Comprendre le processus de production de matrices, de poinçons et de lames pour les machines de poinçonnage et de cisaillement

Au cours du court trajet d'un outil de poinçonnage, il frappe, pénètre ou indente une pièce de tôlerie, puis il se rétracte pour s'aligner avec sa frappe suivante. L'ensemble du processus est terminé en moins d'une seconde. Avec les matrices, une géométrie d'outil plus complexe ajoute de la forme à la zone de frappe. Les fonctions de l'outil Blade sont assez explicites. Un mécanisme de cisaillement, deux lames à joint central, coupe des lignes droites à travers des tôles.

Comprendre les forces des outils opposés

Rien de ce qui précède n'est nouveau. Les outils de poinçonnage, d'estampage, de façonnage et de coupe passent par une séquence, puis ils reviennent au point un de cette séquence multipoint afin qu'une opération d'outillage puisse se répéter. Comme souligné dans les articles précédents, ce voyage n'est pas sans incident. Il y a au moins deux forces en jeu qui déclenchent les contraintes de l'outil dès qu'un contact est établi entre une pièce et le bord d'attaque d'un poinçon, d'une matrice ou d'une lame de cisaille. Le premier événement déclencheur est causé par l'impact, par les énergies de compression qui augmentent lorsqu'un outil entre en contact. Après la phase d'éjection du poinçonnage et de l'éjection du pion, ou le début de l'opération de mise en forme du métal, de découpe, il y a des résistances à la traction des matériaux à surmonter. En d'autres termes, ces outils "raclent" les flancs de la tôle tout en effectuant leurs coups.

Réglage des coups de poinçonnage et de cisaillement

Il y a donc deux facteurs de résistance aux coups distincts en jeu. Pour la résistance de contact, ce facteur de contrainte de compression initial est contrecarré en utilisant des bords aiguisés. Ces extrémités qui mordent, tranchent et perforent les matériaux, poinçonnent ou façonnent, cisaillent ou combinent deux de ces processus de fabrication. Bien sûr, pour maintenir ce bord tranchant et compressif et surmonter la résistance de la structure microcristalline d'une pièce en tôle, les fournisseurs d'outils s'approvisionnent en carbures super denses, qui sont beaucoup plus résistants que les matériaux qu'ils sont conçus pour traiter. De plus, les alliages de carbure de tungstène peuvent ignorer les énergies de frottement, causées par la résistance à la traction d'une pièce. La profondeur et le grain des flancs de la tôle peuvent générer de la chaleur et des frottements des flancs, mais l'alliage de l'outil reste ferme tout au long et jusqu'à la phase de rétraction.

En comprenant ces forces conflictuelles, les fabricants d'outils ont un aperçu des différents facteurs de stress qui déchirent leurs outils. C'est ainsi qu'ils formulent des solutions maximisant la course, telles que les profils de poinçon coniques arrière et les flancs de matrice sans frottement. Pour les équipements de cisaillement, des bords droits et propres sont toujours souhaitables. Mais, puisque l'outil fait de longues coupes, les deux forces mentionnées ci-dessus deviennent d'autant plus difficiles à compenser. D'une part, la plasticité du métal est un facteur, la zone coupée se pliant à cause de la contrainte de cisaillement. Vraiment, si une incision de cisaillement propre doit être parallèle à une opération de poinçonnage ou de formage à l'emporte-pièce à haute tolérance, les professionnels de la fabrication doivent comprendre les forces qui s'opposent aux coups d'outillage.