Qu'est-ce que le poinçonnage des métaux : processus, avantages et meilleures pratiques
Le poinçonnage de tôle est un procédé de formage qui consiste à emboutir une tôle pour lui donner une forme précise à l'aide d'une poinçonneuse. Ce procédé consiste à utiliser une presse manuelle ou une poinçonneuse pour retirer de la matière de la tôle à l'aide d'une matrice.
Les pièces en tôle produites prennent la forme de l'outil grâce à un procédé de découpe appelé cisaillage. La tôle environnante est de la ferraille et peut être recyclée pour produire d'autres bobines de tôle destinées au poinçonnage.
Par : l'équipe d'ingénierie de Tuling Lecture de 8 minutes
Les installations de poinçonnage de tôle de Tuling sont capables de produire des pièces précises et fabriquées en série grâce à des matrices et des outillages sur mesure. Ce blog est une ressource de l'équipe d'ingénierie de Tuling.
Le poinçonnage des métaux comprend de nombreux procédés, dont le pliage, l'emboutissage, le bordage et le matriçage. Il permet de produire des pièces en tôle de formes, de designs et de tailles variés, sans se limiter au choix du matériau.
Procédé de poinçonnage du métal
Le processus de poinçonnage de tôle se divise en deux catégories.
Coupe
La découpe est un type de processus de poinçonnage du métal qui produit presque toujours des pièces en tôle en les découpant dans la tôle brute.
Dans ce processus de poinçonnage de tôle, les grandes bobines de tôle sont chargées et les étapes suivantes se produisent
- Tonte: Les rouleaux de tôle initiaux sont cisaillés à une taille exploitable et préparés pour le poinçonnage. Cette opération consiste à cisailler ou à découper la tôle à l'aide de grandes lames d'emboutissage.
- Suppression : Il s'agit du processus de poinçonnage de tôle réel où la tôle est découpée autour du périmètre d'une forme pour produire la pièce ou le produit final.Selon la complexité des pièces en tôle, des opérations ultérieures de poinçonnage du métal peuvent être nécessaires pour produire le produit final.
- Perforation: Le poinçonnage est un autre type d'opération de cisaillement qui produit un trou dans la tôle. La pièce retirée est appelée « goujon ».
Le poinçonnage, ou matrice, permet de donner à la pièce sa forme finale. Une matrice peut être utilisée avec une poinçonneuse pour découper une forme précise dans la tôle.
Vous pouvez également utiliser des outils et des matrices personnalisés pour produire des formes non standard. Le poinçon applique une force à travers une matrice, créant des contraintes sur les bords et coupant la pièce.
Formation
Le formage est un autre type de poinçonnage du métal où l'on utilise des matrices de formage au lieu de matrices de découpe. Ces matrices pressent la tôle et exercent une force qui lui donne une forme.
Le formage est principalement utilisé pour les pièces de grandes dimensions et consiste à enfoncer la tôle dans l'empreinte d'un outil à l'aide d'un poinçon. Ce procédé est appelé dessin et de nombreuses caractéristiques formées peuvent être réalisées à l'aide du dessin.
Applications du poinçonnage de tôles
Le poinçonnage de tôles est utilisé dans diverses applications, notamment industrie automobile, ustensiles de cuisine, industrie aérospatiale et électronique.
- Panneaux de voiture : Le poinçonnage de tôle est utilisé pour fabriquer des panneaux de carrosserie tels que des ailes et des capots.
- Enceintes:De nombreux boîtiers d'appareils électroniques sont fabriqués à l'aide de techniques de fabrication de métaux impliquant le poinçonnage de tôles.
- Revêtement : Le revêtement des bâtiments et des structures utilise le poinçonnage de l'aluminium dans les tailles et les formes requises pour un alignement et une homogénéité parfaits.
- Systèmes CVC : Presque tous les composants d'un système CVC sont fabriqués à partir de tôle perforée. Les conduits d'air, les composants de ventilation et les climatiseurs sont fabriqués à partir de tôle perforée.
Choisir la bonne presse à poinçonner
Il existe de nombreux types de machines capables de poinçonner le métal.
Presse mécanique
Cette méthode utilise la force générée par le poids et les engrenages mécaniques pour presser ou former la tôle. Sous la force des outils de poinçonnage, la tôle prend la forme souhaitée.
Presse hydraulique
La presse hydraulique est un autre type de presse mécanique qui utilise la pression générée par des fluides ou de l'huile dans un environnement scellé pour transférer la force à la pièce afin de la cisailler.
Poinçonnage CNC
Les machines CNC sont des poinçonneuses modernes pour outillage sur mesure. Elles sont équipées d'un contrôleur CN et d'un contrôle numérique pour des opérations de poinçonnage plus rapides.
Vous pouvez programmer plusieurs outils de poinçonnage et générer une séquence de poinçonnage pour votre outillage. Le poinçonnage CNC vous permet également de configurer la machine pour plus de contrôle, notamment en choisissant la force à exercer.
Quels métaux peuvent être poinçonnés
La presse poinçonneuse exige que l'échantillon métallique présente une combinaison de propriétés matérielles. La plus importante est la malléabilité. Un métal doit être façonné sans fissures et sa résistance, qui reflète son intégrité structurelle interne sous une force répétée, doit être assurée.
De ce fait, le poinçonnage de tôles peut être réalisé avec de nombreux métaux. Le type de métal utilisé dépend de votre produit et de son environnement final. Les presses poinçonneuses Tuling peuvent travailler l'acier, le fer, l'aluminium, le cuivre, l'acier doux et ses alliages.
Autres considérations concernant vos projets de poinçonnage
Les presses poinçonneuses ne fournissent pas la meilleure finition des bords car le cisaillement coupe la tôle pour Les trous de forme personnalisée ne produisent pas d'arêtes vives. Une finition est généralement nécessaire sur les grandes pièces formées pour obtenir la forme souhaitée. Le découpage et le poinçonnage produisent cependant des arêtes vives en coupant le matériau environnant. La pièce découpée est généralement de haute qualité et produit des poinçons nets.
Pour un poinçonnage optimal, il y a quelques autres considérations à prendre en compte
- Volume de production : Les séries de production à grand volume nécessitent des métaux capables de résister à l'emboutissage progressif.
- Épaisseur : Choisir un métal à poinçonner, c'est extraire l'épaisseur optimale pour des cycles de production plus rapides et optimaux.
- Finition de surface : les métaux plus tendres comme le cuivre et l'aluminium produisent une meilleure finition de surface
Industries où le poinçonnage des métaux est principalement utilisé
Si vous envisagez de travailler avec l’emboutissage et le pressage de métaux, vous devez tenir compte du secteur dans lequel la pièce sera utilisée.
Industrie médicale
Les applications médicales nécessitent des métaux biocompatibles et stériles. Les plateaux perforés, les composants de cathéters et les broches sont des exemples de produits métalliques emboutis en acier inoxydable ou en titane.
Industrie automobile
L'industrie automobile utilise des pièces métalliques découpées, allant des petits supports et supports aux grands garde-boue et panneaux de carrosserie. Ces applications nécessitent un faible rapport poids/résistance et utilisent généralement de l'aluminium et de l'acier aluminisé.
Industrie aérospatiale
L'industrie aérospatiale utilise des pièces métalliques poinçonnées pour la fabrication de panneaux de revêtement, de cloisons et de portes. L'utilisation la plus courante est l'estampage de trous pour rivets dans les panneaux. Ces applications utilisent généralement des alliages d'aluminium et de titane.
Meilleures pratiques pour le processus de poinçonnage
Le poinçonnage des métaux exige une conception et des contrôles minutieux. Réalisé sur des tôles d'une épaisseur moyenne comprise entre 0,001 pouce et 0,625 pouce, il nécessite une conception optimisée afin d'éviter toute découpe ou déchirure inutile.
Vous pouvez améliorer vos considérations de conception de poinçonnage de métal en utilisant ces conseils
rayon de courbure
Lors du poinçonnage des métaux, la tôle est pliée, le rayon de courbure interne doit donc être supérieur ou égal à l'épaisseur du matériau de la tôle.
Trou rond et fente
Pour les opérateurs de poinçonnage comme les fentes qui utilisent une face de poinçonnage coupante, le diamètre doit être au moins égal à l'épaisseur de la tôle.
Tolérance
Étant donné que le matériau sera cisaillé ou fracturé, une tolérance acceptable est essentielle pour éviter que la fissure ne se propage dans le matériau. Cela dépend du matériau utilisé.
Métal
Le choix du métal pour le poinçonnage de la tôle influencera grandement la résistance, la capacité de pliage et le formage de votre pièce. Il influence également le nombre de matrices utilisées. Par exemple, certains métaux nécessitent des matrices composées, d'autres des matrices progressives, selon la conception.
Alternatives au poinçonnage de tôles
Il existe d'autres procédés de découpe du métal qui peuvent remplacer le poinçonnage de la tôle. La découpe laser est une meilleure alternative et permet d'obtenir un périmètre extérieur plus précis et de meilleure qualité.
La découpe laser est coûteuse et généralement réservée aux pièces uniques ou à la fabrication en série. Elle est utilisée pour les pièces de haute précision. Pour en savoir plus sur nos techniques de découpe laser, cliquez ici.
La découpe laser a une vitesse élevée lorsqu'on travaille avec des tôles fines, mais à mesure que les tôles deviennent plus épaisses, la vitesse diminue, tandis qu'un poinçon applique une force beaucoup plus grande que nécessaire et peut produire la même quantité de pièces en moins de temps tout en travaillant avec différents métaux.
Service de poinçonnage de métaux Tuling
Chez Tuling, nous disposons d'une large gamme de poinçonneuses pour métaux, allant des presses CNC aux presses manuelles. Nous proposons une évaluation rapide et une expertise en conception pour vos commandes de poinçonnage et collaborons avec des entreprises de l'UE et d'Amérique du Nord.
