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Introduction la plus complète de la poinçonneuse

La poinçonneuse est un outil important dans l'industrie de transformation des métaux, utilisée pour former, couper et façonner des tôles ou des bobines. Cet article d'introduction aux poinçonneuses vise à fournir une compréhension complète des poinçonneuses, couvrant leurs utilisations, leurs applications, les industries qui les utilisent, les produits fabriqués, leur histoire évolutive, leurs processus, leurs avantages et leurs inconvénients, ainsi que les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un poinçonnage de plaque idéal. fabricant de machines. De plus, cet article d'introduction à la poinçonneuse mène des recherches approfondies sur différents types de presses à poinçonner, y compris les poinçonneuses mécaniques, hydrauliques, pneumatiques, servocommandées et progressives, et introduit une liste de terminologie liée à la poinçonneuse à plaques pour une meilleure compréhension.

Présentation de la poinçonneuse

L'histoire de l'évolution des poinçonneuses

L'histoire des poinçonneuses remonte aux premiers stades de l'industrialisation, lorsque des presses manuelles étaient utilisées pour les tâches de base de formage des métaux. Au fil du temps, les poinçonneuses mécaniques entraînées par des moteurs à vapeur ont complètement changé l’industrie de la transformation des métaux. Au 20e siècle, les poinçonneuses hydrauliques et pneumatiques ont amélioré la précision et l'efficacité. De nos jours, les poinçonneuses à commande numérique par ordinateur (CNC) et à servomoteur peuvent réaliser des opérations complexes et à grande vitesse avec une précision extrêmement élevée.

Quel est le principe de fonctionnement de la poinçonneuse ?

Introduction de la poinçonneuse : La poinçonneuse est un équipement de traitement mécanique principalement utilisé pour l'estampage à froid, le pliage, l'étirement, le cisaillement et d'autres processus de matériaux métalliques. Par rapport à d'autres équipements mécaniques, les poinçonneuses présentent les avantages d'une vitesse de traitement rapide, d'une précision de traitement élevée et d'un moulage unique rapide. Les domaines d'application des poinçonneuses sont très larges, incluant la fabrication de diverses pièces métalliques, automobiles, électroniques, appareils électroménagers, instruments, etc.

Le principe de fonctionnement d'une poinçonneuse consiste à utiliser l'énergie hydraulique ou pneumatique pour appliquer une pression sur le matériau, le provoquant ainsi à se déformer ou à se séparer, fabriquant ainsi diverses formes et tailles de pièces ou de produits. Au cours du processus de poinçonnage d'une poinçonneuse à plaques, le matériau se déforme progressivement et est traité dans la forme et la taille souhaitées grâce à une série de moules et d'outils de coupe.

Pendant le processus de poinçonnage, l'opérateur place la tôle sur la table de travail du moule, puis effectue une déformation plastique sur la tôle grâce au mouvement descendant du moule. Le processus de travail d'une poinçonneuse comprend généralement des étapes telles que l'alimentation, le poinçonnage vers le bas, le déchargement et le poinçonnage vers le haut, dont chacune est contrôlée et coordonnée avec précision pour garantir la précision et l'efficacité du processus de poinçonnage.

Application des poinçonneuses

Les poinçonneuses de tôle sont largement utilisées dans divers domaines tels que l'automobile, la fabrication de locomotives, les produits de quincaillerie, l'électronique, les appareils électriques, les instruments, les câbles, les ustensiles de cuisine, les meubles, la protection de l'environnement, l'éclairage, les jouets, etc. Son rôle se reflète dans les aspects suivants :

Les poinçonneuses peuvent traiter diverses formes de pièces métalliques, telles que des boîtiers de téléphones, des cellules de batterie, des modules LCD, etc.
Les poinçonneuses peuvent être utilisées pour l'étirement et l'estampage à froid et sont utilisées pour fabriquer des formes complexes telles que des carrosseries de voitures, des tôles, des pare-chocs et des moyeux de roues.
Les poinçonneuses peuvent effectuer des découpes et sont utilisées pour fabriquer diverses spécifications de plaques et de films métalliques.

Introduction à la poinçonneuse : flux de travail

Le processus d’estampage implique plusieurs étapes, notamment la découpe, le poinçonnage, le pliage et le formage. Pendant le processus de poinçonnage, la poinçonneuse de tôle découpe la forme souhaitée dans la plaque métallique. La perforation forme des trous ou des rainures dans le métal, tout en pliant et en façonnant le métal dans la structure souhaitée. Par exemple, dans la production de panneaux de carrosserie automobile, les machines à estamper forment avec précision des courbes et des contours complexes à partir du métal.

Méthode de traitement de la poinçonneuse

Poinçon unique : Poinçonnage à finition unique, comprenant l'étalement en ligne droite, l'étalement en arc, l'étalement circulaire et le poinçonnage de trous de grille.
Poinçonnage continu dans la même direction : La méthode d'empilage de moules rectangulaires peut être utilisée pour traiter des trous longs, des bords coupés, etc.
Poinçonnage continu dans plusieurs directions : méthode consistant à utiliser de petits moules pour traiter de grands trous.
Manger : la méthode de traitement consistant à utiliser une petite matrice circulaire pour perforer en continu des arcs avec une distance de pas plus petite.
Formage simple : La méthode de traitement consistant à former un étirement peu profond unique en fonction de la forme du moule.
Formage continu : méthodes de traitement de formage avec des dimensions plus grandes que les moules, telles que des persiennes à grande échelle, des nervures de laminage, des étapes de laminage et d'autres méthodes de traitement.
Formation de matrices : traitement de plusieurs pièces identiques ou différentes sur une grande planche en utilisant différentes méthodes de traitement.

Avantages et inconvénients

Les poinçonneuses présentent de nombreux avantages dans le traitement des métaux.

Premièrement, les poinçonneuses utilisent des moules pour le traitement, qui peuvent produire en masse rapidement et efficacement des pièces de même forme, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
Deuxièmement, maintenir la température de poinçonnage de la tôle à un niveau bas pendant le poinçonnage est bénéfique pour maintenir les propriétés mécaniques et la qualité de surface du matériau.
De plus, les poinçonneuses ont une précision et une cohérence d'usinage élevées, ce qui peut répondre aux besoins d'usinage de composants ayant des exigences élevées en matière de taille et de forme.
Enfin, la poinçonneuse peut également traiter des tôles de divers matériaux, tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium, etc., avec une grande adaptabilité.

Cependant, les presses à poinçonner présentent également certaines limites et défis.

Premièrement, le coût de fabrication des moules de poinçonnage est relativement élevé, nécessitant certaines capacités de conception et de fabrication.
Deuxièmement, les poinçonneuses ont des exigences élevées en matière de matériaux, et la ténacité et la plasticité des matériaux déterminent si la poinçonneuse peut les traiter avec succès.
De plus, pendant le processus de poinçonnage, le matériau subira un certain degré de contrainte et de déformation, il est donc nécessaire d'inspecter et d'entretenir strictement le moule et la poinçonneuse pour garantir la qualité du traitement.
Enfin, la vitesse de traitement de la poinçonneuse est rapide, ce qui nécessite des exigences techniques élevées de la part des opérateurs et certaines compétences opérationnelles.

Classification des poinçonneuses

Divisé par différentes forces motrices :

Poinçonneuse mécanique

Les poinçonneuses mécaniques utilisent une puissance mécanique (généralement entraînée par un vilebrequin) pour effectuer des opérations d'estampage. Ils conviennent aux applications à vitesse moyenne et sont largement utilisés dans la fabrication automobile et électroménager. Les poinçonneuses mécaniques sont réputées pour leur structure robuste et leur fiabilité, ce qui en fait un choix idéal pour la production en série de pièces métalliques simples.

Poinçonneuse hydraulique

Les poinçonneuses hydrauliques utilisent la puissance hydraulique pour entraîner les actions d'estampage, offrant ainsi des capacités de force plus élevées pour les applications lourdes. Ils conviennent parfaitement à l’emboutissage de matériaux épais et à la formation de formes complexes. Les poinçonneuses hydrauliques sont couramment utilisées dans les secteurs de l'aérospatiale et de la construction pour produire des composants structurels et des pièces nécessitant un emboutissage profond.

Poinçonneuse pneumatique

Les poinçonneuses pneumatiques utilisent de l'air comprimé pour fournir de la puissance pour les actions d'estampage, ce qui les rend adaptées aux opérations légères et aux matériaux délicats. Ils sont couramment utilisés dans les industries de l’électronique et de la bijouterie, où une manipulation précise et douce des matériaux est cruciale. Les machines à tamponner pneumatiques sont le choix privilégié pour des tâches telles que le gaufrage et la gravure.

Poinçonneuse servo

La servopoinçonneuse utilise des servomoteurs pour contrôler avec précision le processus d'estampage, obtenant ainsi une précision, une efficacité énergétique et une polyvalence supérieures lors de la gestion de tâches complexes. Les poinçonneuses à servomoteur offrent une plus grande flexibilité dans l'ajustement de la longueur de course, de la vitesse d'estampage et du temps de séjour, ce qui en fait un choix idéal pour fabriquer des pièces personnalisées avec des tolérances strictes.

Poinçonneuse progressive

Les poinçonneuses progressives effectuent plusieurs opérations d'estampage en un seul passage, permettant une production en série efficace de pièces complexes avec une opération manuelle minimale. La bande métallique est introduite en continu dans une série de moules et chaque poste de travail effectue différentes opérations telles que la perforation, le pliage et le formage. Les poinçonneuses progressives sont largement utilisées dans les industries automobile et électroménager pour produire des composants tels que des supports, des clips et des connecteurs.

Classé par mode de mouvement du curseur

Selon le mode de déplacement du curseur, il existe trois types de poinçonneuses : simple action, action composée et triple action. Cependant, la presse à poinçonner à simple action la plus couramment utilisée aujourd’hui est un curseur. Les poinçonneuses à action composée et triple action sont principalement utilisées pour le traitement d'extension de carrosseries automobiles et de grandes pièces usinées, et leurs quantités sont très faibles.

Classé par structure de machine

Selon les différentes structures de la machine, la poinçonneuse peut être classée en deux catégories : à montage arrière (type C) et à colonne droite (type H). La poinçonneuse de type C a généralement une pression nominale inférieure à 300T en fonction des caractéristiques de son corps (ouverture frontale), et la pression de fonctionnement est généralement d'environ 50% de la pression nominale. La poinçonneuse de type H a un corps symétrique et peut résister à des charges excentriques pendant le fonctionnement. La pression nominale est généralement supérieure à 300T.

Classé par mécanisme d'entraînement coulissant

Poinçonneuse de vilebrequin

Une presse à poinçonner qui utilise un mécanisme à vilebrequin est appelée poinçonneuse à vilebrequin.

Utilisez cette institution. La raison pour laquelle le mécanisme à vilebrequin est le plus utilisé est qu'il est facile à fabriquer, qu'il peut déterminer correctement la position finale inférieure de la course et que la courbe d'activité du curseur est fondamentalement pratique pour divers usinages. Par conséquent, ce type de poinçonnage est largement utilisé pour le poinçonnage, le pliage, l’étirement, le forgeage à chaud, le forgeage à chaud, le forgeage à froid et presque tous les autres processus de poinçonnage.

Poinçonneuse sans manivelle

Poinçonneuse sans vilebrequin, également connue sous le nom de poinçonneuse à engrenages excentriques, presse à poinçonner à engrenages excentriques. La structure de la poinçonneuse à engrenages excentriques a une meilleure rigidité de l'arbre, une meilleure lubrification, une meilleure apparence et un meilleur entretien que la structure du vilebrequin, mais l'inconvénient est qu'elle est plus chère. Lorsque la course est longue, le poinçon à engrenages excentriques est plus avantageux, tandis que lorsque la course de la poinçonneuse dédiée est courte, le poinçon du vilebrequin est meilleur. Par conséquent, les machines de petite taille et les poinçonneuses à grande vitesse entrent également dans le domaine du poinçonnage de vilebrequin.

Poinçonneuse à jointures

L'utilisation du mécanisme d'articulation sur l'entraînement du curseur est appelée poinçonneuse d'articulation. Ce poinçon a une courbe d'activité de curseur unique où la vitesse du curseur près du point mort bas devient extrêmement lente (mesurée par le poinçon du vilebrequin). Et elle détermine également correctement la position du point mort en dessous de la course, par conséquent, cette presse à poinçonner est adaptée aux traitements de compression tels que le gaufrage et la finition, et est le plus couramment utilisée aujourd'hui dans le forgeage à froid.

Poinçonneuse à friction

La poinçonneuse qui utilise une transmission par friction et un mécanisme en spirale sur l'entraînement sur chenilles est appelée presse à poinçonner par friction. Ce type de poinçonneuse est le plus adapté aux opérations de forgeage et d'écrasement, et peut également être utilisé pour le pliage, le formage, l'étirement et d'autres traitements. Il possède des fonctions polyvalentes et était largement utilisé avant la guerre en raison de son faible prix. En raison de l'incapacité de déterminer la position finale inférieure de la course, de la mauvaise précision de l'usinage, de la vitesse de production lente, de la surcharge causée par des erreurs d'opération de contrôle et du besoin de compétences techniques qualifiées, il est progressivement abandonné aujourd'hui.

Poinçonneuse à vis

L'utilisation d'un mécanisme à vis sur le mécanisme d'entraînement du curseur est appelée poinçonneuse à vis (ou presse poinçonneuse à vis).

Poinçonneuse à crémaillère

L'utilisation d'un mécanisme à crémaillère et pignon sur le mécanisme d'entraînement du curseur est appelée poinçonneuse à crémaillère et pignon. La poinçonneuse à spirale et la poinçonneuse à crémaillère ont des caractéristiques presque identiques et leurs caractéristiques sont à peu près équivalentes à celles de la poinçonneuse hydraulique. Auparavant utilisé pour presser des revêtements, des débris et d'autres éléments, tels que le pressage, le pressage de l'huile, le regroupement et le pressage des enveloppes (traitement d'amincissement à chaud), il a maintenant été remplacé par des poinçonneuses hydrauliques et n'est plus utilisé que dans des domaines extrêmement spéciaux. circonstances.

Poinçonneuse de liens

La poinçonneuse qui utilise divers mécanismes de liaison sur le mécanisme d'entraînement du curseur est appelée poinçonneuse à liaison. Le but de l'utilisation d'un mécanisme à bielle est de maintenir la vitesse d'étirement dans la limite tout en réduisant le cycle de traitement pendant le processus d'étirement. En réduisant le changement de vitesse du processus d'étirement, la vitesse de la course d'approche du point mort haut au point de départ du traitement et la course de retour du point mort bas au point mort haut peuvent être accélérées, ce qui lui confère un cycle plus court que le poinçon du vilebrequin pour améliorer la productivité. Ce type de poinçonneuse est utilisé depuis l'Antiquité pour l'emboutissage profond de conteneurs cylindriques avec des surfaces de lit étroites, et pour le traitement de panneaux de carrosserie automobile avec des surfaces de lit plus larges.

Poinçonneuse à cames

La poinçonneuse qui utilise un mécanisme à came sur le mécanisme d'entraînement du curseur est appelée poinçonneuse à came. La particularité de cette poinçonneuse est d'avoir une forme de came bien travaillée afin d'obtenir facilement la courbe de mouvement du curseur souhaitée. Cependant, en raison de la nature du mécanisme à came, il est difficile de transmettre des forces importantes, de sorte que la capacité de poinçonnage de ce poinçon est très faible.

Composition structurelle de la poinçonneuse

La poinçonneuse est principalement composée des pièces suivantes :

Corps de la machine : composé d'une base de machine, d'une colonne, d'un bras mécanique, d'un vérin mécanique hydraulique, etc. Parmi eux, le châssis sert de structure qui soutient et fixe l'ensemble de la poinçonneuse, avec une stabilité et une rigidité élevées. Le curseur est le composant principal de le mouvement de haut en bas de la poinçonneuse, qui est reliée au châssis par des liaisons coulissantes ou roulantes. Le lit est un établi pour placer les pièces, avec une surface plane et robuste, utilisé pour assurer la stabilité pendant le mouvement de haut en bas de la poinçonneuse. poinçonneuse
Mécanisme de transmission : des méthodes de transmission mécaniques, hydrauliques, pneumatiques et autres sont utilisées pour transmettre la force motrice à la partie active. Le dispositif d'entraînement se compose généralement d'un moteur électrique, d'un réducteur, d'un embrayage et d'un mécanisme d'engrenage, utilisés pour fournir la puissance et la force nécessaires au mouvement de la poinçonneuse.
Position de travail : principalement composée d'un poinçon, d'une colonne de guidage, d'une tige de traction, etc.
Système de contrôle : Contrôlez le fonctionnement, l’arrêt et le réglage automatique de l’équipement par des moyens électriques ou hydrauliques. Le système de contrôle se compose de composants électriques, de composants hydrauliques et d'ordinateurs, qui sont utilisés pour contrôler et surveiller divers paramètres de fonctionnement de la poinçonneuse afin de garantir la précision et la stabilité du processus de poinçonnage.

Introduction à la poinçonneuse : terminologie

Moule : outil spécialisé utilisé dans les poinçonneuses pour former et couper des pièces métalliques.
Tête de poinçon : partie d'une poinçonneuse qui applique une force à une plaque métallique ou à une bobine pour former la forme souhaitée.
Poinçonnage : processus consistant à découper une forme plate dans une plaque métallique, en laissant derrière lui les composants requis.
Perforation : Utiliser un poinçon et un moule pour percer ou ouvrir des trous dans une plaque métallique.
Formage : Utilisation de moules spécialisés pour plier ou façonner le métal dans la structure souhaitée.
Gaufrage : Utilisation de moules convexes et concaves pour créer des empreintes ou des motifs en relief sur des surfaces métalliques.
Gaufrage : Création de motifs ou de textures complexes sur une surface métallique.
Tonnage : force maximale qu'une machine à tamponner peut appliquer, généralement mesurée en tonnes.
Longueur de course : La distance parcourue par le poinçon pendant le processus d'estampage.
Vitesse : vitesse à laquelle une machine à tamponner effectue des opérations, mesurée en coups par minute.
Tampon de moulage : composant qui soutient l'ébauche pendant le processus de moulage afin de minimiser les plis et de contrôler le flux de matière.
Système de changement rapide de moule : un mécanisme qui permet un remplacement rapide et efficace du moule, réduisant ainsi les temps d'arrêt entre les différentes séries de production.
Automatisation : Intégration de systèmes robotiques et de contrôle informatique pour optimiser les processus de production et minimiser l'intervention humaine.
CNC (Computer Numerical Control) : Un système informatisé qui peut contrôler automatiquement les machines à estamper pour réaliser des opérations précises et répétables.

Comment acheter une poinçonneuse

Le choix du fabricant de poinçonneuse approprié est crucial pour répondre aux exigences de production spécifiques. Les facteurs à prendre en compte incluent l'expérience du fabricant, ses connaissances professionnelles et sa capacité à fournir des solutions personnalisées. Un fabricant réputé doit fournir un excellent support client, comprenant une formation, une assistance technique et des services de maintenance en temps opportun, pour garantir un fonctionnement fluide et maximiser la disponibilité de la machine.

Facteurs clés lors de l’achat d’une poinçonneuse

Avant d'investir dans des machines à tamponner, formage de tôle fabricants devrait évaluer la capacité de production des usines de poinçonneuses, les types de matériaux et la complexité des pièces. La machine sélectionnée doit avoir le tonnage, la taille du lit et la vitesse requis pour répondre aux besoins de production. La compatibilité avec différentes configurations de moules et options d'outils est cruciale pour répondre à la multifonctionnalité des différents besoins de fabrication.

Vitesse

Il existe deux vitesses de poinçonneuses sur le marché appelées poinçonneuses à grande vitesse, l'une est à grande vitesse 400 fois/minute et l'autre est 1000 fois/minute. Si votre produit nécessite une vitesse de moulage de 300 fois/minute ou plus, vous devez choisir une poinçonneuse avec 1000 fois/minute. Parce que l'équipement ne peut pas être utilisé à l'extrême, et que les poinçonneuses dont la vitesse est inférieure à 400 fois par minute ne disposent généralement pas de système de lubrification obligatoire. Seule une lubrification au beurre est utilisée dans les pièces jointes et la structure du poinçon adopte un type de curseur, ce qui rend la précision difficile à garantir. Sur de longues périodes de travail, il s'use rapidement, la précision diminue, les moules sont facilement endommagés et le taux de maintenance de la machine et des moules est élevé, ce qui retarde le temps et affecte le délai de livraison.

Précision

La précision de la poinçonneuse se manifeste principalement par :

Parallélisme
Verticalité
Écart total

Les poinçonneuses de haute précision peuvent non seulement produire de bons produits, mais également causer moins de dommages aux moules, économisant non seulement le temps de maintenance des moules mais également les coûts de maintenance.

Il existe de nombreuses choses traitées par les poinçonneuses, qui peuvent être divisées en quatre catégories : découpe, emboutissage, formage, estampage, etc. Elles peuvent également être subdivisées en quatre catégories : fabrication d'ébauches, poinçonnage, découpe, emboutissage, pliage, formage, estampage, etc.
Le tonnage d'une poinçonneuse est estimé sur la base du tonnage total requis pour le traitement du moule. Par conséquent, les principaux facteurs affectant le tonnage d’une poinçonneuse comprennent la longueur du périmètre de la pièce, l’épaisseur du matériau, la résistance du matériau et d’autres caractéristiques.
La longueur du trajet et la superficie de l'établi sont déterminées par la taille et la profondeur des pièces embouties.
Le rendement journalier est principalement utilisé pour calculer le nombre de coups par minute de la poinçonneuse et le nombre requis de poinçonneuses. Le choix des poinçonneuses à grande ou à faible vitesse est déterminé pour répondre aux besoins globaux de production.

Par conséquent, les différentes caractéristiques sont considérées ensemble, y compris les caractéristiques de traitement des pièces, les caractéristiques des matériaux, les caractéristiques d'utilisation des outils, etc. De manière générale, pour des processus tels que le poinçonnage et la perforation d'embryons, des poinçonneuses à grande vitesse à course courte sont nécessaires ; Pour les processus tels que le moulage et l'étirage, des poinçonneuses à course longue et à vitesse plus lente sont nécessaires ; Lorsqu'il est utilisé dans des processus tels que le gaufrage et le gaufrage, un poinçon à course courte avec une énergie élevée au point mort bas doit être utilisé.

De plus, pour les procédés de formage, d’étirage et de pressage, il existe une vitesse de pressage critique en fonction du matériau utilisé. C’est pourquoi le choix des matériaux doit également être coordonné avec le processus de fabrication. Afin d'obtenir les caractéristiques de qualité du produit, la précision de la poinçonneuse doit également être prise en compte afin de fabriquer d'excellents produits.

Conclusion

Les poinçonneuses sont des outils indispensables dans l’industrie de transformation des métaux, offrant des solutions multifonctionnelles et efficaces pour le formage et le façonnage de composants métalliques. Chaque type de poinçonneuse à plaques peut répondre à des besoins de production spécifiques, de la production de masse à grande vitesse aux pièces personnalisées complexes. Le développement continu de la technologie d'emboutissage, y compris les servomoteurs et les machines progressives, a complètement changé l'industrie de transformation des métaux, permettant aux fabricants de répondre aux besoins de la fabrication moderne et de fournir des produits de haute qualité dans divers domaines. En lisant ce guide d'introduction aux poinçonneuses, les utilisateurs peuvent comprendre les différents types et processus de poinçonneuses, optimiser leur capacité de production et maintenir leur compétitivité sur le marché dynamique d'aujourd'hui.