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Guide des techniques de mise à niveau : Assurer la précision du travail des métaux

Dernière mise à jour :
10 juin 2024
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Table des matières

Les matériaux et les pièces brutes peuvent présenter des défauts, tels que des bombements, des courbures, des torsions et des déformations ondulatoires. Avant de couper, de trancher et de former, il est essentiel de niveler les matériaux.

Processus de nivellement

Causes de la déformation des matériaux et principes correctifs

(1) Causes de la déformation des matériaux

La déformation du matériau peut résulter de la contrainte résiduelle du laminage, du traitement du matériau et d'un levage, d'un transport ou d'un stockage inadéquats.

(2) Principes de nivellement

En appliquant des forces externes ou de la chaleur (expansion et contraction thermiques), les fibres les plus courtes du matériau peuvent être allongées, ou les plus longues peuvent être raccourcies, pour finalement rendre les longueurs de toutes les couches de fibres approximativement égales.

Types de méthodes de nivellement

Les méthodes de nivellement sont classées en deux catégories : le nivellement à froid et le nivellement à chaud, selon que la chaleur est appliquée ou non. Elles sont également divisées en nivellement manuel, nivellement mécanique et nivellement à la flamme, en fonction de la source et de la nature de la force appliquée.

Techniques de mise à niveau

Les méthodes de nivellement les plus courantes sont le nivellement manuel et le nivellement mécanique. Le nivellement mécanique comprend le nivellement de la machine, le nivellement de la presse à friction, le nivellement de la machine à redresser les profilés et la correction de la machine de formage à marteaux vibrants.

(1) Mise à niveau manuelle

Le nivellement manuel consiste à utiliser des marteaux ou des méthodes de torsion pour corriger la déformation des pièces. Il s'agit d'une méthode souple et directe, principalement utilisée pour les pièces que l'équipement ne peut pas niveler. Les outils couramment utilisés pour le nivellement manuel sont les marteaux, les masses, les maillets, les marteaux à percussion, les crics, les pinces-étaux, etc.

Les outils de mesure comprennent principalement des règles, des jauges d'épaisseur et des gabarits. Champ d'application du nivellement manuel : redressement de cisaillement et couper les coudes latéraux, redresser les petits angles d'acier, niveler manuellement les défauts de formage des pièces à usiner.

(2) Mise à niveau de la machine

Le planage machine est principalement utilisé pour les plaques d'acier au carbone, les plaques d'acier inoxydable et les plaques d'alliage d'aluminium, divisées en planage de plaques minces et planage de plaques épaisses.

(3) Types de principes de cintrage et de nivellement des plaques

Le cintrage des plaques se divise en cintrage planaire (bidimensionnel) et cintrage spatial (tridimensionnel), comme le montre la figure 3-159. Le principe du nivellement des plaques est de provoquer une déformation plastique de la plaque métallique sous l'action du rouleau de nivellement, afin d'obtenir un état plat, comme le montre la figure 3-160.

Figure 3-159 Types de pliage de tôles
Figure 3-159 Types de pliage de tôles

a) Diagramme de flexion bidimensionnel
b) Diagramme de flexion tridimensionnel

Figure 3-160 Principe de nivellement
Figure 3-160 Principe de nivellement

Machines à niveler et leurs applications

Machines à planer les plaques minces et épaisses

Pour l'égalisation des pièces d'emboutissage des wagons de passagers, deux types d'équipements sont utilisés en fonction de l'épaisseur de la pièce : les machines à planer les tôles minces et les machines à planer les tôles épaisses.

L'aspect de la machine à planer les plaques minces est illustré à la figure 3-16a, et ses paramètres techniques sont indiqués dans le tableau 3-108. Cette machine utilise une correction de précision à 19 rouleaux, des plaques de nivellement d'une épaisseur de 0,5 à 8 mm, avec une précision de réglage des rouleaux de redressement de ±0,01 mm.

Tableau 3-108 Paramètres techniques de la planeuse de plaques minces de précision à 19 rouleaux

MatériauAcier, acier inoxydable, alliage d'aluminium
Caractéristiques de surfacePas de matériau sensible à la surface, pas de matériau sujet à l'oxydation et à la rouille
Tolérance géométriqueTolérance d'épaisseur et de forme conforme aux normes EN
Résistance à la tractionVoir le tableau des performances de nivellement
Limite d'élasticitéVoir le tableau des performances de nivellement
Section transversale du matériauVoir le tableau des performances de redressement
Longueur minimale du matériau (sens travers)100mm
Matériau Largeur1650mm
Vitesse de passage3~12m/min
Diamètre du rouleau niveleur56 mm
Nombre de rouleaux de nivellement19
Précision de réglage des rouleaux de nivellement±0,01mm
Passage Hauteur au-dessus du sol950 mm
Espace requis (longueur × largeur × hauteur)3900mm×2350mm×2050mm

L'apparence de la machine à planer les plaques épaisses est illustrée à la figure 3-16b, et ses paramètres techniques sont indiqués dans le tableau 3-109. Cette machine utilise une correction de précision à 13 rouleaux, des plaques de nivellement d'une épaisseur de 6 à 22 mm, avec une planéité de nivellement de 0,5 mm/m².2.

Tableau 3-109 : Spécifications techniques de la machine à planer les tôles épaisses à commande numérique à 13 rouleaux

MatériauUnitésNotes
Type de matériauAcier au carbone ordinaire, acier résistant aux hautes températures, acier fortement allié, acier inoxydable, alliage d'aluminium
État des matériauxPoinçonnage, cisaillage, découpe à la flamme, Découpage plasmaDécoupe laser, grenaillage de surface, etc.
Limite d'élasticité maximaleN/mm2700 : Epaisseur 22mm, Longueur totale 900mm : Epaisseur 20mm, Longueur totale 1000mm
Épaisseur minimale de nivellementmm6
Épaisseur maximale de nivellementmm22
Paramètres liés au niveleur
Largeur maximale de nivellementmm1650
Nombre de rouleaux de nivellement13
Diamètre des rouleaux de nivellementmm180
Nombre de rouleaux de support supérieurs4 rangées de 8 rouleaux, soit un total de 32 rouleaux de soutien
Nombre de rouleaux de support inférieurs4 rangées de 9 rouleaux, soit un total de 36 rouleaux de soutien
Diamètre des rouleaux de supportmm200
Capacité de charge de chaque rouleau de supportkN1000
Vitesse de mise à niveau réglablem/ min0 ~ 15
Puissance du moteur principal (approximative)kW175 (Vitesse 1200r/min)
Précision de la planéité0,5mm/m²
Poids de la machine (moteur compris)kg65000
Dimensions de la machine (L×L×H)mm2500 x 4200 x 3650
Hauteur de la table de travailmm800

Valeurs de réglage pour les côtés d'entrée et de sortie de la planeuse

En fonction de l'épaisseur du matériau, sélectionnez les valeurs pour les côtés d'entrée et de sortie de la planeuse. Pour différents matériaux et différentes formes de pièces, les valeurs pour les côtés d'entrée et de sortie varieront ; les pièces à haute limite élastique et de grande section ont des valeurs de réglage d'entrée plus importantes.

Le tableau 3-110 indique les valeurs de réglage pour les côtés d'entrée et de sortie du niveleur à plaque mince ; le tableau 3-111 indique les valeurs de réglage pour les côtés d'entrée et de sortie du niveleur à plaque épaisse.

Tableau 3-110 : Valeurs d'ajustement pour les côtés d'entrée et de sortie de la mise à niveau de la tôle mince (unité : mm)

Épaisseur de la feuilleValeurs de réglage de la limite côté entréeValeurs de réglage du côté de l'entréeValeurs de réglage du côté sortie
0.5-2.4-1.20.5
0.8-2-0.80.8
1-1.2-0.61
1.5-0.90.11.5
2-0.40.62
2.50.112.5
30.81.73
41.92.84
4.52.53.44.5
53.23.85
64.356
86.67.28
108.89.210
1210.811.212

Tableau 3-111 : Valeurs d'ajustement pour les côtés d'entrée et de sortie de la mise à niveau de la tôle épaisse (Unité : mm)

Epaisseur du matériau
65. 875.914.013.98
87.717.715.835.83
109.889.897.617.58
1211.7911.769.69.57
1413.7513.6911.5611.50
1615.8515.8713.6813.63
1817.8817.8715.6615.62
2019.8619.8617.6117.57
2221.8521.8519.5719.52

Direction du nivellement

La figure 3-161 illustre la direction de nivellement de la pièce.

Figure 3-161 : Schéma de la direction de mise à niveau des pièces
Figure 3-161 : Schéma de la direction de mise à niveau des pièces

Processus de nivellement

1) Sélectionnez les valeurs de réglage pour les côtés d'entrée et de sortie en fonction du matériau, de l'épaisseur et de la forme de la pièce à niveler.

2) Essai de mise à niveau de la première pièce.

3) Corriger les valeurs d'ajustement pour les côtés d'entrée et de sortie sur la base des résultats de l'inspection de nivellement de la première pièce.

4) Répéter plusieurs fois l'essai de nivellement, l'inspection et la correction pour déterminer les valeurs finales pour les côtés d'entrée et de sortie.

5) Procéder à la mise à niveau de la production par lots.

L'inspection

Effectuer un contrôle de planéité 100% des pièces nivelées. Toute pièce non conforme dépassant la norme est soumise à des traitements de planage secondaires ou multiples jusqu'à ce que la planéité de la pièce réponde aux exigences.

Redressement Presse hydraulique Mise à niveau

Pour les pièces qui dépassent la capacité de planage de la planeuse à rouleaux, une méthode de correction de la pression est utilisée. La figure 3-162 montre un schéma de l'utilisation d'une presse hydraulique à dresser pour niveler des plaques épaisses.

Figure 3-162 : Schéma de nivellement de plaques épaisses à l'aide d'une presse hydraulique à redresser
Figure 3-162 : Schéma de nivellement de plaques épaisses à l'aide d'une presse hydraulique à redresser

Mise à niveau par presse à friction

Pour les pièces de tôle et de profilés de petite taille, des déformations se produisent également lors de l'usinage. processus d'estampage. Toutefois, en raison de leur petite taille, ces pièces ne peuvent pas être nivelées à l'aide d'une machine à niveler. Une presse à friction est donc utilisée pour les niveler de force.

La figure 3-163 illustre plusieurs méthodes courantes de correction à l'aide d'une presse à friction, telles que le nivellement par chevauchement de pièces déformées multicouches, le nivellement de plaques épaisses et le nivellement à l'aide d'un fer à coussin.

Figure 3-163 : Processus de nivellement par presse à friction
Figure 3-163 : Processus de nivellement par presse à friction

a) Plaques minces superposées pour le nivellement
b) Nivellement des plaques épaisses
c) Application d'un fer à repasser au milieu du processus

Machine à redresser les profilés en acier

Les cornières, les profilés et les autres profils utilisés dans la fabrication des autobus peuvent se déformer pendant le transport et la découpe. Ces déformations sont corrigées à l'aide d'une machine à redresser les profilés en acier (pour le redressage). La machine à redresser les profilés d'acier, comme le montre la figure 3-164, a une structure horizontale et est entraînée par un système hydraulique.

Figure 3-164 : Machine à redresser l'acier
Figure 3-164 : Machine à redresser l'acier

1 - Cylindre hydraulique,
2 - Tête de presse
3 - Traverse de soutien
4 - Pivot mobile
5 - Tableau de commande hydraulique
6 - Moteur électrique
7 - Réservoir d'huile
8 - Pompe à huile
9 - Interrupteur à pédale

La machine à redresser les profilés en acier utilise une méthode de pliage inversée pour le redressage. Le profilé est placé entre la tête de presse et les points d'appui. La distance entre les deux points d'appui peut être réglée en fonction de la longueur et du degré de cintrage du profilé.

La force exercée par la tête de presse agit sur le profilé à égaliser et le fait plier dans la direction opposée. En fonction du degré de flexion du profilé, celui-ci est nivelé par étapes jusqu'à ce qu'il soit complètement redressé. L'illustration 3-165 montre le dispositif de support en acier profilé.

Figure 3-165 : Dispositif de soutien en acier.
Figure 3-165 : Dispositif de soutien en acier.

En plus de redresser les profilés en acier, la machine à redresser les profilés en acier peut également niveler certaines plaques épaisses à structure spéciale et remodeler les pièces formées. La figure 3-166 illustre respectivement le redressage de l'acier d'angle et le nivellement des composants spéciaux.

Figure 3-166 : Redressement des cornières et mise à niveau des composants spéciaux
Figure 3-166 : Redressement des cornières et mise à niveau des composants spéciaux
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