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Calculer la force de perforation : Un tutoriel étape par étape

Dernière mise à jour :
2 avril 2024

Table des matières

La force de perforation comprend force de suppressionLa force de poinçonnage comprend la force d'arrachage, la force de poussée et la force de levage. Le calcul de la force de poinçonnage est essentiel pour choisir la presse adéquate, comme le montre la figure 1.

Force d'effacement

F=L×t×r

où :

  • F - la force de suppression (N) ;
  • L - la longueur du périmètre de l'ébauche (mm) ;
  • t - l'épaisseur du matériau (mm) ;
  • r - la résistance au cisaillement du matériau (MPa).
Figure 2-8 Force de décharge, force d'alimentation, force de levage.
Figure 1 Force de décharge, force d'alimentation, force de levage.

Force d'arrachage, force de poussée, force de levage

a) La force d'arrachage est la force nécessaire pour enlever le matériau serré sur le poinçon, donnée par

Fdéchargement = kdéchargement * F

b) La force de poussée est la force nécessaire pour pousser l'ébauche dans le sens du découpage hors de la cavité de la filière, donnée par

Fpoussant = n*kpoussant*F

c) La force d'éjection est la force nécessaire pour soulever l'ébauche dans le sens inverse du découpage hors de la cavité de la filière, donnée par

Féjection = kéjection * F

où :

  • kdéchargement - le coefficient de la force d'arrachement ;
  • kpoussant - le coefficient de la force de poussée ;
  • kéjection - le coefficient de la force d'éjection ;
  • n - le nombre de pièces dans la filière, n = h/t (h est la hauteur de la paroi droite du bord de la filière, t est l'épaisseur de la pièce) ;
  • F - la force de suppression (N).

Les coefficients de la force de décharge, de la force de poussée et de la force d'éjection sont indiqués dans le tableau 1.

Tableau 1 : Rapports entre la force de déchargement, la force d'alimentation, la force d'arrachage et la force de poinçonnage

Matériau Épaisseur/mmKdéchargementKpoinçonnageKéjection
Acier≤0.10.065 – 0.0750.10.14
>0. 1 ~0.50.045 – 0.0550.0630.08
>0.5 ~2.50.04 – 0.050.0550.06
>2.5 ~6.50.03 – 0.040.0450.05
>6.50.02 – 0.030.0250.03
Aluminium et alliages d'aluminium0.025 – 0.080. 03 ~ 0. 07
Cuivre et laiton purs0.02 – 0.060.03 ~ 0.09

Sélection de l'équipement d'emboutissage

Lorsque le processus d'estampage implique simultanément une force de découpage, une force d'alimentation et une force d'éjection, la force d'estampage totale F est calculée comme suit : Force d'estampage totale Ftotal = F + Fdéchargement + Fpoussant + Féjection.

Dans ce cas, le tonnage de la presse choisie doit être supérieur d'environ 30% à Ftotal pour fournir la marge nécessaire.

Lorsque F, Fdéchargement, Fpoussantet Féjection ne se produisent pas simultanément, Ftotal est calculée en additionnant uniquement les forces présentes au même instant.

En production, des calculs détaillés sont généralement effectués pour la force de poinçonnage uniquement, tandis que la force de déchargement est estimée sur la base d'une proportion fixe de la force de poinçonnage, plus la marge requise pour le poinçonnage, soit un total de 50%.

La formule de calcul du tonnage de la presse est donc la suivante :

Fpresse = F × 150% = 1,5F

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