Comprendre les presses automatiques : fonctionnement, avantages et applications

Machine de presse

Dans la fabrication industrielle générale, une machine de presse est utilisée pour exercer une haute pression sur les pièces ou les pièces manufacturées afin de transformer les matériaux en une forme désirée. Le processus de pressage est principalement réalisé sur des matériaux métalliques car la malléabilité du métal permet aux matériaux de supporter la pression sans se briser.

Dans la fabrication ou l'ingénierie CNC, les opérations de pressage sont effectuées avec des presses automatiques, généralement hydrauliques ou mécaniques.

CNC signifie commande numérique par ordinateur. Les presses automatiques intégrant un système CNC sont conçues pour des opérations de pressage lourdes. Dans une opération de pressage lourde, la production est volumineuse et la précision est requise.

L'unité de contrôle informatisée est nécessaire pour s'assurer que chaque étape du processus est correctement exécutée et que la qualité de la production est garantie. Par conséquent, dans les processus de pressage CNC, des presses automatiques sont utilisées au lieu de presses actionnées manuellement.

Les opérations de pressage réalisées avec une presse automatique CNC peuvent être divisées en plusieurs opérations telles que le forgeage, le reformage, la fabrication, l'extrusion, le pliage, etc. Ces types de pressage sont professionnellement connus sous le nom de travail à froid.

Le travail à froid désigne les opérations de pressage qui n'impliquent que la haute pression et le temps pour déformer les pièces, contrairement aux opérations où la chaleur est également impliquée. Les opérations de travail à froid sont également appelées forgeage à froid. Dans les deux cas, une presse automatique est nécessaire.

L'autre utilisation courante de la presse automatique est la création de trous dans les pièces. Dans ce cas, les presses ne servent pas à former les pièces métalliques mais à les couper ou les poinçonner.

Bien que le poinçonnage et le découpage soient une autre façon de reformer les pièces, le fonctionnement entre le poinçonnage d'une pièce et le forgeage d'une pièce est en fait assez différent. Cela dit, toutes ces opérations sont réalisées par les matrices ou moules sur les presses.

Travail à froid

Le travail à froid, ou forgeage à froid, est le processus qui forge les pièces métalliques avec une application progressive de pression. Ce processus est rendu possible par la malléabilité des matériaux métalliques. Lorsqu'une pièce de métal est pressée avec une force suffisante, elle se déforme et se reforme en réponse à la force de pressage.

Pour contrôler la quantité de pression, le temps de pressage et la déformation de la pièce métallique, la presse automatique est l'élément clé du processus de travail à froid.

Le travail à froid est privilégié dans certains processus de fabrication en raison de certains avantages. Le premier est que le processus de forgeage à froid est plus simple car moins d'éléments sont inclus ; le chauffage n'est pas requis.

De plus, le travail à froid offre une meilleure finition de surface aux pièces. Qui plus est, le contrôle dimensionnel de cette méthode est meilleur et les problèmes de contamination sont minimisés. C'est pourquoi il est appliqué lorsque la précision et la finition fine sont requises.

Composants de la machine de presse

Une machine de presse, qu'elle soit automatique ou manuelle, est également appelée presse de formage utilisée dans l'industrie manufacturière moderne pour déformer une pièce. Ce type de machine existe en de nombreux styles et configurations, mais l'anatomie des presses est similaire.

Elles partagent toutes les mêmes composants de base pour fonctionner. Une presse a un banc, un bélier et des matrices. Une presse automatique dispose d'un système d'alimentation supplémentaire pour contrôler le mouvement de la machine.

Le banc est le lit ou la base inférieure de la machine. C'est là que les pièces manufacturées ou les pièces à usiner sont placées. Dans d'autres opérations d'usinage CNC, les pièces sont fixées sur la platine (la base du centre d'usinage) par des étaux, des mandrins ou des pinces. Sur une presse, les pièces sont fixées sur le banc par la matrice inférieure ou le moule.

Dans le processus de pressage, les pièces restent stationnaires dans la matrice inférieure pour être forgées.

Le bélier est également appelé matrice supérieure. C'est l'élément mobile dans une presse. Le bélier monte et descend pour presser les pièces. Le bélier descend vers le banc jusqu'à ce que la matrice supérieure et la matrice inférieure soient complètement engrenées.

Une fois les deux moitiés de la matrice scellées ensemble, les pièces entre elles sont déformées selon la configuration des matrices. Le bélier remonte à sa position initiale lorsque le pressage est terminé.

Automatisation de la presse CNC

Pour contrôler le mouvement du bélier sur une presse automatique CNC, soit un vérin hydraulique, soit un système mécanique est appliqué. La presse à commande mécanique est la plus largement utilisée dans l'industrie.

Quel que soit le système d'alimentation appliqué par la presse CNC, la puissance de sortie est contrôlée par les unités informatisées. Comme la précision est requise en usinage CNC, la pression, le temps et chaque facteur possible sont surveillés et gérés par l'ordinateur.

Avec le système de contrôle informatique, tout le processus de travail, de l'alimentation du matériau à la libération des pièces manufacturées, est hautement automatique. Le personnel humain n'intervient que lorsque le système doit être ajusté ou lorsque la machine doit être entretenue ou réparée. L'objectif de l'implémentation de la presse automatique est de minimiser les erreurs causées par les facteurs humains.