Vous êtes-vous déjà demandé quel était le secret de la production de pièces embouties de haute qualité ? Dans cet article de blog, nous allons nous pencher sur le rôle critique que joue le jeu du poinçon et de la matrice dans le processus d'emboutissage. Notre ingénieur mécanicien expert partagera des informations précieuses et des conseils pratiques sur l'optimisation du jeu pour améliorer la qualité des pièces et prolonger la durée de vie de l'outil. Préparez-vous à apprendre à partir d'exemples concrets et à découvrir les dernières technologies dans ce domaine !
Le jeu d'outil désigne la distance entre le poinçon et l'outil dans un moule, qui influe considérablement sur les performances du moule et la qualité de la pièce à usiner. L'ajustement et le contrôle du jeu de la matrice est un aspect critique de la fabrication et de la maintenance des moules.
Tout d'abord, il existe plusieurs méthodes pour ajuster le jeu de la matrice, notamment la méthode de transmission de la lumière et la méthode de la cale. La méthode de transmission de la lumière convient aux petits moules, où la taille et l'uniformité de l'espace entre le poinçon et la matrice sont ajustées en éclairant avec de la lumière et en observant à travers le trou de fuite du matériau dans la base inférieure de la matrice.
La méthode des cales consiste à placer des cales métalliques de manière appropriée autour du bord de la matrice et à ajuster le jeu en observant si le poinçon pénètre en douceur dans le bord de la matrice lors de la fermeture du moule.
Deuxièmement, la taille du jeu de la matrice affecte directement la qualité des pièces estampées. Des jeux trop importants ou trop faibles peuvent avoir un effet négatif sur les pièces estampées. Par exemple, lorsque le jeu est trop important, il peut entraîner une augmentation des bavures et un angle d'effondrement plus important de la section transversale, ce qui affecte la précision dimensionnelle.
En revanche, lorsque le jeu est trop faible, il peut entraîner une augmentation de la résistance à la déformation du matériau, ce qui nécessite une force de cisaillement plus importante. Il est donc très important de sélectionner et d'ajuster raisonnablement le jeu de la matrice.
En outre, la mesure du jeu de la matrice est essentielle pour garantir le fonctionnement normal du moule et améliorer la qualité du produit. Des outils spéciaux de mesure du jeu de la matrice peuvent être utilisés pour une mesure précise.
La poinçonneuse CNC et le Tourelle CNC peut produire un joint de fissure cisaillé, maintenir une force de découpage équilibrée, assurer une bonne qualité de poinçonnage et prolonger la durée de vie du moule.
Il est recommandé de se référer au tableau de dégagement des poinçons et matrices (comme indiqué dans le tableau 1) pour obtenir des résultats optimaux.
Tableau 1. Tableau des poinçons et des dégagements
Unité : mm
| Épaisseur | Acier doux | Inox | Aluminium* |
| 0.8 | 0.15-0.20 | 0.20-0.24 | 0.15-0.16 |
| 1.0 | 0.20-0.25 | 0.25-0.30 | 0.15-0.20 |
| 1.5 | 0.30-0.38 | 0.37-0.45 | 0.22-0.30 |
| 2.0 | 0.40-0.50 | 0.50-0.60 | 0.30-0.40 |
| 2.5 | 0.50-0.63 | 0.62-0.75 | 0.37-0.50 |
| 3.0 | 0.60-0.75 | 0.75-0.90 | 0.45-0.60 |
| 3.2 | 0.64-0.80 | 0.80-0.96 | 0.48-0.64 |
| 3.5 | 0.70-0.88 | 0.88-1.05 | 0.53-0.70 |
| 4.0 | 0.80-1.00 | 1.00-1.20 | 0.60-0.80 |
| 4.5 | 0.90-1.13 | 1.13-1.35 | 0.68-0.90 |
| 5.0 | 1.00-1.25 | – | 0.75-1.00 |
| 5.5 | 1.10-1.38 | – | 0.83-1.10 |
| 6.0 | 1.20-1.50 | – | 0.90-1.20 |
* Egalement applicable au cuivre et au laiton
Le choix de la valeur du jeu de la matrice pour a CNC ou une poinçonneuse à tourelle CNC se fait généralement à l'aide de formules empiriques et de tableaux.
Un concepteur et un ajusteur de moules d'emboutissage expérimentés, ayant une bonne compréhension des différents produits, notamment de leurs exigences en matière de matériaux, de dimensions et de précision, saura comment concevoir le moule pour produire des produits qualifiés et réduire les délais de réparation.
L'écart entre le poinçon et la matrice a un impact significatif sur la qualité de la pièce estampée et sur la durée de vie de l'outil. matrice de marquage.
Par conséquent, lors de la conception de l'outil d'emboutissage, un jeu raisonnable doit être choisi pour garantir la qualité et la précision des pièces embouties.
Une valeur de jeu plus faible doit être utilisée pour les pièces présentant une grande précision dimensionnelle et une grande résistance à l'usure. perpendicularité tandis que des valeurs d'écartement plus importantes peuvent être utilisées pour les pièces dont les exigences de précision sont moindres afin de réduire la force de poinçonnage et d'améliorer la durée de vie de l'outil d'emboutissage.
Il existe deux méthodes pour déterminer le jeu entre le poinçon et la matrice, par expérience et par formule.
La valeur minimale raisonnable du jeu doit être utilisée lors de la conception et de la fabrication d'une nouvelle matrice d'emboutissage, en tenant compte de l'écart de production et de l'usure en cours d'utilisation.
Au cours du processus de production, l'outil d'emboutissage s'use continuellement, ce qui augmente le jeu. Il est donc essentiel de maintenir le jeu dans une fourchette raisonnable.
Le pourcentage du jeu de la matrice par rapport à l'épaisseur du matériau :
◆ Durée de vie minimale des matrices : 15%
◆ Dégagement optimal : 20~25%
◆ Longue durée de vie des matrices : 30%
◆ Dégagement de la matrice pour usage intensif : 30%
(Tableau 1) Tableau de dégagement recommandé pour les matrices
| Épaisseur (mm) | Aluminium (mm) | Acier doux (mm) | Acier inoxydable (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 0.15 | 0.20 | 0.20 |
| 1.50 | 0.23 | 0.30 | 0.40 |
| 2.00 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| 3.00 | 0.60 | 0.75 | 0.90 |
| 4.00 | 0.80 | 1.00 | 1.20 |
| 5.00 | 1.00 | 1.25 | 1.75 |
| 6.35 | 1.60 | 2.00 | 2.22 |
Sa valeur peut être calculée selon la formule suivante de dégagement des poinçons et matrices :
Matériaux souples :
Matériaux durs :
Pour en savoir plus :
◆ Prolonger la durée de vie du moule
◆ Bon effet de retour des matériaux
◆ La bavure générée est petite
◆ Obtenir un trou plus propre et mieux rangé
◆ Réduire la possibilité de collage
◆ Mise à niveau de la pièce
◆ La position du trou est plus précise
◆ Le minimum force de perforation est nécessaire pour mise à blanc
Les effets de jeux de matrices trop grands ou trop petits sur la qualité des pièces embouties se reflètent principalement dans les aspects suivants :
Lorsque le jeu de la matrice est trop important :
Lorsque le jeu de la matrice est trop faible :
L'adéquation du jeu de l'outil est cruciale pour garantir la qualité des pièces d'emboutissage. Des jeux excessifs ou insuffisants peuvent avoir un impact négatif sur la qualité de ces pièces, y compris, mais sans s'y limiter, la déformation de la pièce, les écarts dimensionnels, les dommages de surface et la réduction de la durée de vie de l'outil.
Par conséquent, lors de la conception et de l'ajustement des matrices, il convient de tenir compte des exigences d'emboutissage spécifiques et des caractéristiques des matériaux afin de contrôler avec précision le jeu des matrices, garantissant ainsi la qualité des pièces embouties et l'utilisation à long terme des matrices.
Les dernières technologies et méthodes d'ajustement des jeux de moules comprennent une variété de moyens, dont l'objectif principal est de garantir des jeux de moules raisonnables, d'améliorer la qualité des produits et de prolonger la durée de vie des moules. Voici quelques méthodes et technologies spécifiques :
Vis de réglage Méthode : Il s'agit d'un moyen courant d'ajuster l'ouverture de la lèvre du moule en utilisant l'élasticité de l'acier du moule, en conjonction avec des vis appliquées avec une force pratique, pour provoquer un changement dans l'espace d'ouverture.
Réglage de la distance entre les plaques supérieure et inférieure : Lors du réglage du moule à différence de segment de la cintreuse, l'écart de différence de segment requis est d'abord obtenu en ajustant la distance entre les plaques supérieure et inférieure, puis le moule est placé dans la presse pour le pressage, l'observation et le contrôle de la qualité et de la taille du produit pour qu'il réponde aux exigences.
Concave-Convexe Réglage du dégagement du moule : En ajustant l'écart entre les moules concaves et convexes, il est possible de réduire efficacement la production de produits défectueux. En outre, les performances du moule peuvent être encore optimisées en ajustant la pression du coussin d'air du moule concave, en rognant le moule convexe R ou en réduisant le rebond en ajustant l'angle négatif du moule convexe.
Utilisation d'outils de conception professionnels : Les outils de diagnostic d'entrée dans SolidWorks, par exemple, peuvent aider à identifier les défauts du modèle, tels que le problème de l'espace entre les faces, ce qui permet d'éviter ces problèmes au stade de la conception.
Installation et réglage du poinçon non guidé : L'installation et le réglage d'un poinçon non guidé est relativement complexe, nécessitant de placer le poinçon au centre de la presse et de le soutenir avec des blocs, tout en ajustant les écrous sur le coulisseau de la presse pour compléter le réglage.
Réajustement de l'espace entre les moules : Lorsque le jeu du moule est trop important ou irrégulier, il doit être réajusté pour garantir le fonctionnement normal du moule et la qualité du produit.
Pour améliorer la précision de la mesure du jeu des moules, les techniques de mesure avancées actuelles sont les suivantes :
1. Technologie de numérisation 3D :
Cette méthode de mesure sans contact utilise des principes optiques ou des principes d'interférence laser pour effectuer un balayage complet du moule de coulée et obtenir des données tridimensionnelles de haute précision. Par rapport aux méthodes traditionnelles de mesure par contact, la technologie de balayage 3D permet d'obtenir des résultats plus rapides et plus précis.
En outre, les techniques de balayage laser tridimensionnel optique et sans contact peuvent mesurer rapidement et avec précision, en comparant avec la CAO d'origine pour déterminer le dimensionnement et le tolérancement géométriques (GD&T), aidant ainsi les fabricants à contrôler régulièrement la qualité des moules, à identifier et à corriger les problèmes.
2. Machine à mesurer tridimensionnelle :
Grâce à une technologie de capteurs et à des algorithmes de mesure avancés, il offre une grande précision de mesure, généralement de l'ordre du micron. Cet appareil est particulièrement adapté aux exigences de mesure de haute précision des produits dans les moules SMC, pour un contrôle précis de la qualité et une optimisation du processus de production.
3. Mécanismes de mesure en temps réel :
Il s'agit en particulier d'un mécanisme de mesure en temps réel du dégagement du moule en verre. Cette technologie modifie la façon dont le jeu du moule est mesuré dans la technologie existante, améliorant ainsi l'efficacité de la production et la qualité de l'ensemble du système de coulée.
4. Méthode de contrôle de l'écart de fermeture du moule d'emboutissage :
Grâce à une vérification expérimentale spécifique, cette méthode peut mesurer avec précision l'écart de fermeture du moule, avec une précision atteignant 0,01 mm. Cela indique qu'elle est applicable à une variété de contrôles de l'espace de fermeture des moules d'emboutissage, réduisant le temps d'installation et de débogage des moules, améliorant la qualité des pièces embouties et permettant de réaliser des économies.
Prévenir et contrôler efficacement les problèmes de dégagement des moules au cours du processus de fabrication est une tâche complexe mais cruciale. Voici quelques méthodes qui peuvent être appliquées :
Éléments à prendre en compte lors de la phase de conception :
Lors de la conception et de la fabrication des moules d'emboutissage, il est important d'assurer un jeu approprié entre les matrices mâle et femelle. Cela permet non seulement de maintenir la cohérence du jeu, mais aussi de simplifier le processus de fabrication. En outre, pour les pièces de forme irrégulière, il est nécessaire de déterminer avec précision les dimensions et les tolérances des parties actives des moules mâles et femelles.
Contrôle de la précision de l'usinage :
Pour garantir un jeu d'emboutissage minimal (tel que 1μm), un contrôle strict de la température de l'atelier est nécessaire, car la précision de la pièce à usiner est considérablement liée à la température ambiante. Cela signifie que le contrôle de la température est l'un des facteurs clés lors de l'usinage de précision.
Application des techniques d'ajustement des moules :
Les problèmes de dégagement de la surface du moule peuvent être résolus par des méthodes d'ajustement du traitement de la déformation. Cela inclut une discussion sur les ajustements du traitement de la surface du moule et l'obtention des surfaces du moule ajustées. En outre, des méthodes telles que la compensation de la pression locale du plan de pressage et d'autres solutions réalisables d'ajustement du jeu de la surface du moule peuvent être utilisées.
Techniques pour éviter les bavures :
Lors de l'emboutissage double face sans bavure, si des bavures difficiles à éliminer sont rencontrées, un processus d'ébavurage peut être effectué dans le moule pour éliminer ces bavures.
Conception du dégagement du moule :
Lors de la conception du jeu du moule, une méthode de calcul peut être utilisée pour déterminer l'ampleur de la modification du jeu causée par la déformation thermique, réduisant ainsi le temps d'usinage et d'assemblage du moule.
Prévention de la rupture des fils :
Lors de l'utilisation de l'usinage par décharge électrique à fil rapide, il convient de prêter attention au contact entre le bloc conducteur et le fil d'électrode afin d'éviter la rupture du fil causée par un mauvais contact, ce qui est crucial pour maintenir la continuité et la stabilité du processus d'usinage.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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