Contenu
- Le langage du génie mécanique
- Terminologie de base de la conception et de la fabrication des matrices
- Presse à emboutir
- Coup de presse
- Taille de la matrice
- Castings
- Détail de la matrice
- Fraisage et usinage
- Conception de base
- Dessin vierge
- Découper la matrice
- Aciers de finition
- Équipement de perçage
- Die Cam
- questions et réponses
Jason Marovich a travaillé comme dessinateur et opérateur CAO de 1990 à 2005 dans le domaine de l'ingénierie automobile.
Le langage du génie mécanique
Il existe une sorte de pseudo-langage qui s'est développé dans l'industrie de l'emboutissage des métaux. Pour le profane, qui n'a pas été éclairé sur la façon dont les pièces en tôle sont fabriquées, écouter quelqu'un en parler peut être comme écouter quelqu'un qui parle une langue étrangère.
Ce guide a été écrit pour aider ceux qui veulent savoir de quoi parlent les ingénieurs et les ouvriers d'usine lorsqu'ils discutent de l'emboutissage de la tôle et des machines qui exécutent les processus d'estampage, de formage, de rognage, de bordage, de perçage et de réamorçage de la tôle.
L'ingénierie des matrices est l'un de ces métiers qu'il faut des années pour comprendre pleinement. Au moins une connaissance grossière de la métallurgie, des systèmes de pression, de l'usinage de l'acier et de la fonte de fer sont tous des outils que possèdent les concepteurs de matrices et les constructeurs.
La technologie informatique a donné au profane un moyen de visualiser des modèles tridimensionnels de presses et de matrices d'estampage. Ces programmes de conception virtuelle sont essentiels pour permettre à d'autres de suivre une filière à travers les différentes phases de sa conception et de sa construction. Mais, si vous n'avez aucune idée de quels composants vous regardez ou à quoi ils servent, vous aurez du mal à suivre les explications de quiconque sur la machine, simplement parce que beaucoup de noms et de mots utilisés en génie mécanique ne sont pas connus du personne qui n'a pas eu une exposition prolongée à l'industrie de l'estampage des métaux.
Pour une introduction encore plus basique à l'emboutissage de la tôle dans l'industrie automobile, veuillez lire "Matrices d'estampage: une explication de base des matrices d'estampage en métal«Ce guide est conçu pour aider les gens à comprendre les concepts les plus élémentaires de la façon dont une pièce automobile en tôle passe du concept à la production et sert d'introduction pédagogique à cet article.
Terminologie de base de la conception et de la fabrication des matrices
Les termes suivants sont classés par ordre d'utilité; on leur ordonne d'aider quelqu'un qui ne connaît pas les types de matrices mécaniques et leur application en tant qu'outils pour fabriquer des pièces métalliques estampées.
Presse à emboutir
Il s'agit de la machine à laquelle s'attache un jeu de matrices fini. Le bas d'une presse, ou la base, est fixe. Le vérin supérieur se déplace de haut en bas et fournit la pression requise pour former ou maintenir la place métallique sur la moitié inférieure de la matrice, qui est montée sur la base stationnaire. L'élément de matrice supérieur est monté sur le vérin, voyageant ainsi de haut en bas avec lui.
Coup de presse
Le piston d'une presse descend jusqu'à ce que l'élément de matrice supérieur soit fermé sur l'élément de matrice inférieur. Le vérin revient alors, ouvrant la matrice et permettant de retirer la pièce finie. Un nouveau flan est ensuite placé dans le dé. Chaque cycle de montée et de descente est réalisé selon les mêmes spécifications en fonction du type de presse. La distance parcourue par le vérin vers le haut ou vers le bas correspond à la course de la presse.
Les presses plus grandes ont généralement une plus grande distance de course de presse. Les coups par minute sont un autre facteur important de la course de la presse. Différentes presses ont des variations de vitesse différentes, et deux facteurs, la distance de course de la presse et les courses de presse par minute, sont soigneusement pris en compte avant que les ingénieurs de matrices ne commencent à travailler sur les matrices qui seront montées sur le chariot et le vérin de la presse.
Taille de la matrice
Ces dimensions se réfèrent généralement aux plaques supérieure et inférieure sur lesquelles le reste des composants de la matrice est monté. Ce sont des jeux de matrices en acier ou en fonte. Le fer est moins cher que l'acier, donc si une grande matrice est nécessaire, il est plus que probable qu'elle soit en fer. Les jeux de matrices plus petits sont en acier et souvent vendus sous forme de jeux de matrices complets avec des goupilles de guidage et des fentes de montage ou des trous fournis. Les dimensions d'une matrice comprennent la taille globale (o.a.) de la matrice et la taille du jeu de matrices. Si un sabot de fer supérieur a une épaisseur de 50 mm et une longueur de 1200 mm et une longueur de 800 mm, les dimensions ressembleraient à ceci: 50 x 1200 x 800. Les matrices de fonte peuvent facilement être conçues à n'importe quelle taille alors que les jeux de matrices en acier sont vendus en différentes tailles, en choisissant le la bonne peut parfois s'avérer un défi.
Castings
Lorsqu'une décision a été prise de concevoir une matrice en fer, les parties de la matrice sont appelées pièces moulées. Cela n'inclut pas les articles standard tels que les poinçons ou les blocs de sécurité, qui sont normalement fabriqués en acier. Les pièces moulées en fonte sont du métal non fini qui peut être usiné à divers endroits où une surface propre est requise (c'est-à-dire une surface de montage).
La conception de pièces moulées nécessite que l'ingénieur prenne en compte le poids, la résistance des parois, la taille du noyau et le coût. Une fois qu'une conception de moulage est approuvée, elle est extraite ou séparée de la conception globale et reçoit son propre fichier informatique. Ce fichier est envoyé à une fonderie où le fer est coulé selon les spécifications exactes qui leur ont été données par la source de conception. Lorsque le fer refroidit, un crépi de la conception tridimensionnelle est prêt pour un travail ultérieur des machinistes.
Détail de la matrice
Ce sont normalement des pièces moulées tirées de la conception générale, comme décrit ci-dessus. Mais, ils peuvent inclure des composants en acier. Chaque fois qu'un dessin ou un modèle 3D aidera les constructeurs à mieux voir ou comprendre une conception, une entreprise de construction peut demander des couches ou des fichiers séparés qui leur permettront de regarder séparément tout composant majeur de la matrice. Un tampon de matrice supérieur, par exemple, serait coulé et usiné à partir d'un matériau (fichiers, plans) qui le montrait non seulement tel qu'il était placé dans la matrice, mais également séparément.
Fraisage et usinage
L'acte de finition d'une surface s'appelle l'usinage. C'est souvent accompli avec un coupeur de métal en rotation, appelé moulin. Les moulins peuvent être utilisés pour couper des poches dans du fer ou de l'acier, créer des surfaces finies selon des spécifications strictes et suivre des chemins programmés dans son ordinateur qui leur permettent d'usiner de grandes surfaces pendant des heures sans s'arrêter.
Sur la figure ci-dessus, notez les coins arrondis de la poche en cours d'usinage. À moins qu'il n'y ait un faux-rond - un moyen pour que la trajectoire de la fraise ne soit pas obstruée lors de son retrait ou de son passage à son opération suivante - les coins seront arrondis au même rayon que le couteau. Ces outils ne peuvent pas créer de coins carrés, mais il existe des outils de gravure de fil et d'autres options pour le faire.
Conception de base
Cela fait référence à la pratique qu'utilisent les ingénieurs concepteurs pour éclaircir le métal. Autrement dit, un bloc solide de fer peut être creusé (allégé en retirant une partie du fer), tant qu'il ne compromet pas la résistance du fer à l'intérieur de la matrice. Les deux avantages de la conception d'une matrice avec un plan de noyau intelligent (souvent selon les normes de carottage fournies par l'entité qui a demandé la pièce) sont la rentabilité du fer et la sensibilité au poids de la matrice.
Dessin vierge
C'est l'opération effectuée par les matrices de tirage. Ces matrices sont normalement la première ou la deuxième matrice de toute gamme de matrices. Un flan de tôle non formé est chargé dans la matrice et formé selon les spécifications fournies dans le fichier de données de pièce. Les matrices de tirage utilisent la pression pour former du métal. Un tampon inférieur flottant, alimenté par un système de pression en dessous, fait partie intégrante de toute matrice d'étirage.Ce tampon peut être utilisé pour former le métal contre le poinçon supérieur ou il peut être utilisé comme un «anneau» pour saisir le métal lorsque le poinçon descend et le forme.
Découper la matrice
Ce type de matrice est conçu en mettant l'accent sur le découpage du métal indésirable d'une pièce. Des matrices de découpe peuvent être mises en œuvre pour découper de grands trous, comme des ouvertures de fenêtre. La coupe à une ligne de coupe finie est parfois accomplie avec plus d'une matrice de coupe dans la gamme. Les concepteurs feront de leur mieux pour que toutes les opérations de coupe majeures soient effectuées en une seule matrice, mais parfois ce n'est tout simplement pas possible.
Il existe trois types de garnitures de base:
- Coupe grossière: Couper le matériau pour gagner en efficacité ou accéder à l'opération suivante, la finition finale.
- Coupe finale: Il s'agit de l'opération au cours de laquelle la pièce est ajustée à sa forme finale.
- Garniture intérieure: Normalement plus complexe et nécessitant un plan de disposition des garnitures en acier, il s'agit de couper les ouvertures situées à l'intérieur de la ligne de garniture finale.
Aciers de finition
Ces composants en acier maniables ont une surface de montage et une lame de finition. Les lames montées sur une matrice ou une came supérieure agissent comme le dessus d'une paire de ciseaux. Lorsqu'ils sont abaissés sur le métal, ils rencontrent un acier inférieur qui agit comme la mâchoire inférieure d'une paire de ciseaux. Les aciers pénètrent légèrement dans le métal, suffisamment pour contourner son épaisseur de métal. La tôle qui se détache de la ligne de coupe après la coupe est appelée ferraille.
Équipement de perçage
Lorsque des ouvertures plus petites, comme des trous ronds ou carrés, sont nécessaires dans un panneau, un poinçon de matrice est utilisé (monté dans un dispositif de retenue de matrice, qui est, à son tour, monté sur une surface de matrice de fermeture). Ces poinçons en acier trempé peuvent être affûtés de sorte qu'un seul poinçon puisse survivre à toute la procédure d'estampage, parfois des dizaines de milliers de coups. L'équipement de perçage fait normalement référence au poinçon mâle, au bouton de matrice femelle et aux dispositifs de retenue de montage.
Die Cam
Ceci est un appareil mécanique (voir schéma ci-dessous) qui permet d'effectuer une opération de filière d'une manière autre que de haut en bas. Une surface angulaire peut être usinée sur la surface d'une matrice pour recevoir une glissière de came, la moitié de la came qui peut en fait se déplacer d'une manière plus horizontale. La surface angulaire du dispositif d'entraînement de came se ferme sur la surface angulaire de la glissière de came, provoquant le glissement de la moitié inférieure dans une direction donnée. Un poinçon, par exemple, monté sur la face de la glissière de came peut être poussé vers l'avant par le dispositif d'entraînement de came de sorte qu'il perce un trou horizontalement dans la tôle.
Évidemment, au fur et à mesure que ceux qui s'intéressent à la conception des matrices apprennent des procédés de matrices plus avancés, ils seront exposés à de plus en plus de nouvelles terminologies. Parce que la fabrication de pièces nécessite l'implication de tant de personnes dans différents métiers, les plus ambitieux ont la possibilité d'apprendre non seulement le vocabulaire dans leur propre domaine, mais également dans chacun des processus complémentaires.
Un ingénieur de fabrication bien équilibré comprendra le chemin parcouru par une ébauche de tôle pour arriver au produit fini. Les machines construites pour produire ces pièces passent par un processus tout aussi précieux pour l'ingénieur qui souhaite s'entretenir sur la fabrication de pièces à tous les niveaux.
Cet article est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur. Le contenu est uniquement à des fins d'information ou de divertissement et ne se substitue pas à un conseil personnel ou à des conseils professionnels sur des questions commerciales, financières, juridiques ou techniques.
questions et réponses
Question: Qu'est-ce qu'un gardien "Jalicoal"? Je n'ai aucune idée de comment l'épeler. Jollicko?
Répondre: Le nom de la société est Jolico. Vous pouvez trouver et commander leurs blocs de gardien dans leur livre de normes.
