Une presse à cadre à écart, souvent appelée dans l'industrie une “ presse à cadre en C ” en raison de son cadre en forme de C. Il s'agit d'un type de presse mécanique ou hydraulique utilisée pour le travail des métaux, y compris le poinçonnage, le formage et d'autres tâches de fabrication. La conception de l'écart (ou cadre en C) permet un accès facile à la zone de la matrice sur trois côtés. Elle convient pour des opérations sur de grandes feuilles de métal ou pour des pièces nécessitant une manipulation importante de matériaux. Les presses à cadre à écart varient en taille, capacité (mesurée en tonnes) et fonctionnalités. Elles peuvent être manuelles, semi-automatiques ou entièrement automatiques. Les principaux composants d'une presse à cadre à écart incluent le cadre, le lit, le plateau, le piston (ou glissière) et le mécanisme d'entraînement, qui peut être mécanique, hydraulique ou à servo-moteur. Les presses à cadre à écart peuvent être utilisées pour une variété de tâches, telles que le poinçonnage, le découpage, le pliage et le formage de métaux ou d'autres matériaux. Elles sont un choix populaire dans les industries automobile, des appareils électroménagers et de l'électronique en raison de leur polyvalence, de leur facilité d'utilisation et de leur coût relativement inférieur par rapport aux presses à côtés droits.
Comment fonctionne une presse à cadre à écart ?
Une presse à cadre à écart fonctionne en convertissant l'énergie en force pour couper ou façonner des matériaux capturés entre un poinçon et une matrice. Dans les presses mécaniques à cadre à écart, un moteur électrique entraîne un volant d'inertie qui stocke de l'énergie cinétique. L'énergie du moteur est transférée au piston de la presse via un embrayage et un mécanisme de vilebrequin, convertissant l'énergie de rotation du volant en mouvement linéaire du piston. Lorsque le piston monte et descend, il presse l'outillage ou la matrice attachée contre la pièce de travail sur le lit de la presse, réalisant des opérations telles que le poinçonnage, le pliage ou le formage. Après avoir terminé le cycle, l'embrayage se désengage, et le piston revient à sa position de départ, souvent aidé par un mécanisme de contrepoids.
Les presses à cadre hydraulique utilisent une pompe hydraulique, alimentée par un moteur, pour faire circuler le fluide à travers des cylindres. Ce fluide exerce ensuite une force sur un piston qui entraîne le piston. Cette configuration permet un contrôle précis de la force appliquée en ajustant la pression du fluide hydraulique. L“” écart » dans le cadre permet un placement et un retrait faciles des pièces de travail, notamment pour des opérations nécessitant un accès latéral à la zone de la presse. Le processus est cyclique, le piston revenant à sa position de départ après chaque course pour permettre une opération continue.
Les presses à cadre à servo-moteur utilisent des servo-moteurs avancés pour contrôler directement le mouvement du piston, offrant un contrôle précis de la position, de la vitesse et de la force du piston. Cette précision est réalisée grâce à un système d'entraînement direct, impliquant généralement un mécanisme de vis à billes qui traduit le mouvement de rotation du moteur en mouvement linéaire du piston. Cette technologie permet des ajustements en temps réel, rendant ces presses extrêmement efficaces et polyvalentes. Les presses à servo-moteur sont particulièrement adaptées aux tâches nécessitant une haute précision et une efficacité énergétique, telles que le formage incrémental et le pliage de précision.
Chaque type de presse à cadre à écart possède ses propres avantages, adaptés à différents besoins de fabrication. Les presses mécaniques sont reconnues pour leur rapidité et leur capacité à produire en grande quantité, les presses hydrauliques pour leur puissance et leur contrôle de la force, et les presses à servo-moteur pour leur précision, leur flexibilité et leur efficacité énergétique. Le choix entre ces types dépend des exigences spécifiques de l'opération, y compris le matériau à former, la complexité des tâches et le taux de production souhaité.
Quelles sont les différentes caractéristiques et composants d'une presse à cadre à écart ?
Voici les différentes caractéristiques et composants des presses à cadre à écart :
1. Piston
Le piston est un composant mobile qui applique une force à la pièce de travail par son raccordement au mécanisme d'entraînement. Il est responsable du port de la matrice supérieure (ou poinçon). Dans une presse à cadre à écart, le piston se déplace verticalement, délivrant la pression requise pour le poinçonnage, le pliage ou le façonnage du matériau.
2. Lit
Le lit est la partie fixe de la presse sur laquelle le matériau ou la pièce de travail est placée. Le lit soutient la pièce pendant l'opération de pressage. Il est généralement fabriqué en acier à haute résistance pour résister aux forces exercées lors du cycle de la presse. C'est une surface plane, usinée, qui supporte généralement le plateau inférieur et les matrices.
3. Glissière
“ Glissière ” est un autre terme pour “ piston ”. La glissière fait référence au composant qui se déplace verticalement, portant la matrice supérieure vers la pièce de travail et la matrice inférieure.
4. Cadre
Le cadre supporte tous les composants de la presse, y compris le piston, le lit et la glissière. Dans les presses à cadre à écart, le cadre se caractérise par sa forme en “ C ” ouverte, offrant une bonne accessibilité à la zone de travail depuis trois côtés.
5. Commandes
Les commandes se réfèrent au système de contrôle de la presse, qui peut être manuel, semi-automatique ou entièrement automatique. Les presses à cadre à écart moderne sont équipées de systèmes de contrôle sophistiqués permettant une opération précise. Ces commandes peuvent réguler la pression, la vitesse et la course, entre autres paramètres.
6. Outillage
L'outillage fait référence aux matrices supérieure et inférieure qui travaillent conjointement pour façonner ou couper le matériau. La matrice supérieure est communément appelée “ poinçon ”, et certaines opérations nécessitent uniquement une matrice, d'autres uniquement un poinçon. La conception de l'outillage détermine l'opération spécifique effectuée par la presse.
7. Caractéristiques de sécurité
Les caractéristiques de sécurité sont essentielles dans les opérations de presse pour protéger l'opérateur contre les accidents. Celles-ci peuvent inclure des rideaux lumineux, des boutons de contrôle doubles nécessitant l'utilisation des deux mains pour faire fonctionner la presse, et des dispositifs d'arrêt d'urgence. Ces fonctionnalités garantissent la sécurité de l'opérateur pendant le fonctionnement de la presse.
Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur les caractéristiques de sécurité.
8. Système de lubrification
Le système de lubrification garantit que les pièces mobiles de la presse, telles que le vérin, sont suffisamment lubrifiées pour réduire la friction et l'usure. Une lubrification appropriée est essentielle pour la longévité de la presse et pour un fonctionnement fluide.
9. Plaque de renfort
La plaque de renfort est une plaque en acier épaisse et plate qui repose sur le lit. Elle offre une surface stable et de niveau pour le montage de la matrice inférieure ou de l'outillage. La plaque de renfort peut comporter des rainures en T ou des trous pour fixer les matrices en place.
10. Système hydraulique ou mécanique
Les presses à cadre à écart peuvent être hydrauliques, mécaniques ou motorisées par servo-moteur. Les presses hydrauliques utilisent la pression du fluide pour déplacer le vérin, offrant un contrôle précis de la force appliquée. Les presses mécaniques s'appuient sur un moteur, un volant d'inertie et un embrayage pour entraîner le vérin, atteignant généralement des vitesses plus élevées. Certaines presses à servo-moteur n'ont pas de système hydraulique, tandis que d'autres utilisent l'hydraulique pour transférer la puissance.
Quels sont les avantages de l'utilisation d'une presse à cadre à écart ?
Les presses à cadre à écart offrent plusieurs avantages qui les rendent adaptées à une large gamme d'applications de formage et d'emboutissage de métaux, notamment :
L'ouverture en écart ou le cadre en forme de C offre une excellente accessibilité à la zone de travail depuis trois côtés. Cette accessibilité facilite la mise en place, le chargement et le déchargement des pièces, ainsi que le changement de matrices, ce qui peut améliorer la productivité et réduire les temps d'arrêt.
Ce type de presse peut traiter une variété de matériaux.
Capable d'effectuer de nombreuses opérations, telles que le poinçonnage, le découpage, le pliage et la mise en forme.
Comparées aux presses à bras droit, les presses à cadre à écart sont généralement moins coûteuses. Elles offrent un investissement initial plus faible sans compromettre significativement la capacité ou la performance.
La conception des presses à cadre à écart permet souvent une empreinte plus petite par rapport à d'autres types de presses. Cela peut être particulièrement avantageux dans les installations où l'espace au sol est limité.
L'entretien de routine, comme la lubrification et le réglage du glissière et des autres pièces mobiles, peut être effectué avec moins de temps d'arrêt, garantissant un fonctionnement efficace de la presse avec une interruption minimale.
Y a-t-il des inconvénients à utiliser une presse à cadre à encoche ?
Oui, l'utilisation d'une presse à cadre à encoche comporte ses inconvénients. Bien que les presses à cadre à encoche offrent de nombreux avantages, comme tout équipement, il existe également certaines limites et inconvénients à prendre en compte, notamment :
Ils sont généralement plus petits et ont une capacité inférieure à celle des presses à côté droite. Cela peut limiter leur utilisation dans des applications nécessitant une force élevée ou le traitement de pièces très volumineuses.
Le cadre en forme de C ouvert peut être plus sujet à la déviation sous des charges lourdes par rapport au design à côtés droits plus rigide. Cette déviation peut affecter la précision et la qualité des pièces, notamment dans les applications à volume élevé ou à haute précision.
La conception à une seule face ou en cadre “ C ” peut parfois entraîner un décalage angulaire en raison de la répartition inégale des forces sur le cadre, en particulier sous des charges lourdes. Ce décalage peut affecter la qualité et la cohérence des pièces estampées ou formées.
Les presses à cadre à vide sont polyvalentes et économiques pour la production de volume moyen, mais elles peuvent ne pas être le choix le plus efficace pour des séries de production continues à très haut volume en raison de limitations de vitesse et du potentiel de déformation du cadre après plusieurs cycles.
Quels sont les différents types de presses à cadre à encoche ?
Les presses à cadre à gap se présentent sous différents types en fonction de leur mécanisme d'entraînement, du type de contrôle et des applications pour lesquelles elles ont été conçues. Comprendre les différences entre ces types est essentiel pour choisir la presse adaptée aux besoins spécifiques de fabrication. Les principaux types de presses à cadre à gap sont :
Presse à cadre mécanique : Ces presses utilisent un mécanisme d'entraînement mécanique, impliquant généralement un volant d'inertie, un embrayage et un vilebrequin pour convertir le mouvement rotatif en mouvement linéaire du poinçon. Les presses mécaniques sont reconnues pour leur fonctionnement à haute vitesse et leur efficacité dans les tâches répétitives. Cependant, elles peuvent ne pas offrir le même niveau de contrôle sur la vitesse et la position du poinçon que les presses hydrauliques.
Presse à cadre à gap hydraulique : Les presses hydrauliques fonctionnent en utilisant un fluide hydraulique dans un ensemble cylindre-piston pour déplacer le ram. Ce type offre un meilleur contrôle de la force et de la vitesse du ram. La possibilité d'ajuster la force appliquée permet une plus grande polyvalence dans la manipulation de différents matériaux et épaisseurs. Les presses hydrauliques sont généralement plus lentes que les presses mécaniques, mais offrent une grande polyvalence ainsi qu'une précision et une exactitude, notamment pour une production de faible à moyenne volume.
Presse à cadre avec moteur servo : Les presses à moteur servo utilisent des moteurs servo pour entraîner le piston, offrant un contrôle inégalé du mouvement du piston. Ces presses combinent la rapidité et l'efficacité des presses mécaniques avec la précision et la flexibilité des presses hydrauliques. Elles permettent la programmation de profils de mouvement complexes, tels que la vitesse variable et la position tout au long de la course, permettant des opérations très précises et une efficacité énergétique.
Quelles sont les différentes applications des presses à cadre à jour ?
Les presses à cadre à gap sont utilisées pour réaliser une variété d'opérations de formage, notamment avec des tôles métalliques, afin de créer des pièces et composants pour une large gamme d'industries. Ces opérations comprennent :
Emboutissage et poinçonnage : Utilisés pour créer des trous. Le poinçon force le matériau à travers la matrice, en retirant un déchet et en laissant un trou. Il est couramment utilisé dans la fabrication de pièces métalliques où des trous sont nécessaires pour les fixations, le câblage ou d'autres usages.
Dessin : Le dessin est un procédé par lequel une feuille de métal est étirée dans la forme souhaitée par action mécanique ou hydraulique. Cette opération est généralement utilisée pour créer des pièces creuses ou profondes, telles que : tasses et pots, à partir de feuilles plates. Le matériau est tiré dans la cavité de l'outil par un poinçon, avec un flux de matériau minimal en dehors de la zone de déformation initiale. Contrairement à la coinçure, le dessin se concentre sur la modification de la forme sans nécessairement altérer les détails de la surface.
Cisaillement profond : Le cisaillement profond est similaire au dessin, mais est spécifiquement utilisé pour créer des pièces plus profondes avec un rapport profondeur/diamètre plus élevé. Il consiste à tirer une tole métallique vierge dans un moule à l’aide d’un poinçon, en la façonnant en une forme telle qu’une tasse, une boîte ou un boîtier. Le cisaillement profond est utilisé pour les pièces où la profondeur du composant est importante par rapport à son diamètre. Comme le dessin, il concerne davantage la transformation de la forme que le détail de la surface.
Coinage : La frappe est un procédé de estampage précis qui utilise une haute pression pour déformer plastiquement le métal, souvent à température ambiante, en une forme souhaitée. La caractéristique principale de la frappe est la précision extrême et le niveau de détail qu’elle peut atteindre dans la pièce finale, y compris des caractéristiques très fines et des surfaces lisses. Contrairement à certains autres procédés, la frappe implique un flux important du matériau dans les cavités du moule, garantissant que toute la face du moule impacte la pièce. Elle est couramment utilisée pour la fabrication de pièces de monnaie, de médailles et d’objets similaires, où une imagerie détaillée et du texte sont nécessaires.
Plier : Le pliage implique la déformation du matériau autour d’un axe pour modifier son angle. C’est un procédé relativement simple utilisé pour créer des formes en V, en U ou autres à partir de feuilles plates, sans changer de manière significative l’épaisseur de la feuille. Le pliage ne concerne pas les modifications détaillées de la surface que l’on voit dans le coinçage.
Découpage : Pour couper des pièces dans des feuilles de matière première qui seront ensuite transformées en pièces. Contrairement à l'emboutissage, où l'accent est mis sur le trou créé, le découpage se concentre sur la pièce découpée, qui sera utilisée comme pièce de travail pour un traitement ultérieur. Le découpage est utilisé pour produire efficacement des pièces uniformes en grande quantité, et les bords des pièces découpées sont généralement lisses et exempts de bavures.
Embossage : L'embossage est un procédé de tampographie utilisé pour créer des motifs en relief ou en creux sur une tôle (ou d'autres matériaux) en pressant le matériau entre un moule et un contre-moule assorti. L'embossage est utilisé pour renforcer les matériaux, ajouter des motifs décoratifs ou conférer certaines caractéristiques fonctionnelles, telles que des textures antidérapantes. Le procédé n'altère pas l'épaisseur du matériau, ce qui le distingue du coinçage, qui produit également des détails de surface précis mais par flux et déformation du matériau.
Assemblage : opérations telles que le rivetage et l'assemblage par presse.
Certaines des pièces créées avec des presses à cadre à espace incluent, mais ne sont pas limitées à :
Composants automobiles tels que les ailes et les supports.
Pièces électroniques telles que les connecteurs et les boîtiers.
Biens de consommation, y compris les appareils électroménagers et les ustensiles.
Pièces aérospatiales comme les composants structurels et le revêtement de panneaux.
Comment assurer la maintenance des outils des presses à cadre à espace ?
La maintenance des outils pour les presses à cadre à espace est essentielle pour garantir leur longévité, leur précision et l'efficacité des opérations de presse. La maintenance régulière des outils implique généralement le nettoyage, la lubrification et l'inspection des outils et des composants de la presse pour prévenir l'usure. Il est important de vérifier les problèmes d'alignement, l'usure des matrices et tout signe de dommage ou de fatigue dans les pièces mécaniques. Les activités de maintenance planifiées incluent le remplacement des pièces usées, la recalibration de la presse pour assurer la précision et la mise à jour des logiciels pour les presses équipées de systèmes de contrôle avancés. Respecter un calendrier de maintenance régulier permet de minimiser les temps d'arrêt, de réduire le risque de défaillances inattendues et d'assurer une qualité constante des produits.
Comment choisir un fabricant de presses à cadre à espace ?
XTJ est un fabricant OEM leader dédié à fournir des solutions de fabrication tout-en-un, du prototype à la production. Nous sommes fiers d'être une entreprise certifiée ISO 9001 en gestion de la qualité et déterminés à créer de la valeur dans chaque relation client. Nous le faisons par la collaboration, l'innovation, l'amélioration des processus et un travail exceptionnel.
