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Qu’est-ce qu’une cisaille ?

Qu'est-ce qu'une cisaille ? La cisaille à tôle est un outil spécialisé utilisé dans l'industrie de la tôle pour couper des tôles de différentes formes et tailles. Les cisailles à tôle sont largement utilisées dans diverses industries telles que la fabrication automobile et aérospatiale, la production mécanique, la production d'appareils électroménagers et la construction. Une compréhension complète de ce qu’est une cisaille peut aider à entretenir et à utiliser la machine plus efficacement pour couper des feuilles.

Qu’est-ce que le cisaillement de tôle ?

Le cisaillement est le processus de découpe de plaques, de barres et de feuilles métalliques en appliquant une contrainte de cisaillement à l'aide de moules et de poinçons, ce qui est très similaire à l'estampage du papier. Le moule et le poinçon peuvent avoir différentes formes, comme des lames circulaires ou droites ressemblant à des ciseaux. Les cisailles comprennent les poinçonneuses pour petits disques, les machines de découpe pour la production de machines à laver, etc. Habituellement, les opérations de découpe sont utilisées pour diviser le métal en feuilles ou en bandes. Le type de lame utilisé pour la découpe – bords droits ou rotatifs – détermine le processus de découpe de feuilles, de feuilles ou de bandes.

Ci-dessous l'article, nous explorons le cisaille à plaques pour couper des tôles.

Principe d'une cisaille

Le cadre de cisaillement de base comprend des composants d'établi soudés ou boulonnés au cadre latéral, des composants de porte mobile à entraînement hydraulique ou mécanique et des composants de porte de serrage fixés au cadre latéral.

Le processus de cisaillement d’une cisaille est simple. Coupez la tôle en morceaux plus petits à l'aide de deux lames disposées à un certain angle l'une par rapport à l'autre. La lame inférieure est solidement fixée dans la poche de l'établi fixe, tandis que la lame supérieure est assemblée sur le vérin mobile.

Le cylindre de pression est utilisé pour presser le matériau en feuille, l'empêchant de bouger pendant le processus de cisaillement. Les garde-corps Protect sont des dispositifs de sécurité qui empêchent les accidents de se produire. Le processus de retour est piloté par de l'azote gazeux, avec une vitesse rapide et un impact minimal.

Principe de coupe des cisailles mécaniques et hydrauliques

Le dispositif de cisaillement mécanique est entraîné par un dispositif excentrique, qui est en prise par une combinaison d'embrayage à volant. Ce système d'entraînement est généralement rigide et rapide, mais offre moins de contrôle à l'opérateur et de protection contre les surcharges.
Le système d'entraînement hydraulique comprend un moteur relié à une pompe, qui est reliée à un collecteur doté de vannes hydrauliques et d'un ou plusieurs vérins hydrauliques. L'huile est pompée dans le cylindre d'huile, qui à son tour active le moteur.

Types de cisailles à plaques

La cisaille et autres machines de découpe associées sont utilisées dans la première étape de la fabrication des plaques métalliques, qui comprend la découpe de la plaque métallique à une certaine taille. Ces machines sont des outils universels utilisés pour couper des plaques de métal et autres alliages. Le principe de fonctionnement de certaines cisailles est similaire à celui d'une cisaille, utilisant le cisaillement d'angle pour couper le métal en bandes ou en feuilles. L'action de cisaillement directe, où les bords sont fixés à un angle opposé au mouvement angulaire, est utilisée pour certaines grandes machines.

Il existe différents types de cisailles, chacune adaptée à des matériaux et à des applications spécifiques. Vous trouverez ci-dessous des informations complètes de différents types pour vous montrer spécifiquement ce qu'est une cisaille.

Cisaille à poutre pivotante

La cisaille à poutre oscillante est un instrument de coupe de précision utilisé dans le processus de traitement des métaux. Contrairement aux cisailles manuelles ou mécaniques traditionnelles, les cisailles à poutre oscillante CNC sont un type de cisaille hydraulique qui utilise une commande numérique par ordinateur pour automatiser et améliorer la précision de coupe.

Le mouvement de la lame supérieure, qui oscille pour effectuer des actions de coupe, est connu sous le nom de conception à « poutre oscillante ». La lame supérieure se déplace en arc de cercle autour du roulement de pivot. Habituellement, la lame supérieure est conique avec seulement deux bords disponibles pour éviter toute interférence avec la lame inférieure lors du mouvement de l'arc. La cisaille à poutre oscillante adopte généralement une forme et un poids plus petits que la cisaille, mais elle facilite également le réglage du jeu de la lame grâce au dispositif excentrique situé dans le roulement de pivot. Les nombreux avantages de cette conception incluent un alignement amélioré de la lame et une déformation réduite du matériau pendant le processus de coupe. En raison du balancement, la pièce est soumise à moins de force, ce qui permet une coupe plus douce.

Cisaille à guillotine hydraulique

Les plaques métalliques peuvent être directement découpées à l’aide d’un outil mécanique appelé cisaille guillotine hydraulique. La guillotine est un terme utilisé pour décrire une cisaille qui utilise la puissance hydraulique pour transformer une lame inférieure fixe en une action semblable à celle d'un ciseau, coupant le métal entre elle et la lame supérieure mobile. Le terme « guillotine » décrit le mouvement vertical de la lame supérieure lorsqu'elle descend pour couper le matériau avec précision et netteté. La cisaille guillotine permet l'utilisation de lames à 4 tranchants. Il s’agit d’une excellente conception rigide.

Cisaille mécanique à manivelle

Les plaques métalliques peuvent être cisaillées ou coupées dans la forme ou la taille souhaitée à l'aide d'une machine à entraînement mécanique appelée cisaille mécanique à manivelle. L'expression « sous la manivelle » décrit le mécanisme d'entraînement de la machine situé sous le châssis de l'appareil. Une cisaille manuelle pour tôles est un appareil qui peut couper des feuilles en déplaçant manuellement les lames de haut en bas. Ce type de cisaille est facile à utiliser et adapté à la coupe de petites planches, mais sa précision de coupe est faible et ne peut pas répondre aux exigences des grandes planches. La cisaille mécanique fonctionne à l'aide d'un dispositif de puissance composé d'un moteur électrique, d'un volant d'inertie, d'un arbre à vis sans fin et d'un embrayage. Par rapport aux cisailles hydrauliques, elle a une vitesse de coupe plus rapide et plus de coups par minute.

Composants d'une cisaille à plaques

Les principaux composants d'une cisaille à tôle sont un établi, des lames de cisaille supérieure et inférieure, des outils de serrage, des déflecteurs et des composants électriques.
Les lames sont généralement fabriquées en acier à haute résistance avec une bonne dureté et résistance à l'usure, et constituent les principaux composants de travail des machines. Elles peuvent monter et descendre pour effectuer la découpe de plaques métalliques. Le dispositif est utilisé pour fixer la plaque métallique en place pour une coupe précise.
Les déflecteurs sont une mesure de protection pour les cisailles. Il est fabriqué à partir de matériaux métalliques à haute résistance, ce qui peut empêcher les forces externes d'impacter la tôle. Les déflecteurs sont généralement installés près du bord tranchant de la machine pour assurer une sécurité maximale aux travailleurs.
Les composants électriques contrôlent le fonctionnement de la cisaille, composés d'un circuit imprimé, d'un moteur et d'un contrôleur. Ces composants surveillent et contrôlent l'état de fonctionnement de la machine pour garantir un fonctionnement sûr.

Lames de cisaille à plaques

Les lames de la cisaille sont principalement composées de matériaux tels que l'acier rapide et l'acier au carbone. L'acier rapide est un matériau de lame couramment utilisé, caractérisé par une résistance à l'usure et une rigidité élevées. En raison de leur grande rigidité, les lames en acier rapide peuvent améliorer considérablement l'efficacité de coupe des cisailles. Après un traitement fin, ils peuvent également améliorer la précision de coupe de la machine. D’un autre côté, l’acier au carbone est un matériau de lame économique avec une ténacité élevée. La haute ténacité des lames en acier au carbone leur permet de résister aux vibrations et à la déformation pendant le processus de cisaillement. De plus, après traitement thermique, ils peuvent également améliorer la précision de coupe de la machine. En bref, les matériaux des lames d'une cisaille peuvent inclure de l'acier rapide, des alliages durs, de l'acier au carbone, etc. Le choix des matériaux des lames dépend des conditions de travail spécifiques et du budget de la machine.

Le tranchant de la lame est crucial pour obtenir une coupe de haute qualité. Les lames émoussées doivent pénétrer davantage dans le matériau pour former des fissures nettes. Cela laisse une coupe loin d’être idéale et augmente également la pression de coupe. Deux facteurs – le type de matériau cisaillé et le nombre de cycles de cisaillement – déterminent la durée de vie normale de la lame. Les matériaux plus durs tels que les plaques T1 et l'acier inoxydable réduiront d'autant la durée de vie de la lame. Pour prolonger la durée de vie des lames de cisaille, les règles suivantes doivent être respectées :

Ne coupez pas le métal au niveau du bord brûlé.
Ne coupez pas de barres d’acier rondes.
Ne coupez pas de matériaux qui dépassent la capacité nominale de la cisaille.
N'utilisez pas de surfaces de lame émoussées ou circulaires pour couper.
Ne coupez pas avec des réglages de jeu de lame inappropriés.

Facteurs affectant la précision du cisaillement

Chute de plaque de feuille

La butée arrière de la cisaille ne peut pas maintenir complètement la feuille de la lame au doigt arrière, ce qui entraîne la chute de la plaque de tôle. Lors de la découpe de matériaux longs et fins, ce problème est plus critique et peut nécessiter un système de support de feuille pour garantir une bonne précision.

Réglage du dégagement de la lame

Le réglage de l’écartement des lames affectera les points de coupe liés à la lame de cisaille inférieure. Ajustez les règles pour lire la distance par rapport à l'outil inférieur fixe, mais à mesure que l'écart entre les lames métalliques plus épaisses augmente, la pointe de coupe s'éloignera également de l'outil.

Acuité de la lame

La qualité de coupe est directement proportionnelle au tranchant de la lame de coupe. Les lames émoussées laisseront des bords rugueux.

Entretien de la butée arrière

Un entretien préventif normal, comprenant la lubrification et le réajustement du parallélisme du levier d'arrêt, est nécessaire pour obtenir en permanence une précision d'arrêt élevée.

Couper le biseau

Les bords coupés peuvent être biseautés en fonction du réglage du jeu de la lame. En effet, la longueur de la pièce cisaillée peut différer de plusieurs millièmes de pouce lors de la mesure à partir du haut, du milieu ou du bas de la coupe. Le biseau coupé est plus visible sur les jauges plus lourdes.

Les effets de cisaillement de la cisaille hydraulique

Torsion

La torsion est une condition de cisaillement courante décrite comme la tendance du matériau coupé à s'enrouler en forme de spirale ou de spirale. Bien que la distorsion puisse être causée par une contrainte interne dans le matériau et par une lame émoussée, elle est principalement générée par l'angle avant de la lame supérieure et la largeur de la lame descendante. Pendant le processus de cisaillement, un angle d’inclinaison élevé augmentera considérablement l’effet de torsion du matériau.

Angle de cambrure

Lorsque le matériau découpé s'éloigne horizontalement de la tôle, un angle de cambrure se produit. Ceci est presque entièrement dû aux contraintes internes du matériau lui-même. Cependant, la vitesse du poinçon, la direction du grain et le jeu de l'outil peuvent également avoir un certain impact sur la courbure.

Arc

L'arc est décrit comme la tendance d'un matériau à s'enrouler vers le bas pendant le processus de cisaillement. De même, cette situation est plus courante lors de la coupe de bandes fines. Elle est causée par des défauts ou des contraintes dans le matériau et par un cisaillement à des angles de cisaillement plus élevés.

Angle de cisaillement et qualité de cisaillement

L'angle de cisaillement est la pente de l'outil supérieur de gauche à droite. La cisaille aura un angle de cisaillement fixe ou réglable, permettant à l'opérateur de régler l'angle en fonction des spécifications appropriées du métal cisaillé.

La charge requise pour cisailler les matériaux dépend de l'épaisseur et de l'angle d'inclinaison de la lame supérieure. À mesure que l’épaisseur du métal augmente, la charge de cisaillement augmente rapidement. L'augmentation de l'angle de cisaillement réduira considérablement la charge, mais en raison de l'augmentation de la torsion, cela entraînera une diminution de la qualité du matériau de cisaillement.

Pourquoi le dégagement de la lame réglable est-il important

L'écartement des lames est la distance entre les lames supérieure et inférieure de la cisaille pendant le processus de cisaillement. Pour obtenir la meilleure qualité de cisaillement, l'écart entre les lames supérieure et inférieure doit être réglé à environ 7% de l'épaisseur du matériau.

Lorsque l’espace entre les lames est trop grand, le matériau coupé laissera des bavures. Un jeu insuffisant peut provoquer une double coupe de la pièce de cisaillement.

Le réglage optimal de la lame permettra au matériau de se fracturer proprement. La plupart des cisailles à plaques sont équipées d'un système de dégagement des lames manuel ou électrique, mais dans certains cas, elles peuvent être difficiles à régler ou avoir des réglages limités.

Tendance de développement futur des cisailles à tôle

L’orientation future du développement des cisailles à tôle peut être influencée par divers facteurs, notamment la croissance économique, la demande du marché et le progrès technologique.

Avec l'essor de la technologie intelligente, Plaque CNC cisailles devraient devenir plus avancés, avec des fonctions intelligentes supplémentaires telles que le réglage automatique de la position de la lame, la reconnaissance automatique du type de plaque et de l'épaisseur. La mise en œuvre de la technologie numérique peut apporter une gestion de production et un contrôle qualité plus efficaces, rendant les cisailles plus efficaces.

De plus, l'intégration de la cisaille avec d'autres équipements pour être un ligne de production de cisaillement automatique devrait améliorer l’efficacité et la qualité de la production en réalisant des connexions transparentes.