Le guide ultime des presses plieuses hydrauliques pour métaux

Les presses plieuses sont des outils essentiels dans l'industrie métallurgique, utilisés pour modifier la forme, la taille ou les propriétés des matériaux métalliques par application de pression. Elles sont largement utilisées dans divers secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale, la construction, l'électronique et l'électroménager. Grâce aux progrès technologiques, les presses à métaux ont évolué pour répondre à des exigences de traitement variées. Cet article vise à présenter un aperçu de plusieurs types courants de presses à métaux, notamment les presses mécaniques, presse plieuse hydraulique à métaux, les presses pneumatiques, les presses plieuses CNC et les presses composites, en abordant leurs définitions, leurs caractéristiques et leurs scénarios d'application.

Aujourd'hui, nous allons nous intéresser à la presse plieuse hydraulique pour métaux, qui est également l'un des équipements de pliage les plus courants et les plus utilisés.

Presse plieuse hydraulique pour métaux

Qu'est-ce que c'est?

Une presse hydraulique à métaux est un type d'équipement qui utilise un liquide comme fluide de travail. Tirant parti de l'incompressibilité du liquide et des principes de la transmission hydraulique, elle assure la conversion d'énergie et le fonctionnement mécanique. La pompe hydraulique convertit efficacement l'énergie de pression du fluide hydraulique en énergie mécanique, permettant ainsi divers traitements de fabrication des métaux, tels que le moulage, le pressage, le pliage et la traction.

Caractéristiques

(1) Les presses hydrauliques à métaux offrent une pression élevée et une course réglable, ce qui les rend idéales pour l'usinage de pièces volumineuses ou lourdes. La possibilité d'ajuster la longueur de course assure une grande polyvalence pour répondre à différents besoins d'usinage, notamment pour les applications exigeant une force importante. Ces presses garantissent une précision accrue, permettant l'usinage de formes complexes avec une exactitude exceptionnelle. Elles assurent une qualité constante d'une production à l'autre, un atout crucial pour les tâches de précision dans des secteurs tels que l'aérospatiale et l'automobile.

(2) Autre atout notable : leur faible niveau sonore et vibratoire. Les presses hydrauliques à métaux fonctionnent silencieusement, contribuant ainsi à un environnement de travail plus confortable et moins perturbateur. La réduction des vibrations diminue l’usure de la machine, prolongeant sa durée de vie, et améliore la sécurité et l’ergonomie pour les opérateurs, favorisant ainsi de meilleures conditions de travail.

(3) Les presses hydrauliques à métaux sont également reconnues pour leur efficacité énergétique. Elles optimisent la consommation d'énergie, réduisant ainsi les coûts d'exploitation, et leurs systèmes hydrauliques performants garantissent un rendement maximal pour une consommation d'énergie minimale. Elles sont donc respectueuses de l'environnement et favorisent des pratiques de fabrication durables.

(4) De plus, ces presses sont extrêmement polyvalentes et capables de réaliser une vaste gamme d'opérations telles que le moulage, le pressage, le pliage et la traction. Elles peuvent traiter différents matériaux métalliques et épaisseurs, ce qui les rend adaptées à des secteurs d'activité variés, de la construction à l'électronique.

(5) Enfin, les presses hydrauliques pour métaux intègrent souvent des systèmes de commande avancés, tels que la commande numérique (CNC), pour des opérations précises et automatisées. Ces systèmes modernes facilitent la programmation et le suivi des tâches, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les erreurs humaines. Ils simplifient également l'intégration avec d'autres systèmes de production, rationalisant les processus.

Application

Cet équipement est largement utilisé dans l'industrie du forgeage en raison de son rendement élevé, de sa précision et de sa capacité de traitement stable. Il peut être utilisé non seulement pour le forgeage en matrice, mais aussi pour le forgeage libre, et se révèle également pratique pour le calibrage et l'égalisation des plaques. 

Les presses hydrauliques pour métaux ont démontré leur excellence et leur rôle irremplaçable, notamment dans les productions exigeant une force de pression élevée et une précision d'usinage rigoureuse. Que ce soit dans l'aéronautique, l'aérospatiale, l'automobile, la construction navale ou toute autre fabrication de structures métalliques, elles constituent un équipement essentiel pour garantir la qualité et l'efficacité des produits.

Comment fonctionne un système hydraulique ?

1. Début

Tous les électroaimants ne doivent pas être alimentés, et l'huile de sortie de la pompe principale est déchargée par la position neutre des vannes 6, 21.

2. Le cylindre principal descend rapidement

Les électroaimants 1Y et 5Y sont alimentés, la vanne 6 est en position droite et le clapet anti-retour hydraulique 9 est ouvert par l'huile de commande via la vanne 8. Entrée d'huile : pompe 1 – position droite de la vanne 6 – vanne 13 – cavité supérieure du maître-cylindre. Circuit de retour d'huile : cavité inférieure du maître-cylindre – vanne 9 – position droite de la vanne 6 – position centrale de la vanne 21 – réservoir d'huile.

Le piston du maître-cylindre descend rapidement sous son propre poids. Bien que la pompe 1 fonctionne à son débit maximal, elle ne parvient toujours pas à assurer le débit nécessaire. Par conséquent, une dépression se crée dans la partie supérieure du maître-cylindre, et l'huile provenant du réservoir supérieur 15 pénètre dans cette partie supérieure par l'orifice de remplissage 14. .

3. Le cylindre principal s'approche lentement de la pièce à usiner et la met sous pression.

Lorsque le curseur du maître-cylindre descend jusqu'à une certaine position et touche le contacteur de course 2S, l'alimentation 5Y est coupée, la vanne 9 se ferme et l'huile contenue dans la chambre inférieure du maître-cylindre retourne au réservoir via la soupape de contre-pression 10, la position droite de la vanne 6 et la position centrale de la vanne 21. À ce moment, la pression dans la chambre supérieure du maître-cylindre augmente, la vanne 14 se ferme et le maître-cylindre se rapproche lentement de la pièce à usiner sous l'action de l'huile sous pression fournie par la pompe 1. Au contact de la pièce, la résistance augmente brusquement, la pression augmente encore et le débit de la pompe 1 diminue automatiquement.

4. Maintenir la pression

Lorsque la pression dans la chambre supérieure du maître-cylindre atteint une valeur prédéterminée, le relais de pression 7 envoie un signal pour désactiver l'alimentation 1Y, la vanne 6 revient en position neutre et les chambres supérieure et inférieure du maître-cylindre se ferment. Les surfaces coniques du clapet anti-retour 13 et de la vanne de remplissage 14 assurent une bonne étanchéité et maintiennent la pression dans le maître-cylindre. La durée de maintien est réglée par le relais temporisé. Pendant cette période, la pompe est déchargée au niveau des vannes 6 et 21.

5. Décompression

La course de retour du maître-cylindre étant terminée, le relais temporisé émet un signal, le circuit 2Y est alimenté et la vanne 6 se trouve en position gauche. En raison de la haute pression dans la chambre supérieure du maître-cylindre, le tiroir hydraulique 12 est en position haute. L'huile sous pression provoque l'ouverture de la vanne de séquence de commande externe 11, et l'huile refoulée par la pompe 1 retourne au réservoir d'huile par cette vanne. La pompe 1 fonctionne alors à basse pression. Cette pression étant insuffisante pour ouvrir le tiroir principal de la vanne de remplissage 14, le tiroir de décharge s'ouvre en premier, permettant ainsi à l'huile contenue dans la chambre supérieure du maître-cylindre d'être évacuée vers le réservoir d'huile supérieur. La pression diminue progressivement.

Lorsque la pression dans la chambre supérieure du maître-cylindre atteint une certaine valeur, la soupape 12 revient en position basse, la soupape 11 se ferme, la pression de la pompe 1 augmente, la soupape 14 s'ouvre complètement et le circuit d'arrivée d'huile est le suivant : pompe 1 – soupape 6 (position gauche) – soupape 9 – chambre inférieure principale du maître-cylindre. Le circuit de retour d'huile est le suivant : chambre supérieure du maître-cylindre – soupape 14 – réservoir d'huile supérieur 15. Ceci permet un retour rapide du maître-cylindre.

6. Le maître-cylindre s'arrête en place

Lorsque le curseur du maître-cylindre remonte jusqu'au contacteur de course 1S, l'alimentation de 2Y est coupée, la vanne 6 est en position neutre, le clapet anti-retour hydraulique 9 ferme la cavité inférieure du maître-cylindre et ce dernier s'arrête dans sa position initiale. L'huile de sortie de la pompe 1 est relâchée lorsque les vannes 6 et 21 sont en position neutre.

7. Le cylindre inférieur est éjecté et remis en place.

Le circuit 3Y est alimenté et la vanne 21 est en position gauche. Entrée d'huile : pompe 1 – position centrale de la vanne 6 – position gauche de la vanne 21 – cavité inférieure du cylindre inférieur. Retour d'huile : cavité supérieure du cylindre inférieur – position gauche de la vanne 21 – réservoir d'huile. Le piston du cylindre inférieur monte et éjecte l'huile.

3Y est hors tension, 4Y est sous tension, la vanne 21 est dans la bonne position et le piston du cylindre inférieur descend et se rétracte.

8. Porte-objet flottant

Une fois que le piston du vérin inférieur de la presse plieuse hydraulique a atteint une certaine position, la vanne 21 est en position neutre. Lorsque le coulisseau du maître-cylindre est abaissé, le piston du vérin inférieur est entraîné vers le bas. L'huile contenue dans la chambre inférieure du vérin inférieur est renvoyée au réservoir d'huile par l'intermédiaire du papillon 19 et de la soupape de contre-pression 20. Afin de maintenir la pression requise dans le serre-flan flottant de la chambre inférieure du vérin inférieur, cette pression peut être ajustée par la vanne 20. La chambre supérieure du vérin inférieur est remplie d'huile provenant du réservoir d'huile par le centre de la vanne 21. La soupape de décharge 18 est une soupape de sécurité située dans la chambre inférieure du vérin inférieur.

Procédé de pliage et de formage hydraulique des métaux

Le pliage et le formage hydrauliques de la tôle constituent une technologie clé du processus de travail des métaux, qui consiste principalement à plier et à déformer la tôle pour répondre aux exigences de conception de divers composants et structures industriels.

Ce procédé se divise généralement en deux grandes catégories : le pliage libre et le pliage en fond de pli. Le pliage libre consiste à contrôler avec précision le mouvement de la matrice supérieure de la plieuse afin de plier la tôle le long d'une ligne prédéfinie, en respectant l'angle et le rayon spécifiés sur le dessin. Cette méthode exige un positionnement et un réglage précis de la matrice pour garantir la précision et la répétabilité du pli.

Le pliage en fond de tôle, quant à lui, est une méthode plus traditionnelle et directe. Dans ce procédé, la matrice supérieure de la plieuse est abaissée jusqu'à sa position la plus basse, où la pression combinée des matrices supérieure et inférieure agit sur la tôle pour créer le pli souhaité. Cette méthode est généralement utilisée pour les tôles épaisses et lourdes, car elle assure une répartition des contraintes plus uniforme et une meilleure stabilité au pliage. Le pliage libre et le pliage en fond de tôle visent tous deux à obtenir un formage précis des pièces en tôle, garantissant ainsi leur conformité aux exigences de la conception technique, tout en optimisant l'efficacité et les coûts.

Défauts typiques et leurs causes

Retour élastique en flexion

Lors du pliage et du formage, la couche neutre de la tôle subit une déformation élastique, ce qui entraîne des écarts de dimensions et de forme du produit fini par rapport aux spécifications. Ces écarts sont principalement dus aux propriétés élastiques de la couche neutre et à une mise en œuvre inadéquate du matériau.

Comment résoudre

(1) Lors d'une déformation par flexion, la déformation élastique de la plaque augmente le rebond. Par conséquent, il est recommandé de recuiter la plaque avant le pliage, notamment pour les matériaux écrouis à froid, afin d'améliorer la répartition des contraintes internes et de réduire efficacement le problème de rebond pendant la mise en œuvre.

(2) Après le pliage de la tôle, les pièces se détendent légèrement sous l'effet de la déformation élastique, ce qui entraîne un diamètre intérieur et un angle de pliage légèrement supérieurs aux valeurs théoriques. Pour minimiser cet effet de rebond, il est possible d'augmenter l'amplitude de la déformation lors du pliage afin que le produit final soit conforme aux spécifications.

(3) L'utilisation d'un petit diamètre intérieur du moule supérieur pour le pliage en plusieurs points, grâce à une déformation par pliage multiple, permet de réduire ou d'éliminer efficacement le phénomène de rebond et d'améliorer la précision et la stabilité du pliage et du formage.

Fissures de flexion

Lors du pliage et du formage, la couche neutre de la tôle subit une déformation élastique, ce qui peut entraîner des écarts de taille et de forme du produit fini par rapport aux spécifications de conception. Les principales causes de fissures de pliage sont les propriétés élastiques de la couche neutre et un traitement inadéquat du matériau.

Comment résoudre

(1) Ajustez le jeu de la matrice ainsi que son uniformité afin d'améliorer la qualité de la section de poinçonnage et de cisaillement, de garantir une section lisse et droite et d'éviter l'apparition de défauts tels que des bavures et des fissures.

(2) En se basant sur le sens de laminage de la matière première, il convient d'utiliser un logiciel d'imbrication pour optimiser la planification. Si le sens de pliage est identique à celui du fil de la matière première, le rayon de courbure minimal doit être augmenté en conséquence ; s'il est perpendiculaire, il doit être réduit. L'angle entre le fil de la matière première et la ligne de pliage doit généralement être d'environ 60°, et au minimum de 30°.

(3) Aux points d'intersection de plusieurs arêtes de pliage, des trous d'arrêt de fissure doivent être prévus conformément aux conditions admissibles. Le diamètre de ces trous doit être supérieur ou égal à l'épaisseur du matériau brut plus le diamètre intérieur du pli. Lorsque la ligne de pliage forme un angle droit, la largeur de la rainure d'arrêt de fissure doit être supérieure à deux fois l'épaisseur du matériau brut plus le diamètre intérieur du pli.

(4) Les équipements de cintrage, conformément aux exigences de lubrification et d'entretien périodiques, réduisent la résistance à l'écoulement afin de garantir un fonctionnement stable et une utilisation continue à long terme.

Presse plieuse hydraulique ou presse plieuse mécanique : laquelle vous convient le mieux ?

Tout au long de la longue histoire de l'industrie du travail des métaux en feuilles, les ingénieurs ont conçu et adapté de nombreux types de presses plieuses pour plier la tôle. Différents types de presses plieuses utilisent diverses méthodes pour atteindre cet objectif universel.

Historiquement, la presse plieuse mécanique était la principale machine de pliage. Actionnée par un mécanisme à manivelle, elle est limitée par son système de transmission et de commande mécanique, qui ne répond pas aux exigences modernes de précision et de flexibilité dans le traitement de la tôle.

La presse plieuse hydraulique, dont les origines remontent à une centaine d'années, représente une évolution majeure. La principale différence entre une presse plieuse mécanique et une presse plieuse hydraulique réside dans leurs composants de transmission. Une presse plieuse hydraulique fonctionne grâce à une pompe hydraulique. La pression générée par cette pompe actionne des vérins hydrauliques synchronisés, qui appliquent ensuite une force sur le matériau, le pliant à l'angle souhaité.

L'utilisation de l'hydraulique permet un fonctionnement plus fluide et un meilleur contrôle. Il en résulte des longueurs de pliage globales plus précises, même pour les pièces plus grandes et plus complexes. Les freins hydrauliques sont plus sûrs et plus faciles à contrôler que les freins mécaniques et offrent généralement plusieurs réglages de vitesse. Ils permettent également un pliage plus précis, offrant un meilleur contrôle pendant le processus.

Au cours des dernières décennies, les presses plieuses hydrauliques ont été continuellement améliorées et ont progressivement remplacé les dispositifs mécaniques, devenant ainsi le choix dominant dans l'industrie.

Entretien des presses plieuses hydrauliques à métaux

Maintenance de la presse plieuse : Préparation de la presse plieuse

Avant toute opération de nettoyage ou d'entretien d'une presse plieuse, il est essentiel de bien préparer la machine afin d'assurer la sécurité de tous. Suivez les étapes recommandées :

Inspection initialeAu début de chaque poste de travail, inspectez la machine pour vous assurer que la table et la zone de la matrice sont exemptes de résidus du poste précédent.

Délimitation de la zoneDélimiter la zone de maintenance à l'aide de barrières et de panneaux de signalisation pour avertir les autres.

Positionnement des outilsAbaissez le bras mobile jusqu'à ce que l'extrémité de l'outil supérieur touche l'outil inférieur, en maintenant les outils fermés jusqu'à ce que tous les travaux de maintenance soient terminés.

Mise hors tensionCoupez l'alimentation électrique et verrouillez l'interrupteur principal de la porte de l'armoire électrique.

Interrupteur principalMettez l'interrupteur principal sur la position 0.

Cinq précautions à prendre lors de la maintenance d'une presse plieuse

Pour garantir la longévité et l'efficacité de votre presse plieuse, il est essentiel d'effectuer un entretien régulier et de respecter scrupuleusement les consignes de sécurité. Un entretien approprié, combiné à une utilisation correcte, améliore considérablement les performances de la machine. Suivez toujours les instructions spécifiques fournies dans le manuel d'entretien de votre presse plieuse. Voici cinq précautions cruciales à observer :

Évitez les solvants et les matières inflammables.:

Il est essentiel d'éviter l'utilisation de solvants et de produits inflammables lors de l'entretien d'une presse plieuse. Les solvants peuvent endommager les joints et autres composants, tandis que les produits inflammables présentent un risque d'incendie important. Utilisez plutôt les produits de nettoyage et les lubrifiants recommandés par le fabricant et compatibles avec votre modèle de presse plieuse.

Soins environnementaux:

Lors des opérations de maintenance, veillez à éviter toute dispersion de lubrifiants de refroidissement et autres contaminants dans l'environnement. Utilisez des systèmes de confinement et des kits anti-déversement pour gérer toute fuite ou tout déversement éventuel. Respectez les méthodes d'élimination appropriées pour tous les déchets afin de garantir la conformité aux réglementations environnementales et de protéger le lieu de travail et les zones environnantes.

Équipement approprié:

Pour accéder aux parties supérieures de la presse plieuse, utilisez un équipement adapté tel qu'une échelle, un échafaudage ou une nacelle élévatrice. Assurez-vous que cet équipement est stable et conçu pour la tâche à accomplir. L'utilisation des outils appropriés améliore non seulement la sécurité, mais permet également un entretien plus complet et plus efficace.

Escalade interdite:

Ne jamais monter sur les différentes parties de la presse plieuse, car elles ne sont pas conçues pour supporter le poids d'une personne. Monter sur la machine peut provoquer des accidents et endommager l'équipement. Toujours utiliser les points d'accès et les équipements prévus à cet effet pour accéder aux zones en hauteur en toute sécurité.

Dispositifs de sécurité:

Après les opérations de maintenance, il est essentiel de réinstaller et de fixer correctement tous les dispositifs et protections de sécurité qui ont été démontés, ouverts ou désactivés. Ces dispositifs, tels que les interverrouillages, les barrières immatérielles et les barrières de sécurité, sont conçus pour protéger les opérateurs des risques liés à l'utilisation de la presse plieuse. S'assurer de leur présence et de leur bon fonctionnement contribue à prévenir les accidents et garantit la sécurité d'utilisation de la machine.

En respectant ces précautions, vous préservez non seulement l'efficacité et la longévité de votre presse plieuse, mais vous garantissez également un environnement de travail sûr pour tous les opérateurs et le personnel de maintenance.

Conclusion – Pourquoi utiliser des presses plieuses hydrauliques ?

Les presses plieuses sont essentielles pour plier avec précision les tôles et les plaques métalliques selon des angles et des longueurs précis. Leur polyvalence et leur précision les rendent indispensables dans diverses applications de travail des métaux.

Ces machines jouent un rôle essentiel dans la production de pièces spécialisées pour de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'aéronautique, l'agriculture, l'énergie, les transports et la défense. Le type de presse plieuse nécessaire à un formage efficace dépend des exigences de production spécifiques et des matériaux utilisés. Toutefois, un centre de services métallurgiques réputé peut vous aider à déterminer l'équipement le plus adapté à vos besoins, en vous proposant des solutions sur mesure.

Pour toute opération ou entreprise de fabrication de métaux, la présence d'un système robuste presse plieuse hydraulique à métaux est crucial pour la réussite.