Que savez-vous sur les types et structures des presses pneumatiques ?
Il n'existe aucune limite au nombre de systèmes de fabrication et d'usinage dans lesquels les poinçonneuses pneumatiques servent de machines polyvalentes. Grâce à l'air comprimé, elles fournissent rapidement une impulsion fiable pour percer un trou, découper une forme ou marquer un matériau. Le fait de reconnaître que leurs variétés et structures de base sont fondamentales est essentiel pour comprendre leur nature et leur utilisation polyvalentes.
Principe de fonctionnement fondamental :
Fondamentalement, les poinçonneuses pneumatiques transforment l'énergie de l'air comprimé en énergie mécanique. L'air comprimé est injecté dans un cylindre, ce qui actionne un piston. Le mouvement linéaire de ce piston, directement ou par l'intermédiaire de dispositifs d'amplification, est transmis à un outil de poinçonnage qui applique ce mouvement sur le matériau à travailler.
Types courants de poinçonneuses pneumatiques :
1. Poinçonneuses pneumatiques alternatives :
Description : Le type le plus répandu. Le cylindre pneumatique fait déplacer l'outil de poinçonnage en ligne droite, vers le bas pendant l'opération de poinçonnage et vers le haut lors du retour.
Sous-types (selon le châssis/structure) :
- Poinçonneuses en C : Ont la forme de la lettre C. Le cylindre est positionné verticalement et, sur le bras supérieur, un poinçon oscille vers le bas à travers le matériau et dans une matrice située sur le bras inférieur/plateau. Offre un bon accès frontal et latéral à l'espace de travail. Généralement typique des travaux légers à moyens et des pièces plus petites.
- Poinçonneuses en O (à côtés droits) : Présentent une construction entièrement encapsulée/en forme de boîte tout autour de l'espace de travail. Le cylindre est placé verticalement sur le dessus et pousse le poinçon vers le bas. La rigidité, la stabilité et la précision d'alignement de ce design offrent une rigidité accrue nécessaire pour des tonnages élevés, des matériaux plus épais ou un poinçonnage de précision où une exactitude extrême est essentielle. Elle réduit la déformation du châssis sous charge.
2. Poinçonneuses pneumatiques rotatives :
Description : Ils n'ont pas de courses de poinçonnage linéaires ; ils disposent d'un mécanisme rotatif. Un piston pousse contre un système de manivelle ou de came propulsé par de l'air comprimé et transforme le mouvement linéaire du piston en un mouvement rotatif d'une tourelle ou d'une roue équipée de plusieurs jeux de poinçons et matrices.
Fonction : Divers ensembles de poinçons et matrices sont positionnés au-dessus de la pièce pendant la rotation de la tourelle. Le perçage s'effectue ensuite par une activation descendante séparée (généralement pneumatique) du poinçon correspondant. Performances excellentes pour les opérations à grande vitesse nécessitant des poinçonnages répétitifs de différentes formes ou tailles de trous, sans changement manuel d'outils.
Composants structurels principaux :
Les poinçonneuses pneumatiques de tous types possèdent des constructions fondamentales communes :
1. Bâti : Assure un support solide et intègre l'ensemble. Absorbe les chocs d'impact. La rigidité et la capacité sont déterminées par les matériaux (fonte, acier) et la conception (bâti en C, bâti en O).
2.Cylindre à air : Une section étanche dans laquelle une force d'air comprimé est utilisée pour pousser sur un piston. La force de poinçonnage théorique maximale (en tonnes) dépend du diamètre du cylindre et de la pression d'air.
3.Piston : encapsulé dans le cylindre, il est contraint de se déplacer en ligne droite grâce à la pression d'air. Sa tige applique directement une force sur le porte-poinçon ou sur un mécanisme d'amplification.
4.Porte-poinçon / Flasque : Cet ensemble accueille l'outil de poinçonnage, qui y est solidement maintenu par serrage. Il est directement relié à la tige du piston (dans les conceptions simples) ou se déplace dans le bâti. Il commence à se déplacer verticalement dans la direction de la course du poinçon.
5.Porte-matrice / Table : Pièce fixe ou mobile qui supporte fermement la matrice. Située juste sous le porte-poinçon. Le poinçon ou la matrice maintient la matière entre celle-ci et la matrice.
6.Vannes de commande :
- Vannes directionnelles (par exemple, vannes à tiroir) : régulent précisément l'écoulement d'air comprimé entrant et sortant des chambres du cylindre, ce qui détermine la position (sortie, rentrée, arrêt) des pistons.
- Régulateur de pression : le régulateur de pression assure un contrôle de la pression de l'air injecté dans le système, ce qui a un impact direct sur la force de poinçonnage produite.
- Vannes de réglage de débit : régulent le débit d'air utilisé pour alimenter ou évacuer le cylindre, et contrôlent ainsi la vitesse du mouvement du poinçon vers l'intérieur et l'extérieur du cylindre.
7. Système de guidage : essentiel pour la précision et la durabilité. Le porte-poinçon/flasque se déplace le long de paliers linéaires ou de bagues afin d'être parfaitement centré dans la matrice, et pendant la course, la charge latérale est minimale. Les conceptions en O offrent généralement un meilleur guidage.
8. Réservoir d'air facultatif (mais courant) : Un réservoir d'air comprimé situé autour de la poinçonneuse. Fournit une réserve d'air prête à l'emploi pour garantir une course constante de la puissance du poinçon et, plus important encore, lors de cycles rapides et fréquents qui pourraient perdre de la pression dans la ligne d'alimentation principale.
9. Mécanisme de réglage de la course (courant) : Donne aux opérateurs la possibilité de modifier la distance parcourue par le poinçon vers le bas. Cela réduit le temps de cycle (les pertes sont minimisées) et préserve les outillages. Peut être constitué d'arrêts mécaniques ou de jeux de réglage.
Caractéristiques opérationnelles influencées par la structure :
Force (tonnage) : ceci est un résultat obtenu grâce au diamètre du cylindre et à la pression d'air. Les cadres en O peuvent supporter un tonnage plus élevé — plus de rigidité.
Vitesse (courses par minute - SPM) : Dépend de la taille du cylindre, du débit d'air, de la vitesse de la vanne et de la masse en mouvement. Les vitesses SPM les plus élevées sont atteintes par les poinçonneuses rotatives.
Précision et répétabilité : Influencées par la rigidité du cadre, la qualité des systèmes de guidage et la précision de la vanne de contrôle. Les cadres en O ont tendance à offrir la plus grande précision.
Conclusion :
Les poinçonneuses pneumatiques justifient leur force par la combinaison de grande vitesse et de propreté, avec un contrôle relativement peu complexe par rapport au système hydraulique. Comprendre la différence entre les types alternatifs (en C, en O) et les types rotatifs permet d'apprécier leurs domaines d'application, qu'il s'agisse d'opérations polyvalentes sur poste unique ou d'opérations à grande vitesse avec plusieurs outils. Leurs capacités peuvent être résumées en termes de force, de vitesse, de précision et de durabilité grâce à une structure fondamentale comprenant un bâti robuste, un vérin pneumatique puissant, un guidage précis et un système de commande réactif. La combinaison de mécanique et de pneumatique fait ainsi de ces machines des outils très utiles et incontournables pour le traitement efficace des matériaux.