I. Introduction

Le presse plieuse est une machine-outil indispensable utilisée dans l'industrie de la transformation des métaux, et l'outillage est le " cœur " de la machine. Sélectionner correctement les outillages pour une presse plieuse peut faire toute la différence entre un pli impeccable et un pli raté.

L’outillage d’une presse plieuse standard est divisé en deux parties. L’outillage installé en haut du coulisseau est appelé poinçon supérieur, et l’outillage installé en bas de la table de travail est appelé matrice inférieure. Le poinçon supérieur et la matrice inférieure, ces deux parties, travaillent ensemble sur la tôle métallique pour réaliser le pliage de la pièce.

Le processus par lequel le poinçon supérieur de la presse plieuse applique une force sur la tôle métallique posée sur la matrice inférieure est le processus de pliage. L’outil supérieur entraîne le coulisseau pour plier la tôle métallique grâce à différentes sources d’énergie. Les sources d’entraînement comprennent des systèmes mécaniques, hydrauliques, des moteurs servo, etc.

Choisir le bon presse plieuse outillage pour le travail peut non seulement améliorer la précision et l’efficacité du traitement, mais aussi prolonger la durée de vie de la matrice et de l’équipement, réduisant ainsi les coûts de production. Dans certaines situations, un mauvais outillage peut même endommager la machine elle-même.

Cet article commencera par l’importance du choix de l’outillage de presse plieuse, et analysera les facteurs clés influençant la sélection, ainsi que l’entretien et les soins ultérieurs, afin de faciliter le choix de l’outillage de presse plieuse.

II. Normes des outillages de presse plieuse

Il existe différents types de poinçons et de matrices de presse plieuse de haute qualité. Comprendre l’anatomie des outils de presse plieuse est fondamental pour les fabricants visant la précision et l’efficacité.

L’outillage standard est également pratique à remplacer, car la conception des pièces d’outillage avec des dimensions standard est cohérente. Cela élimine la nécessité de faire trop d’ajustements lors du remplacement des poinçons et des matrices, car ces outillages sont maintenus dans la même position pour un remplacement facile.

Les parties supérieures du coulisseau de la plieuse nécessitent un dispositif de serrage pour fixer les poinçons. Le serrage fixe les poinçons dans la position requise, leur permettant de plier la plaque métallique avec le mouvement du coulisseau.

La segmentation des matrices peut faciliter le processus de pliage de pièces de tailles variées. Les outillages de presse plieuse nécessitent une très grande précision, en particulier la précision des pointes de poinçon et des épaules de matrice, car ces parties entreront directement en contact avec la tôle pendant le pliage.

Des poinçons et des matrices de haute précision peuvent réduire les ajustements lors du processus d’installation. Un outillage incorrect entraîne plus de temps de réglage et des étapes supplémentaires nécessaires pour obtenir des plis précis.

III. Types d’outillage

Les matrices de presse plieuse comprennent la matrice en V, la matrice en U et la matrice en Z, la matrice en V étant la plus courante. La longueur minimale du rebord doit être au moins 4 fois l’épaisseur du matériau ; sinon, l’angle de pliage exact ne peut pas être obtenu.

Les ensembles de matrices en V avec différentes largeurs d’ouverture correspondent aux poinçons correspondants, permettant à la presse plieuse de plier à différents angles et matériaux. De cette façon, la presse plieuse peut plier à différents angles et avec différents matériaux.

Les outils de presse plieuse sont classés en 2 types : poinçon et matrice.

1. Types de poinçons

• Poinçon standard : Le type de poinçon le plus couramment utilisé pour le pliage général. Son corps plus épais et sa pointe étroite exercent une tonnage plus élevé, utile pour plier les matériaux les plus épais.
• Poinçon à angle aigu : Utilisé pour plier des angles aigus, généralement entre 25° et 60°.
• Poinçons à col de cygne : Généralement robustes mais moins solides que d'autres poinçons en raison de leur forme inclinée unique et de la ligne de force non soutenue vers la pièce. Une variante de ce style est le poinçon à col d'oie, également utilisé pour le profilage en U.
• Poinçon en arc : Utilisé pour plier des formes en arc.
• Poinçon couteau de pliage : Utilisé pour éviter les plis multiples.
• Poinçon de formage : Utilisé pour le formage unique de formes complexes.

2. Types de matrices de presse plieuse

Les matrices existent également dans une large gamme de types. Le choix dépendra de vos besoins de fabrication, mais vous devez également prendre en compte les paramètres de votre presse plieuse.

• Matrice en V : La matrice la plus courante, divisée en types V simple, V double et multi-V.
• Matrice en U : Utilisée pour le pliage en forme de U.
• Matrice à quatre voies : Les quatre côtés comportent des rainures de tailles différentes.
• Matrice de formage de boîte : Utilisée pour plier des pièces en forme de boîte.
• Matrice de formage ondulé : Utilisée pour former des pièces ondulées.
• Matrice sans impression : Comprend le type à billes, le type à volets et le type en polyuréthane, qui peuvent éviter les marques de pliage.

IV. Styles d’outillage pour presse plieuse

1. Outillage de style américain de précision

L’outillage de style américain de précision, doté d’une languette de 0,500 pouce de large, est l’un des types les plus traditionnels et les plus utilisés en Amérique du Nord. Ce style est connu pour sa conception simple et sa facilité d’utilisation.

(1) Caractéristiques

• Largeur du tenon et mécanisme de serrage: Le tenon mesure 0,500 pouces de large, ce qui le rend compatible avec de nombreuses machines de presse plieuse. Cependant, la surface réduite dans le mécanisme de serrage peut affecter la précision lors de multiples changements d’outils.
• Coût: Cet outillage est généralement plus abordable, ce qui en fait un choix populaire pour les opérations standard.

(2) Limitations

• Précision: Avec le temps, la surface de serrage réduite peut entraîner une diminution de la précision.
• Durée de vie de l’outil: Des changements fréquents d’outils peuvent réduire la durée de vie de l’outillage en raison de l’usure.

2. Outillage de précision style européen

L’outillage style européen, avec un tenon de 13 mm de large et une rainure à section rectangulaire sur le côté du poinçon face à l’opérateur, assure une haute précision et un verrouillage sûr, ce qui le rend idéal pour les opérations de presse plieuse CNC.

(1) Caractéristiques

• Conception du tenon et pression de serrage: Le tenon de 13 mm de large s’engage fermement avec le récepteur, offrant un positionnement stable et précis avec une forte pression de serrage.
• Compatibilité: Cet outillage convient aux opérations de presse plieuse CNC où la précision et la répétabilité sont essentielles.

3. Outillage style Wila Trumpf

L’outillage style Wila Trumpf présente un tenon de 20 mm de large avec des rainures à l’avant et à l’arrière du tenon. Réputé pour ses mécanismes de changement rapide et sa précision, il offre plusieurs avantages.

(1) Avantages

• Efficacité: Les mécanismes de changement rapide réduisent les temps d’arrêt lors des changements d’outils.
• Précision: Le serrage automatique garantit un positionnement d’outil constant et précis.

4. Outillage à tenon biseauté

L’outillage à tenon biseauté est conçu pour les presses plieuses de style Amada plus récentes, avec un tenon de poinçon incliné pour s’adapter correctement à la pince réceptrice.

(1) Avantages

Ajustement sûr et polyvalence: Le tenon biseauté assure un ajustement fiable et précis, réduisant le risque de glissement de l’outil. Il est également compatible avec une large gamme de matrices, offrant une flexibilité dans les options d’outillage.

5. Tableau comparatif des outillages de presses plieuses

V. Facteurs clés à prendre en compte

1. La règle d’or pour l’ouverture en V de la matrice (Le principe du 8×)

Parmi toutes les variables dans le choix des outils, la largeur de l’ouverture en V de la matrice inférieure est sans doute la plus influente — celle qui doit être parfaitement comprise. Comme un chef d’orchestre silencieux, elle dicte le rayon de pliage, la force nécessaire et la longueur minimale du bord. Le célèbre “ principe du 8× ” est la règle empirique la plus répandue dans l’industrie, mais les véritables experts le considèrent comme seulement le début de la discussion, et non la réponse finale.

Pour l’acier doux à faible teneur en carbone avec une résistance à la traction d’environ 450 MPa, la largeur idéale de l’ouverture en V (V) est approximativement huit fois l’épaisseur du matériau (T), c’est-à-dire V = 8 × T.

En suivant cette directive en pliage à l’air, le rayon de pliage interne (IR) obtenu sera naturellement très proche de l’épaisseur du matériau elle-même (IR ≈ T). Cette condition “ rayon égal à l’épaisseur ” est considérée comme optimale — elle offre un pli serré sans contrainte excessive, maintient la stabilité et garde le retour élastique prévisible.

Le principe du 8× est basé sur le comportement de l’acier doux à faible teneur en carbone. Une fois que la “ personnalité ” du matériau change, le facteur doit être ajusté pour respecter sa ductilité, sa dureté et ses caractéristiques de retour élastique uniques.

• Alliages d’aluminium (qualités tendres) : Très ductiles et nécessitent moins de force de pliage. Le facteur peut généralement être réduit à 6–8× (V = 6–8 × T).
• Acier inoxydable : Présente un durcissement important par déformation et un grand retour élastique. Nécessite une force de pliage plus élevée. Le facteur doit être augmenté à 10–12× (V = 10–12 × T) pour fournir suffisamment de jeu pour l’écoulement du matériau et réduire efficacement la demande de tonnage.
• Aciers à haute résistance : Faible ductilité, forte fragilité. Pour éviter les fissures sur la surface extérieure du pli sous forte tension, un rayon de pliage plus grand doit être utilisé. Ici, des facteurs de 10×, 12× ou même plus sont courants.

Quand et pourquoi devriez-vous “ rompre ” la règle du 8× ?

(1) Réaliser des pliages à grand rayon

En pliage à l’air, le rayon interne final du pli est principalement dicté par la largeur de l’ouverture en V, et non par le rayon de pointe du poinçon.

Règle approximative : le rayon interne est d’environ 15–20 % de la largeur de l’ouverture en V. Ainsi, lorsque vous avez besoin d’un rayon doux bien plus grand que l’épaisseur du matériau—comme dans les panneaux architecturaux ou décoratifs—la solution n’est pas un poinçon à grand rayon, mais une ouverture en V plus large.

Par exemple, utiliser une ouverture en V égale à 16× l’épaisseur du matériau produira un rayon d’environ 2,5× l’épaisseur. C’est une méthode efficace et peu coûteuse pour obtenir de grands rayons.

(2) Réduire la demande de tonnage

Le tonnage de pliage est inversement proportionnel à la largeur de l’ouverture en V. Augmenter l’ouverture de 8× à 12× l’épaisseur peut réduire le tonnage requis de près d’un tiers. Cela présente une valeur stratégique importante dans certaines situations :

Si vous devez traiter des plaques épaisses ou de l’acier à haute résistance dépassant la capacité nominale de la presse plieuse, une ouverture en V exceptionnellement large peut ramener l’exigence dans la capacité de la machine.

Faire fonctionner l’équipement à pleine charge pendant de longues périodes réduit sa durée de vie. Choisir une ouverture en V légèrement plus large (par ex., V = 10T au lieu de 8T) permet à la plieuse de fonctionner avec moins de contraintes sans affecter significativement la précision, réduisant l’usure et la consommation d’énergie.

Bien sûr, le compromis est qu’une ouverture en V plus large donne un rayon de pli plus grand et une longueur minimale de patte plus longue, ce qui doit être pris en compte lors de la conception.

2. Calcul précis du tonnage

Un calcul précis du tonnage est essentiel pour la sécurité, la prolongation de la durée de vie des machines et des outils, et pour garantir la qualité du pliage. Un tonnage insuffisant ne forme pas la pièce, tandis qu’un tonnage excessif est l’une des erreurs les plus dangereuses et coûteuses en production—une ligne rouge à ne pas franchir.

• Formule pratique d’atelier : Voici une formule couramment utilisée pour estimer rapidement le tonnage de pliage à l’air (unités métriques) :

P = [ C × S² × L ] / V

Où :

• P = Tonnage requis (kN, kilonewtons)
• S = Épaisseur du matériau (mm)
• L = Longueur du pli (m)
• V = Largeur de l’ouverture en V (mm)
• C = Facteur matériau (env. 650 pour l’acier doux, 1000 pour l’acier inoxydable, 325 pour l’aluminium tendre)

La surcharge est un tueur silencieux aux conséquences catastrophiques :

(1) Dommages permanents à la machine

Déformation irréversible du bâti de la presse plieuse (cintrage) et dommages aux vérins et au système hydraulique.

(2) Rupture soudaine de l’outil

En particulier avec des outils comme les poinçons col de cygne, qui ont déjà une capacité de charge plus faible, la surcharge peut provoquer une rupture explosive, projetant des débris et présentant de graves risques de blessure.

(3) Risques pour la sécurité de l’opérateur

Une perte de contrôle pendant le pliage représente un danger immédiat pour l’opérateur.

3. Correspondance précise des méthodes de pliage et des outillages

Le pliage n’est pas universel. Le pliage à l’air, l’écrasement partiel et le matriçage sont trois techniques fondamentales avec des exigences très différentes en matière de précision, de tonnage et d’outillage. Utiliser une combinaison méthode-outillage inappropriée revient à essayer de pêcher dans un arbre — cela conduira inévitablement à une faible précision ou à des coûts exorbitants.

(1) Pliage à l’air

Actuellement la méthode la plus courante, efficace et flexible. La tôle ne touche que la pointe du poinçon et les deux épaules de la matrice en V, formant trois points de contact. L’angle final est déterminé par la profondeur de pénétration du poinçon dans le V, et non par l’angle intégré de la matrice.

• Avantages : Extrêmement polyvalent — une seule matrice (par ex. 88° ou 85°) peut plier des angles aigus à obtus. Nécessite le moins de tonnage, avec une usure minimale de la machine et de l’outillage.
• Défis : Le retour élastique est l’ennemi principal. Les presses plieuses CNC modernes doivent disposer d’un contrôle précis de compensation d’angle, généralement en surpliant pour compenser le retour élastique.

(2) Écrasement partiel

Le poinçon enfonce la tôle plus profondément dans la matrice en V de sorte que sa surface intérieure corresponde presque à l’angle du poinçon, mais sans écraser complètement le matériau.

• Avantages : Contraint la pièce à épouser la forme de la matrice, réduisant fortement le retour élastique et offrant des angles hautement reproductibles.
• Défis : Nécessite beaucoup plus de tonnage que le pliage à l’air. Les angles de matrice doivent correspondre exactement aux angles de pliage (par ex. un pli de 90° nécessite une matrice de 90°), ce qui réduit la flexibilité.

(3) Matriçage

Une méthode de précision puissante. Le poinçon pousse le matériau dans la matrice en V avec une pression immense — cinq à dix fois supérieure au pliage à l’air — imprimant complètement la géométrie de la matrice dans la tôle.

• Avantages : Offre la plus grande précision, élimine presque totalement le retour élastique et peut produire des angles internes très vifs.
• Défis : Nécessite un tonnage énorme, imposant des contraintes extrêmes sur la rigidité de la presse plieuse et la résistance des outils. L’usure rapide des outils est courante. En raison de son coût élevé et de la sollicitation importante des équipements, elle est rarement utilisée dans la fabrication moderne.

Comparaison des trois méthodes de pliage :

4. Angle et force de pliage

Un calcul précis de l’angle de pliage et de la force requise est essentiel pour des opérations réussies. Différentes méthodes comme le pliage à l’air, le pliage en fond de matrice et le matriçage ont chacune des exigences spécifiques en matière de force et d’angle. Assurez-vous que la force de pliage nécessaire reste dans la capacité de la presse plieuse afin d’éviter tout dommage.

5. Exigences en tonnage

Associer l’outillage à la capacité de tonnage de la presse plieuse est vital pour l’efficacité et la longévité des outils. Vérifiez que la presse plieuse peut supporter le tonnage requis afin d’éviter toute surcharge. Choisissez un outillage capable de résister au tonnage maximal pour prévenir l’usure ou la casse.

6. Profil d’outil et limites de charge

Le profil de l’outillage doit convenir au travail, et les limites de charge de l’outil et de la presse plieuse doivent être prises en compte. Certains profils sont plus robustes et mieux adaptés à des applications spécifiques, comme les matrices en V pour divers angles. Assurez-vous que l’outillage peut supporter la charge maximale afin d’éviter toute déformation.

7. Style et configuration de l’outillage

Différents styles d’outillage offrent diverses caractéristiques et avantages, choisissez donc celui qui correspond à la machine presse plieuse et aux tâches.

• Style de précision américain: Abordable et facile à utiliser mais peut manquer de précision à long terme.
• Style de précision européen: Offre une haute précision et un verrouillage sécurisé, idéal pour les opérations CNC.
• Style Wila Trumpf: Doté d’un serrage automatique et d’un changement rapide pour une meilleure efficacité et précision.

8. Compatibilité machine

Assurez-vous que le système d’outillage est compatible avec la machine presse plieuse. Vérifiez que les options de montage de l’outil correspondent à la machine. Déterminez si des modifications ou des adaptateurs sont nécessaires pour une installation correcte.

9. Sécurité et durabilité

La sécurité et la durabilité sont cruciales dans le choix du poinçon et de la matrice afin de minimiser les risques. Investissez dans des matériaux d’outillage de haute qualité et durables. Assurez un montage correct de l’outil pour éviter les accidents et garantir des performances constantes.

10. Précision et exactitude

Une grande précision et exactitude de l’outillage sont essentielles pour des résultats constants. Recherchez des outils rectifiés avec précision et dotés de capacités d’auto-centrage pour une meilleure précision.

11. Facilité d’installation et d’utilisation

Choisissez un outillage facile à installer et à utiliser pour améliorer la productivité. Les options d’outillage à changement rapide et les réglages conviviaux réduisent les temps d’arrêt.

12. Coût et valeur

Équilibrez le coût et la valeur de l’outillage pour un investissement à long terme. Prenez en compte le coût initial, mais donnez la priorité à la valeur et aux performances. Incluez les frais de maintenance dans l’évaluation de la valeur à long terme.

13. Support et service du fournisseur

Choisissez un fournisseur réputé qui offre un excellent support et service. Assurez-vous que le fournisseur propose une assistance technique, une formation et un support rapide.

VI. Considérations pour la sélection de l’outillage

1. Matériau à plier

Le type de métal que vous souhaitez plier est un facteur important. L’épaisseur du métal détermine l’ouverture de la matrice, le rayon de pliage et l’angle de pliage.

Par exemple, certains aciers ont une résistance et une dureté supérieures à d’autres, et cette résistance est appelée la résistance à la traction (UTS) du métal. La résistance à la traction des métaux varie, ce qui nécessite des matrices de résistance différente.

De plus, la longueur de la plaque métallique détermine le nombre d’outillages nécessaires. Un autre facteur est l’épaisseur du métal. Les outils conçus pour la tôle peuvent ne pas convenir aux matériaux plus épais et peuvent provoquer une usure prématurée ou des dommages aux outils et aux presses plieuses.

2. Ouverture en V et rayon du matériau

Lors du pliage de la tôle, si l’épaisseur et le type de métal sont identiques, il n’existe pas qu’une seule taille d’ouverture de matrice en V. La tôle ne doit pas être perdue pendant le pliage.

Si le rayon interne est inférieur à l’épaisseur de la plaque métallique, la plaque sera étirée, entraînant une déformation de la pièce.

Un rayon supérieur à l’épaisseur de la tôle ne provoquera pas de déformation. Lors du choix de l’ouverture de matrice en V idéale, nous devons non seulement éviter la déformation du rayon, mais aussi opter pour un rayon plus petit.

3. La règle du 8

Il existe une règle empirique applicable à l’ouverture en V des matrices de presses plieuses, connue sous le nom de règle du 8. La règle du 8 est basée sur un acier laminé à froid à 60 000 PSI de résistance à la traction et stipule que l’ouverture de la matrice en V doit être huit fois l’épaisseur du matériau à plier.

La règle du 8 s’applique à la plupart des procédés de pliage. Dans la plage de tonnage spécifiée, un rayon interne approximativement égal à l’épaisseur du matériau peut être obtenu.

Cependant, ce n’est pas une loi parfaite, car le facteur augmente ou diminue avec la variation de l’épaisseur du matériau. Ainsi, la largeur de certaines ouvertures de matrice en V est de 6 fois, 10 fois, voire 12 fois l’épaisseur du matériau.

Les plaques plus épaisses nécessitent généralement une ouverture en V de 10 fois l’épaisseur afin de répartir la force sur une plus grande surface et d’éviter les fissures dans la plaque dues à sa ductilité réduite.

Avant de déterminer les matrices de presse plieuse, déterminez d'abord la tôle métallique la plus épaisse et la plus fine à plier, et utilisez la règle de 8 pour déterminer la taille correcte des matrices en V.

Sélectionnez la plus petite matrice en V et doublez sa taille pour déterminer la matrice en V suivante jusqu'à atteindre le moule maximum. Si une correspondance exacte ne peut pas être trouvée, les dimensions doivent être arrondies au moule disponible le plus proche.

Après avoir sélectionné le bon ensemble, l'apprentissage Comment installer les matrices de presse plieuse est l'étape cruciale suivante pour un pliage sûr et précis.

4. L'ouverture en V influence le rayon du matériau plié

L'ouverture en V des matrices de presse plieuse influence le rayon du matériau plié. En général, il est idéal que le rayon interne du matériau soit égal à son épaisseur.

Si le rayon interne est inférieur à 1 épaisseur, cela signifie que le matériau extrait du rayon disparaît. Dans le pliage de tôle, si le rayon interne est inférieur à 1 épaisseur, une " bosse latérale " peut apparaître au niveau du pli.

Plus l'ouverture de la matrice en V est grande, plus le rayon de la tôle est grand. Cependant, la résistance à la traction du matériau influencera également le rayon. Pour une ouverture de matrice en V donnée, plus le matériau est résistant, plus le rayon est grand.

Pour l'acier doux, le rayon de pliage (R) est généralement égal à 1/8 de l'ouverture de la matrice en V, ce qui donne la formule suivante : R = V/8. Cependant, cette règle varie selon les types de métaux.

5. Longueur minimale du rebord ou du pied

Lors de la sélection des matrices en V, il est important de prêter attention à la longueur du rebord ou du pied requise par la pièce. Pendant le pliage, la tôle doit toujours être en contact direct avec l'épaule de la matrice.

Si la longueur du rebord est inférieure à la valeur spécifiée, elle tombera dans l'ouverture en V, entraînant des résultats de pliage inexacts. Par conséquent, plus l'ouverture en V est grande, plus la longueur minimale du rebord ou du pied requise sur la tôle est grande.

Le rebord minimal formé par une matrice en V est d'environ 70% de l'ouverture de la matrice en V standard, tandis qu'une matrice à angle aigu peut atteindre 110% ou plus de l'ouverture de la matrice en V.

Avant de déterminer la longueur minimale du rebord, la tôle doit être placée sur la matrice, de sorte que le matériau touche l'épaule de la matrice à un point égal à 20% de l'ouverture de la matrice en V.

VII. Analyse de cas spécifique pour la sélection des matrices de presse plieuse

1. Sélection d'outillage pour le traitement de plaques en acier inoxydable

L'usine doit traiter des plaques en acier inoxydable 304 d'une épaisseur de 2 mm, avec un angle de pliage de 90° et une longueur de pliage de 1000 mm. Compte tenu de la grande solidité de l'acier inoxydable, un retour élastique se produit (des parties du matériau reprennent leur forme initiale après le pliage en raison de la déformation élastique).

Ainsi, des matrices à ouverture en V R4 (la surface de contact entre le poinçon supérieur et l'outil inférieur présente une forme en V, et le rayon de l'ouverture en V est de 4 mm) sont utilisées.

En même temps, le matériau SKD11 (un acier à outils de haute qualité, à haute teneur en carbone et en chrome) est choisi pour améliorer la résistance à l'usure et la durée de vie de la presse plieuse. Après un essai de traitement, la précision dimensionnelle et la qualité de surface de la presse plieuse ont atteint les exigences.

2. Sélection d'outillage pour le traitement de plaques en alliage d'aluminium

L’usine d’équipements automobiles doit traiter une plaque en alliage d’aluminium 6061-T6 avec un angle de pliage de 120° et une épaisseur de 3 mm. En raison de la douceur du matériau en alliage d’aluminium, il y aura des indentations et un pelage (des renflements partiels à la surface du matériau).

Après essais, la matrice à ouverture en U R8 (la surface de contact entre le poinçon supérieur et la matrice inférieure présente une forme en U, le rayon de l’ouverture en U est de 8 mm) est choisie, et la surface de la matrice est soumise à un traitement de nitruration (un procédé de traitement thermique de surface qui peut améliorer la dureté de surface de la matrice).

Parallèlement, la force de pliage est réduite de manière appropriée pendant le pliage, et la surface de la matrice est enduite d’huile lubrifiante. La surface finale de la plaque en alliage d’aluminium est lisse et propre, sans déviation évidente.

VIII. Sélection des matériaux pour les outils de presse plieuse

Le matériau de l’outillage est un facteur important pour améliorer la qualité de la pièce et prolonger la durée de vie de l’outillage. Le coût du matériau des outils varie en fonction de facteurs tels que le matériau de la pièce et la précision du pliage.

1. Qualités d’acier pour les outils de presse plieuse

Choisir la bonne qualité d’acier pour les outils de presse plieuse est crucial pour garantir des performances optimales, une durabilité et une compatibilité avec des tâches de pliage spécifiques. Ci-dessous figurent quelques qualités d’acier couramment utilisées, avec leurs propriétés et applications.

(1) Acier au chrome-molybdène (Chromoly)

L’acier au chrome-molybdène, souvent appelé Chromoly, est très apprécié dans l’industrie pour sa résistance exceptionnelle, sa résistance à la corrosion et sa longue durée de vie. Ces propriétés le rendent adapté à un large éventail d’applications de presse plieuse, y compris les opérations de pliage intensives.

(2) Acier T8, T10, 42CrMo et Cr12MoV

Les aciers T8, T10, 42CrMo et Cr12MoV sont connus pour leur haute résistance et leur dureté. Ils sont particulièrement efficaces pour les opérations de pliage intensives où la précision et la durabilité sont essentielles.

• T8 et T10 : Réputés pour leur grande dureté, ce qui les rend idéaux pour les applications nécessitant des arêtes vives et résistantes à l’usure.
• 42CrMo : Offre un équilibre entre ténacité et dureté, adapté aux applications à fortes contraintes.
• Cr12MoV : Fournit une excellente résistance à l’usure et une bonne ténacité, ce qui en fait un choix privilégié pour les outils de précision.

Pour approfondir la manière de choisir le meilleur matériau pour vos besoins spécifiques, notre Matériau des matrices de presse plieuse offre des informations et des comparaisons plus détaillées.

2. Matériaux en alliage

Les matériaux en alliage améliorent certaines propriétés comme la dureté, la résistance à l’usure et la ténacité dans les outils de presse plieuse. Les alliages couramment utilisés comprennent :

(1) Acier à outils faiblement allié

L’acier à outils faiblement allié contient souvent des éléments comme le carbure de tungstène et le cobalt, ce qui le rend dur et résistant à l’usure. Cette combinaison donne un matériau idéal pour les tâches de pliage à haute fréquence et haute précision.

(2) Acier combiné avec du carbure

Ce matériau combine la dureté et l’abrasivité du carbure avec la ténacité et l’usinabilité de l’acier. Il offre un équilibre entre ces propriétés, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant à la fois résistance à l’usure et ténacité.

3. Matériaux haute performance

Pour les applications exigeantes, les matériaux haute performance sont privilégiés. Ceux-ci comprennent :

(1) Acier rapide (HSS) et carbure cémenté

L’acier rapide (HSS) et le carbure cémenté sont connus pour leurs niveaux élevés de dureté, ce qui les rend idéaux pour les applications de haute précision et à forte usure. Bien que plus coûteux, ils offrent une durée de vie plus longue des matrices et de meilleures performances globales.

(2) Carbure de tungstène

Le carbure de tungstène est apprécié pour sa haute résistance à l’usure et sa durabilité. Il est souvent choisi pour son rapport coût-efficacité par rapport à ses performances, ce qui le rend adapté aux opérations de pliage exigeantes.

4. Propriétés clés des matériaux

Lors du choix du matériau approprié pour les outils de presse plieuse, il faut prendre en compte plusieurs propriétés clés :

(1) Dureté

La dureté est cruciale pour maintenir des arêtes vives et résister à l’usure. Des matériaux comme le HSS et le carbure cémenté sont privilégiés pour leurs niveaux élevés de dureté, essentiels pour les applications de haute précision.

(2) Ténacité

La ténacité est essentielle pour éviter la fissuration et la déformation des matrices sous de fortes contraintes. Des matériaux tels que les aciers à outils faiblement alliés et le Chromoly sont connus pour leur excellente ténacité.

(3) Résistance à l’usure

Les matériaux à haute résistance à l’usure, tels que le carbure et les aciers rapides, sont essentiels pour les opérations à grand volume afin de garantir que les outils durent plus longtemps et conservent leurs performances dans le temps.

5. Critères de sélection

Choisir le bon matériau pour les outils de presse plieuse implique d’évaluer plusieurs critères :

(1) Type de matériau à traiter

Le choix du matériau de l’outil doit être adapté au type de métal à plier. Par exemple :

• Aluminium : Nécessite des outils avec des angles et des rayons plus vifs pour éviter que le matériau ne s’enroule autour de l’outil.
• Acier carbone : Nécessite des outils avec des angles plus larges et des rayons plus grands pour s’adapter à la rigidité du matériau.
• Acier inoxydable : Nécessite des outils capables de gérer sa nature dure sans compromettre l’angle de pliage ni provoquer de dommages à la surface.

(2) Volume de production et précision

Pour les opérations à grand volume, des matériaux comme le carbure ou les aciers rapides sont préférables en raison de leur résistance supérieure à l’usure et de leur durabilité. Pour les projets nécessitant des tolérances strictes, des outils de précision sont essentiels pour respecter les spécifications de conception du produit final.

(3) Considérations de coût

Le processus de sélection doit équilibrer les besoins en performance avec les contraintes budgétaires. Les aciers à outils au carbone sont abordables et durables, ce qui les rend adaptés aux tâches de pliage standard, tandis que les matériaux haute performance comme l’HSS et le carbure cémenté sont plus coûteux mais offrent une durée de vie plus longue et de meilleures performances.

(4) Compatibilité avec la presse plieuse

L’outillage doit être compatible avec la presse plieuse spécifique utilisée, en tenant compte de facteurs tels que le style de serrage, la capacité maximale en tonnage et la longueur de travail afin d’assurer un ajustement sûr et des performances optimales.

En règle générale, les matériaux d’outils de haute qualité incluent l’acier trempé, l’acier rapide (HSS) et le carbure de tungstène. L’acier trempé est durable, résistant à l’usure et peut supporter de lourdes charges. L’acier rapide est résistant à l’usure, a une longue durée de vie et coûte plus cher que l’acier trempé. Le carbure de tungstène est le plus haut en qualité et en coût.

IX. Entretien et stockage appropriés

Les outils de la presse plieuse nécessitent un entretien et un stockage corrects pour prolonger leur durée de vie et assurer la qualité du pliage.

1. Manipulation et nettoyage appropriés

Une manipulation et un nettoyage appropriés des outils de presse plieuse sont essentiels pour maintenir leurs performances et prolonger leur durée de vie. Les opérateurs de presse plieuse doivent toujours porter des gants afin d’éviter que les huiles et résidus de leurs mains ne causent des dommages.

Après chaque utilisation, essuyez soigneusement les outils avec un nettoyant ou de l’alcool isopropylique pour éliminer tout résidu, résine ou particule métallique pouvant provoquer une usure. Essuyez-les avec un chiffon doux et utilisez régulièrement un spray antirouille. Un tampon abrasif peut aider à retirer les éclats ou revêtements laissés par des matériaux comme l’acier doux ou l’aluminium.

2. Pratiques de stockage

Des pratiques de stockage efficaces sont essentielles pour protéger les outils de presse plieuse contre les dommages et la corrosion, en veillant à ce que les outils soient placés en toute sécurité dans des armoires en métal ou en matériaux semi-solides. Fixez et isolez chaque poinçon et matrice avec de la mousse ou du plastique.

Évitez les armoires en bois, car elles peuvent introduire de l’humidité et provoquer de la corrosion. Pour plus de commodité, placez l’armoire près de la presse plieuse. Si les outils sont utilisés sur plusieurs machines, envisagez d’utiliser une armoire mobile.

Les systèmes de stockage vertical peuvent économiser de l’espace au sol et augmenter la capacité de stockage, avec des étagères configurables, des séparateurs ajustables et des mécanismes de sécurité empêchant l’ouverture simultanée de plusieurs étagères.

3. Protocoles de maintenance

Un entretien régulier est crucial pour assurer la longévité et les performances des outils de presse plieuse. Les inspections régulières permettent d’identifier rapidement les signes d’usure, de dommage ou de déformation, évitant ainsi des problèmes importants pouvant affecter les performances et endommager la pièce.

Le nettoyage des outils après chaque utilisation pour éliminer les résidus et prévenir la contamination et la rouille est essentiel. Cela garantit que les outils sont prêts pour le prochain travail et maintient leur état. Un meulage régulier peut être nécessaire pour conserver des arêtes de coupe nettes et précises.

4. Lubrification

Après le nettoyage, frottez légèrement les outils avec un lubrifiant avant de les ranger afin de les protéger contre la corrosion et de garantir qu’ils restent en bon état, prêts pour leur prochaine utilisation.

5. Compatibilité machine et outils

Assurez-vous que les outils sont compatibles avec les paramètres de la presse plieuse, tels que le style de serrage, la tonnage maximale et la longueur de travail. Cette compatibilité évite les dommages et garantit un fonctionnement efficace.

6. Pratiques de sécurité et d’exploitation

Pour préserver les outils et assurer la sécurité, garez le coulisseau de la presse plieuse en position basse lorsqu’elle n’est pas utilisée, en reposant son poids sur des blocs plutôt que sur les outils. À la fin de chaque journée de travail, essuyez les butées arrière, les guides et autres surfaces avec un chiffon sec.

Utilisez des dispositifs de sécurité comme des enceintes verrouillables et des mécanismes de verrouillage pour éviter les pertes et garantir la sécurité de l’opérateur lors de l’accès et du stockage des outils.

X. Surmonter les défis des matériaux complexes et des géométries inhabituelles

1. Stratégies de pliage pour matériaux spéciaux

Chaque métal a sa propre “ personnalité ”. La plus grande maîtrise du pliage réside dans la compréhension et le respect de ces caractéristiques — les guider avec les bons outils et stratégies plutôt que de les contraindre.

(1) Aciers à haute résistance (HSS/AHSS)

Des matériaux comme le Hardox et le Weldox sont réputés pour leur résistance extrême et leur important retour élastique — le pire cauchemar d’un ingénieur. Essayer de les forcer dans un rayon serré uniquement par la puissance est à la fois futile et dangereux, entraînant souvent des fissures ou une surcharge de votre équipement.

Sélection des outils :

1) Ouvertures en V extra-larges : La règle d’or pour les aciers à haute résistance est de voir grand — en dépassant la règle standard de 8× au profit de 10×, 12×, voire 15× l’épaisseur du matériau. Cela offre un espace suffisant pour que le métal se forme dans un rayon naturel plus grand et plus sain, tout en réduisant considérablement les besoins en tonnage et en protégeant votre presse plieuse.

2) Outillage haute résistance et résistant à l’usure : Utilisez des outils profondément trempés et offrant une capacité de charge exceptionnelle — c’est non négociable.

3) Poinçon à angle aigu avec matrice à grand rayon : Associez un poinçon aigu (80° ou moins) à une matrice inférieure à large rayon pour provoquer volontairement un surpliage, compensant ainsi un retour élastique important. Rappelez-vous — le rayon final est déterminé par la largeur de l’ouverture en V, et non par la pointe du poinçon.

(2) Acier inoxydable et alliages d’aluminium

Les deux matériaux présentent une tendance aux rayures de surface et au grippage, les alliages d’aluminium ajoutant le problème supplémentaire des fissures.

Sélection des outils :

1) Film protecteur en polyuréthane : Placer un film protecteur durable sur l’ouverture en V isole la pièce du contact direct avec l’outillage en acier. C’est la solution d’entrée de gamme la plus économique.

2) Inserts en nylon/polyuréthane : Les blocs en nylon insérés dans des supports de matrice en acier sont plus durables que le film, avec une meilleure stabilité d’angle — particulièrement adaptés à la production automatisée à grand volume.

3) Matrices à rouleaux : La solution haut de gamme. Des rouleaux en acier trempé dans les épaulements en V remplacent la friction de glissement par un contact roulant, réduisant le risque de rayures au minimum théorique.

4) Prévention des fissures dans l’aluminium : Au-delà de l’utilisation d’ouvertures en V plus grandes (règle de 6–8×) et de rayons de pliage plus importants, un facteur souvent négligé est la finition de surface de l’outil. Des outils polis à un fini miroir fin réduisent considérablement la friction et les contraintes de traction en surface, minimisant efficacement les fissures.

5) Matériaux à finition miroir / revêtus de film : Pour les matériaux ne tolérant aucun dommage de surface, des mesures de protection haut de gamme sont essentielles. Les films en polyuréthane, les inserts en nylon et les matrices à rouleaux garantissent que la surface précieuse n’entre jamais en contact avec un outillage métallique dur pendant le pliage.

2. Solutions pour les géométries complexes

Lorsque les plans exigent plus qu’un simple pli en V, un outillage spécialisé peut devenir un véritable multiplicateur de force — condensant ce qui aurait été plusieurs étapes en un seul processus de formage précis.

(1) Ourlet

L’ourlet crée des bords de tôle sûrs, lisses et structurellement renforcés. Le processus conventionnel en deux étapes — d’abord plier à un angle vif (typiquement 30°) avec un poinçon aigu, puis remplacer par une matrice de lissage — souffre d’une faible efficacité et d’erreurs d’alignement cumulatives.

Percée en efficacité : Les matrices d’ourlet à deux étapes à ressort complètent le processus en un seul coup. Le poinçon plie d’abord à 30°, puis, en continuant sa descente, l’élément à ressort s’active pour aplatir le bord. Aucun changement d’outil, aucun repositionnement — juste un cycle unique, précis et hautement efficace.

(2) Pliages décalés (pliages en Z)

Lorsqu’une forme en escalier (en Z) est nécessaire, la pratique traditionnelle implique deux plis distincts — un positionnement complexe et sujet aux erreurs.

Solution en une seule étape : Les ensembles poinçon-matrice décalés, dont la géométrie unique crée deux plis opposés en un seul coup, produisent instantanément un pli en Z parfait. C’est inestimable pour les assemblages de tôles superposées.

(3) Profils hauts et pliage “ fenêtre ”

1) Défi des profils hauts : lors du dernier pliage d’une boîte à quatre côtés, les trois parois pré-pliées peuvent facilement entrer en collision avec la poutre de presse ou le corps standard du poinçon. La solution est un poinçon col de cygne à hauteur prolongée, offrant l’espace supplémentaire nécessaire pour éliminer toute interférence.

2) Défi du pliage “ fenêtre ” : lors du pliage au milieu d’une tôle avec des rebords préformés des deux côtés, un outil de pleine longueur entrerait en conflit avec ces rebords. Les outils segmentés résolvent cela brillamment : l’opérateur retire simplement une courte section de la matrice au point d’interférence, créant une “ fenêtre ” où le poinçon peut travailler uniquement là où c’est nécessaire — évitant ainsi toute collision parfaitement.

XI. FAQ

1. Quels sont les facteurs clés à prendre en compte lors du choix des outils de presse plieuse ?

Lors du choix des outils de presse plieuse, plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte pour garantir des performances optimales, la sécurité et l’efficacité.

• L’épaisseur et le type de matériau, car différents matériaux nécessitent des matrices spécifiques pour obtenir le pli souhaité sans dommage.
• La force de pliage et les exigences de tonnage doivent correspondre à la capacité de la presse plieuse afin d’éviter tout dommage à l’équipement.
• La configuration des outils, y compris le style et la taille des poinçons et des matrices, doit être adaptée aux opérations de pliage spécifiques.
• La compatibilité avec la machine de presse plieuse, ainsi que la précision et l’exactitude des outils, sont cruciales pour des résultats constants.
• La durabilité, la facilité de mise en place et d’utilisation sont importantes pour minimiser les temps d’arrêt et améliorer la productivité.
• Les considérations de coût et de valeur, la sécurité, ainsi que le support et le service fournis par le fournisseur sont également des facteurs essentiels.

2. En quoi les différents styles d’outillage (américain, européen, Wila Trumpf) diffèrent-ils ?

• Le style de précision américain possède une largeur de tenon de 0,50 pouce avec un serrage basique.
• Le style de précision européen utilise un tenon de 13 mm avec un serrage à rainure rectangulaire pour une meilleure précision.
• Le style Wila Trumpf présente un tenon de 20 mm avec double rainure et serrage automatique, alliant précision et changements rapides.

3. Quel est le meilleur matériau pour les outils de presse plieuse ?

L’acier au chrome-molybdène (Chromoly) est le meilleur matériau pour les outils de presse plieuse, offrant une résistance supérieure et une excellente résistance à la corrosion. Les aciers à outils de haute qualité comme le T8, le T10 et le 42CrMo sont également d’excellents choix pour leur dureté et leur résistance à l’usure.

XII. Conclusion

Les outils de la presse plieuse influencent la forme et la qualité de la pièce pliée. Choisissez des outils adaptés au matériau avant le pliage. Déterminez la forme, l’angle et la taille d’ouverture de la matrice en fonction de la pièce. L’utilisation correcte des outils et des matériaux améliore la précision du pliage.

Ils influencent l’angle de pliage, le rayon intérieur, la longueur du rebord et l’apparence de la pièce. Un outillage correct améliore l’efficacité, réduit les coûts, prévient la déformation et garantit la sécurité de l’opérateur.

Un outillage fabriqué par des marques fiables résout les problèmes de bosses et de déformation. Les outils de marque offrent un meilleur affûtage et une durée de vie plus longue. En cas de doute sur le choix de la presse plieuse ou de l’outillage, contactez ADH Machine Tool. En cas de doute sur le choix de la presse plieuse ou de l’outillage, n’hésitez pas à contactez-nous.

Fort de plus de 40 ans d’expertise dans la fabrication de presses plieuses, nous fournissons des machines de pliage de qualité supérieure ainsi que des solutions de pliage complètes et personnalisées. Découvrez notre gamme complète de produits dans notre brochures.

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