principalement causée par le rapport longueur/largeur excessif du composant en forme de U, qui dépassait la capacité des outils symétriques standards.
Pour résoudre ce problème, un outillage à cou de poule non asymétrique a été développé comme alternative aux outils symétriques conventionnels gauche-droite.
Le concept de conception reposait sur une analyse planaire de la partie en forme de U (Figure 5). Le point B désigne désormais l’emplacement du point A après avoir été déplacé de 40 mm. Cela représente environ la moitié de l’épaisseur de 80 mm du panneau de frein à pression. Du point B au point C, une ligne était tracée le long d’une diagonale, divisant l’angle de formation en sections de 30° et 60°.
- Machine à plier 2. Dé de maîtrise (supérieur) 3. Pièce 4. Coin de courbure (inférieur)
Compte tenu de ces contraintes géométriques, la fabrication du poinçon supérieur et du matrice inférieure a été réalisée comme montré dans Figure 6. Les outillages modifiés offrent une meilleure capacité de formage du frein à pression, car ils permettent un plus grand dégagement sur le côté plus long de la pièce en forme de U.
| Composant | Angle | But |
| Partie gauche | 30° | Offre un espace pour le mur latéral allongé |
| Partie droite | 60° | Assure la stabilité de la section formée |
| Distance décalée | 40 mm | Basé sur la moitié de l’épaisseur du panneau |
Tableau 2
5. Méthodes de modification du poinçonnage à cou de croise pour freins à pression CNC
Deux approches de modification ont été développées selon le type de frein à pression utilisé.
Approche 1 : modification conventionnelle du frein à pression
Pour les freins à pression conventionnels, la structure d’outillage existante est utilisée comme base de référence. La puce inférieure d’origine reste installée, tandis qu’une puce inférieure nouvellement fabriquée, asymétrique, y est montée. Le punch supérieur est remplacé directement (Figure 7).
Cette approche offre :
• Coût de fabrication des outillages réduits ;
• Temps de préparation plus court ;
• Exploitation et maintenance simples.
Approche 2 : modification du frein à pression CNC
Pour Freins à pression CNC, un porte-puce inférieur réglable est ajouté entre l’outillage et la base de la machine. Le poinçon supérieur est remplacé par le poinçon à cou de gauche personnalisé (Figure 8).
Cette solution améliore la flexibilité lors de la production de différentes pièces en forme de U avec des dimensions variées.
Considérations sur l’ajustement des outillages
Les méthodes d’ajustement pour les outils non symétriques diffèrent des outils symétriques conventionnels.
Pour les outillages standards, l’alignement s’effectue généralement en faisant correspondre les embouts supérieures et inférieures selon l’épaisseur du matériau. Pour les outilages asymétriques et à cou de poule, l’alignement pointe-à-pointe n’est pas recommandé.
En alternative, des ajustements doivent être effectués en fonction du dégagement des outillages supérieur et inférieur :
1. Équilibrer les dégagements à gauche et à droite ;
2. Régler le jeu à l’épaisseur du matériau ;
3. Vérifier l’alignement de l’outil avant de commencer la production.
Cette méthode améliore la précision du formage avec les outils et équipements actuels de frein à pression.
Comment choisir le bon poinçon à cou de poule pour votre frein à pression
Lors du choix d’un poinçonnage à col de poule, les fabricants prennent en compte la résistance à la traction, l’épaisseur du matériau et la longueur du pliage ainsi que le tonnage du frein à pression afin de déterminer l’outillage approprié.
Pour chaque outil de frein à pression, il existe une limite définie pour la charge exercée lors du pliage. Cela est souvent fourni en kilonewtons par mètre (kN/m). Pour les outillages standards, cette capacité de charge se situe entre 200 kN/m et 1 000 kN/m. Pour les freins à pression plus grands, avec des applications de flexion à plus grand tonnage, un outillage spécial est fabriqué dans un matériau à haute résistance.
Parmi les autres considérations de conception, on trouve les suivantes :
• Hauteurs de bride : Cela doit s’adapter à la hauteur de la bride formée.
• Profondeur du canal en U : Cela peut également nécessiter une gorge plus grande ou un col de poule plus large.
• Jeux de courbure : doivent accueillir la poinçonne de courbement, la pièce à travailler et la bride formée précédemment.
• Conception du poinçon : La conception doit définir le manche et intégrer l’angle de courbure, le rayon de flexion et la hauteur de la courbure.
• Conception des outils : Le poinçonneur doit définir le système de serrage du frein à pression, la matrice et l’opération de flexion.
Pour les clients qui ne savent pas quel punch à cou de poule convient à leur application, veuillez contacter JS RAGOS. L’équipe assure un support pour la sélection, la conception et la personnalisation des outils afin de réduire les problèmes d’interférences dans les applications avancées impliquant la flexion de la tôle, en tenant compte des informations pour les plans et spécifications de la pièce, ainsi que du matériau, de l’épaisseur de la feuille, de la longueur de la courbure et des exigences pour la courbure et le formage.
Conclusion
L’utilisation d’un poinçon à cou de poulet à frein à pression conçu sur mesure, ainsi qu’un outillage asymétrique, élimine le problème d’interférences de flexion en forme de U.
Cette méthode étend le potentiel de formage des freins à pression standards, sans nécessiter de modifications physiques de la machine à frein à pression. Dans les environnements de production réels, cela présente l’avantage supplémentaire d’un coût d’outillage plus faible, d’une mise en place plus rapide et, au final, d’un processus de production plus simple.
Pour différents designs de pièces en forme de U, les angles des poinçons et des matrices peuvent être modifiés pour s’adapter aux jeux nécessaires. L’outillage à col de poule est utile à cet égard pour les applications en tôle avec des canaux longs et étroits, ainsi que des brides de retour longues.
Tableau 4 : Gooseneck-Punch-selection-Guide-U-Shaped-Parts.jpg
| Caractéristique de la partie | Type d’outillage recommandé |
| Rapport longueur-largeur ≤ 1:1 | Outillages symétriques standards |
| Rapport longueur/largeur > 1:1 | Outillages non symétriques / À cou de poule |
| Brides de retour profondes | Coup de poing au cou de la poule dégagé |
| Largeur étroite du canal en U | Outillage à cou de poule à pointe étroite |
| Formes de pièces flexibles | Avec outillages réglables |
Fort de plusieurs années d’expérience dans la fabrication et l’assemblage d’équipements de traitement de la tôle, JS RAGOS propose de l’ingénierie de précision, associée à l’automatisation et un support de service mondial. Des freins à pression aux outils, en passant même par les systèmes de pliage robotisés, nos solutions vous offrent une production optimisée et fiable.
FAQ
Q1. Les poinçons Gooseneck sont-ils compatibles avec les freins à pression CNC ?
Absolument. Les poinçons à col de boue peuvent être adaptés aux freins à pression CNC avec des outils personnalisés.
Q2. Quel est l’avantage d’un poinçon à col de poule pour les pièces en forme de U ?
L’utilisation d’un poinçonneur à cou de poule permet d’éviter les problèmes d’outillage lors de la pliabilité de pièces en forme de U profondes avec de longues brides de retour.
Q3. Comment un poing à cou d’oie évite-t-il les collisions ?
En raison de son corps décalé, la conception offre un espace supplémentaire pour laisser passer la bride formée.
Q4. Un Gooseneck Punch améliorera-t-il la capacité d’un frein à pression ?
Assurément, un poinçon à cou d’oie permet de former des pièces en dehors des limites standards.
Q5. Quelles pièces conviennent à un poinçonne à cou d’oie à frein à pression ?
Un poinçon à cou d’oie est idéal pour les canaux profonds, les parties en forme de U et les parties avec de longues brides.
Q6 : Peut-on utiliser un poinçon à cou de croisement pour un pliage profond de brides ?
Oui. Un poinçon à cou de poule pour la courbure profonde des brides peut offrir des espaces supplémentaires pour les brides et éviter les collisions lors du processus de flexion.
Q7. Quelle est la différence entre un coup de poing standard et un coup de poing à cou de poule ?
Les poinçons standards conviennent aux applications de pliage classiques, tandis que les poinçons à cou de la main de poule peuvent créer un espace supplémentaire pour les voiles profondes et les longues flades de pliage.
Q8. Un coup de poing à col de gâche peut-il empêcher une collision avec frein de pression ?
Oui. Le poinçon à col de poule peut réduire les interférences entre la bride formée et les pièces du frein à pression. Mais les coups de poing à cou de boue ne sont pas universels pour tous les types de collisions par frein presseur.
Q9. Comment choisir un poinçon à col de poule pour mon frein de pression ?
Le choix des outils dépend de la hauteur de la bride, de l’épaisseur du matériau, du rayon de courbure, de la hauteur de l’outillage, des espaces nécessaires, etc. Si vous avez des doutes sur la production actuelle, n’hésitez pas à nous contacter
