Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 1

CHAPITRE : LOUTILLAGE DE DECOUPAGE CAMBRAGE

Ce quil faut savoir

La mise en uvre du procd de ccoupage cambrage en production ncessite la ralisation dun outillage complexe et coteux. Mais des fins de validation vraie matire vrai procd il est judicieux de raliser un outil simplifi permettant le dcoupage et le cambrage dun nombre significatif de pice (environ 50).

Pour cela, il est ncessaire de connatre les points suivants

- Indiquer le comportement des matriaux soumis la traction et au cisaillement, - Expliquer le principe de dcoupage - cambrage, - tablir les calculs defforts et de capabilit presse pour un outillage de pice

simple, - Modifier la conception dune forme pour ladapter au dcoupage - cambrage.

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 2

CHAPITRE : LOUTILLAGE DE DECOUPAGE CAMBRAGE ............................... 1

I. Le procd .................................................................................................................................................... 3

II. Conception prliminaire dun outillage de dcoupe ................................................................................. 4 1. La mise en bande ...................................................................................................................................... 4 2. Les types doutil ....................................................................................................................................... 4

Loutil couvert devtisseur fixe .................................................................................................................. 4 Loutil devtisseur lastique ....................................................................................................................... 5 Loutil compos (suisse)................................................................................................................................ 5

III. Le dimensionnement des lments actifs .............................................................................................. 6 1. Le jeu poinon - matrice ........................................................................................................................... 6 2. Le cambrage.............................................................................................................................................. 6 3. Les efforts dans loutillage ....................................................................................................................... 7

IV. Conception dtaille de loutillage......................................................................................................... 8 1. La simulation de la dcoupe ..................................................................................................................... 8 2. La modlisation de loutillage .................................................................................................................. 8

V. Ralisation du outil de dcoupe .................................................................................................................. 9

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 3

I. Le procd

IMPACT

PENETRATION

DECOUPAGE

SEPARATION

FIN DE COURSE

DEVETISSAGE

Effort de frottement (bande-poinon) d

llasticit de la matire

Ncessit dun obstacle

Effort de frottement (bande-poinon) d

llasticit de la matire

Effort de frottement (pice-matrice) d llasticit de

la matire

Inversion de la contrainte de

dcoupage

Zone en dpression

(collage de la partie dcoupe)

Contrainte de compression

Fissure

Pntration avant dcoupage

Grande contrainte de compression

Effort rsistant Effort du poinon

Jeu ???

Dformation

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 4

II. Conception prliminaire dun outillage de dcoupe

La conception prliminaire dun outillage est caractrise par 3 lments : - La mise en bande - Le type doutil

1. La mise en bande

Elle reprsente un choix dlicat, visant organiser les dcoupes de telle faon conomiser le maximum de matire, tout en permettant une faisabilit de loutil, en laissant une certaine place entre les postes, pour leur usinage ais (dans les cas des trs petites pices). Mode 1 : simple Mode 2 : la retourne Mode 3 : en diagonale

Intervalle respecter entre deux pices ou le bord de tle : i = 2*e avec un minimum de 1 mm. Certains cas particuliers permettent un dcoupage tangent au bord de tle.

2. Les types doutil

Loutil couvert devtisseur fixe

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 5

Loutil devtisseur lastique

Les outils progressifs ou outils suivre ou outil suite produisent directement, en partant de bande ou de feuillard, des pices de contours varis comportant des ajourages, poinonnages pliages crevages emboutissages. Ils sont nomms progressif car leur conception permet de poinonner ou dajourer la bande avant de dtacher la pice de la bande.

Loutil compos (suisse)

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 6

III. Le dimensionnement des lments actifs

1. Le jeu poinon - matrice

ROLE DU JEU : La ralisation de ce jeu poinon/matrice permet dviter les risques de grippage ou de rupture de la matrice. (Il sexprime en %)

ATTENTION ! Il doit tre le plus faible possible, car un excs de jeu peut provoquer un bomb exagr de la pice, ainsi quune bavure importante.

VALEUR TOTALE DU JEU : Elle dpend : - de la nature du matriau dcouper, - de son paisseur - de la prcision attendue du dcoupage.

Acier doux (0,2 0,3 % de C) : 1/20 me de lpaisseur de la bande Acier dur (0,3 0,4 % de C) : 1/16 me de lpaisseur de la bande Acier dur (0,4 0,5 % de C) : 1/15 me de lpaisseur de la bande Alliage daluminium : : 1/10 me de lpaisseur de la bande

2. Le cambrage

FLAN

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 7

En raison de llasticit de certains matriaux une pice cambre souvre lgrement et langle de pliage rel devient dautant plus grand que le mtal travailler est plus rsistant. Le retour lastique est appel le ressaut en terme datelier

3. Les efforts dans loutillage

SECTION CISAILLE (S) : primtres dcoups de la pices x paisseur de la bande Soit pour une pice correspondant au croquis ci-dessus :

EFFORT DE DCOUPAGE (F) : F(daN) = Primtres dcoups x paisseur x Rc

EFFORT DEJECTION (Fej.) : cest leffort ncessaire pour extraire la pice dcoupe de la matrice. Il est gal 1,33 % de leffort de dcoupage.

EFFORT DEXTRACTION (Fex.) : cest leffort ncessaire pour dcoller la bande de matire du poinon. Il varie suivant limportance du contour du dchet autour du poinon. Environ 7% de leffort du dcoupage (travail en pleine tle), 2 % si la chute est faible.

EFFORT DE SERRAGE (Fs.) : effort assur par le dvtisseur sur la bande, Fs 10%de F.

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 8

IV. Conception dtaille de loutillage

La conception dtaille consiste, partir de la conception prliminaire, de modliser loutillage complet et dobtenir les modles numriques des empreintes afin de les raliser.

1. La simulation de la dcoupe

Il est possible de simuler le profil de ma bavure grce des logiciels de simulation. Certains logiciels de calcul s par lments finis (cosmosworks) permettent de simuler des cambrages et de dterminer les efforts ncessaires aux oprations.

2. La modlisation de loutillage

La modlisation commence par le squelette de bande, il peut tre modlis avec les outils de tlerie de SOLIDWORKS. Ensuite, il est ncessaire dadapter loutillage au procd de fabrication. (Usinage, lectrorosion fil, prototypage rapide).

On ralise lassemblage complet en utilisant une base de donnes, ceci permet de rcuprer les lments standards :

Carcasse Poinons standards Elments de guidage

On produit enfin une mise en plan ou un e-drawing faisant apparatre la cotation fonctionnelle.

Microtech L. ARAGON Loutillage de dcoupage - cambrage

Page 9

V. Ralisation du outil de dcoupe

http://www.solidworks.fr/swexpress/pages/jan05/images/Fig1_600.jpg