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Dégagement des poinçons et matrices : Les secrets des pièces parfaites

Dernière mise à jour :
26 mars 2024

Table des matières

Le jeu de poinçonnage désigne l'espace entre le poinçon et la matrice (voir figure 2-7). Sauf indication contraire, il s'agit généralement du jeu total des deux côtés.

Le jeu de poinçonnage n'affecte pas seulement de manière significative la qualité des pièces poinçonnées, mais aussi la durée de vie de l'outil, force de perforationLe jeu est donc un paramètre crucial dans la conception des matrices de poinçonnage. Le jeu est donc un paramètre crucial dans la conception des matrices de poinçonnage.

Jeu de poinçonnage
Figure 2-7 Dégagement pour le poinçonnage : 1 - poinçon ; 2 - matrice

Valeurs de dégagement des poinçons et matrices

L'analyse du processus d'emboutissage révèle qu'il n'existe actuellement aucune valeur de jeu fixe qui puisse satisfaire à toutes les exigences en matière de qualité optimale des sections, de précision dimensionnelle maximale, de déformation minimale, de durée de vie maximale de l'outil et de force de poinçonnage, de force de déchargement et de force d'éjection des pièces minimales.

Par conséquent, dans la production réelle d'emboutissage, une plage de jeu est principalement déterminée sur la base de facteurs tels que la qualité de la section, la précision dimensionnelle et la durée de vie de l'outil. Tant que le jeu se situe dans cette plage, il est possible d'obtenir des pièces embouties acceptables et une durée de vie plus longue de l'outil.

Cette plage est connue sous le nom de jeu raisonnable, la valeur minimale étant appelée jeu raisonnable minimal et la valeur maximale, jeu raisonnable maximal. Lors de la conception et de la fabrication, il faut tenir compte du fait que l'usure au cours de l'utilisation augmente le jeu entre le poinçon et la matrice ; il est donc généralement préférable de déterminer le jeu de la matrice sur la base de la valeur minimale du jeu raisonnable.

Plus le jeu sélectionné lors de la conception est faible, plus la précision de fabrication et d'assemblage requise est élevée, ce qui entraîne une augmentation des coûts. Un jeu plus faible exige également une plus grande résistance et une plus grande précision de la matrice, ce qui se traduit par une durée de vie plus courte et une plus grande probabilité d'entretien. Par conséquent, le niveau de jeu de poinçonnage est généralement choisi en fonction des critères suivants :

(1) Résistance au cisaillement des matériaux

Les matériaux dont la résistance au cisaillement est plus faible ont de meilleures capacités de formage par étirement et sont plus sujets aux bavures, c'est pourquoi le jeu doit être plus petit. Par exemple, le jeu de poinçonnage pour les matériaux en cuivre de dureté moyenne est de 70% de celui des matériaux en acier de même épaisseur, et de 60% pour les matériaux en aluminium.

(2) Exigences en matière de précision des pièces

Les produits destinés aux industries de l'électronique et de l'électroménager exigent une grande précision, tandis que ceux destinés aux industries des produits d'extérieur, de l'électricité et des machines agricoles ont des exigences de précision moindres. Par conséquent, le jeu de la matrice peut être plus important.

(3) Surface de la pièce et longueur de l'arête

Les pièces plus grandes ou celles qui ont des bords longs ont tendance à accumuler plus d'erreurs lors de la fabrication et de l'assemblage des matrices, c'est pourquoi il faut choisir un jeu de matrice plus important. (Une exception est faite pour les matrices de découpage rectangulaires à bords longs car, lors de l'emboutissage, la pièce à usiner exerce une force de compression sur la matrice concave, ce qui entraîne une dilatation des bords droits de la matrice).

(4) Position dans le flux du processus

Lorsque les bavures produites par le poinçonnage affectent négativement les opérations suivantes ou le produit final, le jeu de la matrice doit être plus petit. S'il n'y a pas d'impact négatif, un jeu plus important est préférable.

(5) Structure de la filière

Lorsque la structure de la matrice est limitée par la forme du matériau et ne peut pas garantir un jeu optimal entre le poinçon et la matrice (comme dans le cas des matrices de découpe de tubes ou de poinçonnage sur des surfaces inclinées), il convient de choisir un jeu plus important.

Calcul rapide des valeurs de jeu entre le poinçon et la matrice pour les pièces de qualité économique

Dans la production quotidienne, les pièces de qualité économique représentent plus de 80% de la charge de travail totale. Si la géométrie de la pièce est un polygone extérieur, ou si elle comporte des saillies ou des fentes internes dont la largeur n'est pas inférieure à 12 fois l'épaisseur du matériau (12t), elle peut toujours être considérée comme une pièce de qualité économique. Dans ce cas, le jeu bilatéral (C) entre le poinçon et la matrice est calculé comme 10% de l'épaisseur du matériau : C = 0,1t.

Si le jeu calculé est inférieur à 0,02 mm, il doit être traité comme s'il n'y avait pas de jeu, ce qui signifie que le poinçon doit être conçu pour ne pas entrer dans la matrice.

Une méthode de poinçonnage sans jeu consiste à utiliser plusieurs couches de matériau pour empiler les poinçons. Cette technique convient aux matrices de découpage, mais doit être utilisée avec prudence pour les matrices de poinçonnage.

Le poinçonnage sans jeu exige une grande précision dans les presse mécanique mouvement. Le jeu entre le coulisseau et le guide doit être compris entre 0,005 mm et 0,015 mm, et le jeu axial entre la bielle et la calotte sphérique ne doit pas dépasser 0,02 mm ; il ne doit pas être trop lâche. L'environnement de travail doit être propre et ordonné.

Une petite quantité de lubrifiant doit être ajoutée pendant le poinçonnage, et il faut veiller à ce que des particules étrangères ou de la poussière ne contaminent pas les matériaux et le lubrifiant.

Principes de sélection des orientations en matière d'apurement

1) Pour le découpage, utiliser la taille de la matrice comme référence, la taille du poinçon étant la taille de la matrice moins la valeur du jeu.

2) Pour le poinçonnage, utilisez la taille du poinçon comme référence, la taille de la matrice étant la taille du poinçon plus la valeur du jeu.

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