Bridage et usinage empilement de 20 toles acier 1,5mm

[cantause]

Bonjour à tous,

Comme certains l'ont peut-être vu dans un autre poste, ma fraiseuse est opérationnelle depuis peu (Bridgeport CNC)!
Histoire de ne pas la laisser s'habituer à ne rien faire, j'ai déjà un petit projet en route, réaliser des perçages et éventuellement des taraudages dans des tôles d'acier (probablement galvanisé) de 1,5mm.
Il s'agît de platines pour monter des cartes-mères, elles feront environ 200x300mm, découpées dans une tôle galvanisée de 1,5mm, et devront subir quelques perçages pour monter des passants en caoutchouc (8) et poser des rivets filetés (6).
Les trous de passages pour les passant seront de 4 ou 5 mm de diamètre, probablement pareil pour la pose des rivets, ce sont de petits perçages, mais ils ne descendront pas sous 3mm.
La disposition des trous n'est pas encore définie, mais ils seront éloignés les uns des autres ainsi que des bords de plaques.

Je dois en réaliser 20, pour faire un essai, ensuite je devrais probablement en faire 20 par mois, c'est un projet que je dois réaliser (il y a d'autres opérations dans des domaines que je maitrises mieux) pour la société de mon frère, qui financera le matériel, le budget n'est pas illimité mais je peux me permettre quelques dépenses.
Pour gagner du temps (la réalisation des platines n'est qu'une étape) je pensais empiler les tôles les unes sur les autres et les forer toutes les 20 en une passe, est-ce raisonnable?
Pour ce faire je pensais m'équiper de brides Brochaus Heuer Spann, déjà présentées dans un autre autre sujet mais sans retours d'utilisateur:

Je me doute que cela convienne pour une tôle massive, mais est-ce que ça irait pour un empilement? Concernant le prix ça rentre dans le budget.
Puisque c'est en vue d'une petite série, je cherche des solutions rapides et adaptées.

J'ai une autre question, qui ne porte plus vraiment sur le bridage, serait-il envisageable de tarauder les 6 trous (M3) destinés à recevoir des rivets filetés, pour se passer de la pose de ces rivets qui prendra vite du temps et ajoutera au coût final des platines. Comme les tôles de boitier de PC sont en 0,8 et que je vais utiliser du 1,5 je suppose qu'il y a suffisamment de matière pour ce type de filetage (peu de contraintes physiques ou dimensionnelles), par contre est-ce que le taraudage avec les tôles empilées est réaliste?
Certains taraudages se trouveront en milieu de tôle, loin des brides (si le système Heuer est retenu) j'ai peur qu'elles se décollent les unes des autres au passage du taraud.

Voilà pour l'instant, je n'ai été engagé qu'hier il faut dire, mais je suis déjà directeur de la division "conquête spatiale", consultant, chef de projet, et unique employé de ce département, il n'y aura pas de files devant la machine à café au moins

Merci pour vos conseils.

François

 

[zingilingiling]

salut
tu devrais prendre une plaque en alu ou autre matière et t'en servir comme pièce martyre , donc tu plaque toute tes plaques sur cette piece martyre et tu y va .

Pour info quel dimension tes plaques ??

si tu as un plan sa serait cool.

PS : un taraudage sur une tole de 1.5 mm , tu devrais t'y prendre autrement pour ton taraudage .

 

[PUSSY]

Bonjour cantause,

1) concernant le taraudage M3 dans une tôle de 1,5 mm : un écrou "normal" de 3 mesure 2,4 mm de hauteur !
le taraudage direct dans la tôle me parait un peu juste. D'autre part, tu risque de casser ton taraud en usinant les 20 tôles empilées : si l'une d'elle venait à se soulever au cours du travail, c'est la casse assurée !
J’opterai pour un fluo-perçage, et ensuite taraudage.

http://www.youtube.com/watch?v=kcyR7jRpwrg

2) concernant l'usinage des 20 tôles empilées, lors du perçage des trous, tu auras des bavures en sortie, ce qui soulèvera les tôle, et beaucoup de marques (rayures) causées par les copeaux qui se logeront entre les tôles ! Donc beaucoup de travail d'ébavurage après. Je ne pense pas que tu gagne ton temps en procédant de la sorte !
Pour moi la seule solution valable pour usiner les 20 pièces empilées est de les placer entre deux plaques d'acier suffisamment épaisses et d'usiner le tout (10 - 20x1,5 - 10 = 50 mm !=. les outils seront-ils assez long ?
Cordialement,
PUSSY.

 

[cantause]

Bonsoir, merci pour vos idées.

Je conçois bien que 1,5 mm soit peu, mais comme je le disais c'est pratiqué dans tous les chassis d'ordinateur, et ce sur de la tôle de 0,8 (peut-être emboutie localement pour faire une collerette). Si je peux tarauder directement, je mettrai des vis UTS 6-32, de 3,25mm de diamètre et 32tpi, soir un pas de 0,8mm, ça ferait deux filets, c'est peu mais la contrainte sera faible et ce taraudage ne subira pas de montage/démontage puisqu'il recevra une entretoise de 6mm elle-même taraudée mâle/femelle pour déporter la carte électronique de la platine.
L'écrou M3 fait bien 2,4mm de haut pour que le filet ait la même résistance au cisaillement que l'âme de la vis à la traction, mais dans mon cas je suis bien en dessous de cette contrainte, une carte de quelques centaines de grammes sera maintenue par 4 de ces vis et ne subira aucunes contraintes dynamiques.

J'ai oublié de préciser que le positionnement des trous doit être précis, dans la mesure où ils recevront des cartes informatiques standards, mais la tolérance reste large par rapport aux applications mécaniques, il faudra quant même que je la chiffre. Par contre je cherche une finition de tôlerie, bien moins exigeante qu'en mécanique.
Pour les forets, je viens de regarder dans un catalogue de carburier et il existe des forets extra longs de 3mm avec 100mm d'hélice (un plus court serait plus prudent je suppose), donc l'idée des plaques épaisses pour brider est jouable aussi!

Merci pour l'idée du fluoperçage mais le moyen me semble démesuré pour mon type d'application...

 

[PUSSY]

Bonjour,

Une idée en passant pour t'éviter de tarauder : utilises des entretoises femelle-femelle et fixes les sur la tôle par une
vis courte à tête plate !
Saches aussi que les trous dans les plaques "presse flancs" peuvent être plus gros que les trous à percer dans les tôles.
Tu perce une première fois les deux presse flancs puis tu agrandis les trous. Ensuite, tout devrai bien aller.

Cordialement,
PUSSY.

 

[cantause]

Bonjour,

Merci pour ces idées Pussy, l'entretoise femelle/femelle montée avec une vis au frein-filet est vraiment bonne!
Pour la plaque "presse flanc", tu parles bien de la tôle de forte épaisseur qui servirait à plaquer l'empilement sur la table je suppose?
Je me faisais justement la réflexion hier qu'en perçant des trous quelques mm plus grand ça serait aussi réutilisable que le système Heuer et probablement meilleur en terme de fixation.
J'aime bien le principe des brides Heuer, je le garde en tête pour usiner des tôles uniques de plus fortes épaisseurs, mais pour l'empilement, le presse flanc à l'air mieux adapté, surtout que ce sont des tôles découpées à la cisaille donc pas forcément très planes. Avec les brides Heuer j'ai peur de bien serrer les flancs mais qu'au milieu de l'empilement il y ait des écarts entre les tôles, encore accentués au passage du forêt.
Maintenant que j'ai une meilleur idée de la réalisation des systèmes de fixation je vais pourvoir me pencher sur un premier dessin et celui du presse flanc.

Je comptais aussi ajouter une opération, pas obligatoire, qui serait de dresser les chants de l'empilement pour avoir des tôles de mêmes dimensions, est-ce que le bridage va permettre cette opération, ou est-ce trop demander au montage empilé?

Merci beaucoup pour votre aide, le but de ces platines est de proposer une solution compacte et peu coûteuse pour des machines de puissances modestes, là où les solutions existantes ne proposent cette compacité que pour des machines très performantes, avec les prix qui vont avec. J'essaie donc de trouver des solutions pour que cette petite production demande peu de matériaux et de temps de fabrication, en restant dans des solutions adaptées à la petite série.

François

 

[pierrepmx]

Salut,

le taraudage des tpoles est courant en électronique.
Il existe des mèches et tarauds combinés (j'en ai, mais utilisés avec une visseuse dévisseuse. On en trouve chez Farnell, ça peut dépanner, mais ce n'est pas forcément adapté à un CMC.

Il existe des inserts taraudés. Soit affleurants (forme conique et trou fraisé) soit dépassants.

Sinon, une idée:
pour tarauder toutes les plaques, et considérant un travail récurent, fabriquer un "outillage" spécifique.
prendre les tôles à usiner en sandwich entre deux plaque d'acier pré-percée aux bons endroits. Avec des piges d'alignement entre les deux plaques. Le tout bien serré.
Prévoir un système de butées sur la plaque du bas pour placer les tôles sans se prendre la tête (ce n'est pas du 100ème...)
Pas prêtes de se décoller, les 20 tôles...
Si les tôles à usiner sont très grandes, les plaques peuvent être nervurées (renforts mécanosoudés) contre la déformation.

 

[wika58]

Impressionant le flow-drilling
En quelle matière est l'outil?
Est-il complètement lisse?

 

[pierrepmx]

P.S. Les inserts taraudés se trouvent chez Otello.
Il se posent avec une sorte de pince à rivets; à main pour les petites séries, pneumatique pour de la prod.
Il y a ce type d'inserts sur pour tenir les cartes de la plupart des racks sur lesquels j'ai travaillé.

 

[PUSSY]

Bonjour,

Je réfléchi à une solution aisée pour usiner les cotés. Je poste dès que j'ai trouvé quelque chose de satisfaisant !

Cordialement,
PUSSY.

 

[cantause]

C'est en effet ce que dont je parlais sous le terme rivet fileté.
J'ai une pince pour les mettre, mais comme j'essaie d'optimiser le temps de montage et le coût, c'est assez ennuyant, il faut les visser sur la pince, les mettre puis les dévisser, à cela s'ajoute le coût et le bourlet qui dépasse de l'autre côté.
Vu que je dois mettre une entretoise de toute manière (je n'ai pas trouvé de rivets filetés qui dépassaient de 6mm), l'idée de Pussy m'évite le temps de pose du rivet et son coût, c'est appréciable, le tout sans devoir investir dans une riveteuse pneumatique assez onéreuse.
L'idéal serait un insert poinçonné mais je ne suis pas équipé et sans connaître les (petits) volumes c'est difficile de prévoir une éventuelle sous-traintance.
J'avais aussi le nervurage par emboutissage en tête, ça permettrait de descendre en section, mais de nouveau pour de la petite série il faut souvent faire des choix qui ne sont pas les meilleurs dans l'absolu :-(

En tout cas merci beaucoup pour toutes ces idées, je me rapproche d'un premier prototype!

PS:
Pour dresser les faces, je pensais faire la tôle de bridage un peu moins large (ou longue) que les tôles et pouvoir dresser les côtés parallèles où cette bride ne dépassait pas.
Ensuite retirer la bride et dresser les deux autres côtés parallèles restant, soit avec le même type de plaque de bridage, soit en prenant les faces dressées dans les mors de l'étaux, mais je ne suis pas trop certain de cette deuxième solution.

 

[PUSSY]

Bonjour cantause,

Voici la solution à laquelle je suis arrivé qui te permet de dresser le chant des tôles, de les positionner et de positionner la plaque supérieure, tout en laissant le passage à la fraise.
Mais cela entraine bien des manipulations pour une mise en position non garantie à 100% !

Montage de fraisage

S'il n'y a plus que des perçages, pourquoi ne pas tout simplement opérer sur une banale perceuse sensitive avec un montage de perçage avec canons de perçages (fixes ou fixes + amovibles), beaucoup moins onéreux, avec un coût d'usinage à la pièce moindre que sur une fraiseuse. Il va de soit que dans ce cas, les pièces sont à la bonne dimension en sortie de cisaille et que l'on travaille par une ou deux pièces à la fois !
Dans un premier temps, je pense que c'est la solution que je privilégierai !

Montage de perçage

Tant mieux si j'ai pu t'aider,
cordialement,
PUSSY

 

[Pascalcnc]

Bonjour cantause,

1) concernant le taraudage M3 dans une tôle de 1,5 mm : un écrou "normal" de 3 mesure 2,4 mm de hauteur !
le taraudage direct dans la tôle me parait un peu juste. D'autre part, tu risque de casser ton taraud en usinant les 20 tôles empilées : si l'une d'elle venait à se soulever au cours du travail, c'est la casse assurée !
J’opterai pour un fluo-perçage, et ensuite taraudage.

http://www.youtube.com/watch?v=kcyR7jRpwrg

2) concernant l'usinage des 20 tôles empilées, lors du perçage des trous, tu auras des bavures en sortie, ce qui soulèvera les tôle, et beaucoup de marques (rayures) causées par les copeaux qui se logeront entre les tôles ! Donc beaucoup de travail d'ébavurage après. Je ne pense pas que tu gagne ton temps en procédant de la sorte !
Pour moi la seule solution valable pour usiner les 20 pièces empilées est de les placer entre deux plaques d'acier suffisamment épaisses et d'usiner le tout (10 - 20x1,5 - 10 = 50 mm !=. les outils seront-ils assez long ?
Cordialement,
PUSSY.

Je confirme : Votre ennemis, c'est le copeau qui va "gonfler" les tôles !
la solution est en trois points :
1/ Un outillage adapté avec une tôle de forte épaisseur qui servira de canon de perçage,
2/ arrosage centre broche indispensable,
3/ faire des essais : La solution est peut être à 18 tôles et pas 20...

J'ai eu ce cas, de mémoire avec des tôles inox 304 L de 200*200*2 percé de matrices de... 480 trous de 6 mm ! Un film d'horreur...
Mais c'est faisable et en production industriel.

Bon courage

Cordialement

 

[cantause]

Merci beaucoup Pussy pour ces dessins, et ces explications, c'est très gentil d'avoir pris le temps nécessaire, ton système de bridage est fort intéressant!
Je dois bien reconnaître que je ne sais pas trop quoi choisir, j'ai peut-être tendance à vouloir passer sur la fraiseuse trop rapidement parce que c'est mon nouveau jouet...

Sinon, je n'ai pas d'arrosage par le centre de la broche et je ne crois pas que je saurais en adapter un à cause du type de porte-outils assez spécifique qui l'équipe (Bristol Erickson quick change).

Bon, je suppose qu'après avoir mis votre ingéniosité à contribution, c'est le moment de passer aux essais, j'irai faire découper des tôles vendredi prochain et je vais commander des forêts adaptés, quelques tarauds, mais je suis vraiment coincé pour mes portes-outils. Kennametal ne me répond pas quand je leur demande s'ils les font toujours en métrique et le petit fabricant anglais que j'ai contacté (pour 8 porte-outils quant-même) ne me répond pas non plus, je vais devoir jeter cette fraiseuse si ça continue...

Je vous tiens au courant des résultats des premiers essais!

Bon we.

 

[Bbr]

Bonsoir,
Je viens de lire ce sujet, c'est un problème intéressant.
Pour le perçage d'un paquet de tôles, si les forets standards ne percent pas droit, il faudra regarder les forets pour forage profond (ils ne sont hélicoïdaux).
J'ai dessiné un montage simple à réaliser (7 pièces à usiner) voir pièce jointe.
Le perçage et l'alésage des trous pour les piges de positionnement est à faire avec les 2 plaques fixées ensembles car c'est hyperstatique (ordre 3).

Pour l'utilisation :
- fixer le montage sur la table (2 vis CHc M10 et écrou en té dans les rainures de la table) en plaquant les 2 piges de dessous contre un flanc de la rainure.
- poser les tôles à usiner en les plaquant contre les 3 piges.
- poser la plaque supérieure en l'emboîtant dans les 3 piges.
- mettre des brides de serrage (là où il n'y a pas de perçage à faire ) au dessus de l'empilage de tôles
- fraiser le bord de tôles (il se pourrait qu'il y ait une bride à déplacer pour usiner un côté).
- démonter le bridage après usinage de 2 côtés et tourner les tôles de 180°,appliquer contre les piges, brider et fraiser les 2 cotés restants.
- faire les perçages
- démonter le bridage et enlever les tôles et

Cordialement,
Bertrand Voir la pièce jointe Montage usinage 20 plaques.pdf Montage d'usinage

 

[BRICO 63]

Bonjour

En parcourant ce sujet je me suis posé la question sur le détourage des tôles car si les cotes extérieures ne sont
pas fonctionnelles il suffit d'un ébavurage après cisaillage.

Pour monter les cartes sur une platine il existe des entretoise à clipser qui procurent un gain de temps significatif

voir ex en photo jointe

Entretoises

@+

 

[IRIDIUM]

Bonjour

Pour 20 plaques à usiner par mois, je fabriquerai une plaque"mère" d'épaisseur 8 à 10mm avec tout les avant trous à réaliser, puis je m'en servirai comme guide pour percer les plaques à préparer, à la perceuse à colonne.

Epaisseur 1.5 mm, pas de contrainte sur les pièces à fixer, pourquoi tarauder ?

Les vis auto-taraudeuse conviendraient, à mon humble avis.

A+

 

[JeanYves]

Bsr ,

Je pense que si vous voulez percer 20 flans ( 30 mm ) il faudrait faire le choix de monter des douilles taraudées , percage Ø 4.75 , sans doutes ? .
Je crois qu'il faudrai se limiter à 10 flans ( 15 mm ) pour un foret de 2.5 pour tarauder à M3 , sinon il y a un grand risque de devier au percage et aussi de casser .

 

[cantause]

Bonjour,

Merci à tous pour vos idées (et particulièrement à Bbr pour son système de bridage)

Pour répondre à vos suggestions concernant le système de fixation, je dois absolument avoir une entretoise pour surélever de 6mm la carte électronique par rapport à la platine dont i est question ici. J'aimerais idéalement employer de entretoises mâle/femelle en laiton, la partie mâle se vissant dans la tôle, la partie femelle recevant la vis de fixation.
J'ai retenu pour les parties à tarauder le filet 6-32 UNC, qui est le standard en informatique, certainement pas la solution la plus élégante, l'avant trou sera de 2,7mm, je n'ai pas de problème en ce qui concerne de travailler par empilements de 10 tôles ou moins. Les trous ne servants qu'au passage de vis, et recevant des passants en caoutchoucs (tores à section en U), seront plutôt de 5-6mm et devraient être moins critiques.
L'idée des entretoises en plastique est bonne mais en cas de casse lors d'un remplacement de carte, cette pièce ne fait pas nécessairement partie de la valise de maintenance moyenne, j'essaie d'anticiper ce genre de problèmes. Pour avoir travaillé avec des informaticiens depuis un petit temps déjà, j'ai remarqué qu'en général leur sens du bricolage est poussé à l'extrême et tant que ça marche on utilise ce qui passe sous la main, je me limite donc aux entretoises de 1/4" et à la visserie 6-32 qui font partie de leur assortiment standard.
L'usinage des flancs des tôles n'est pas obligatoire, mais comme je dispose de peu de place pour insérer ces platines, je ne peux pas me permettre beaucoup de jeux dans leur système de guidage, si l'usinage des flancs me permet de gagner un demi millimètre sur la profondeur des gorges de guidage je serais très content.

J'essaierai différentes solutions dès que possible mais pour l'instant je potasse les catalogues d'outils coupants et d'accessoires car à part un set de brides je n'ai pas d'outillage pour la fraiseuse. Du côté de la perceuse sur colonne c'est à peu près complet, mais je dois encore passer un coup d'alésoir dans le cône de la broche qui n'était pas en super état lorsque je l'ai achetée et une bavure induit un faux-rond considérable.

Merci pour votre aide.

François

 

[JeanYves]

Bjr ,

"Pour répondre à vos suggestions concernant le système de fixation, je dois absolument avoir une entretoise pour surélever de 6mm la carte électronique par rapport à la platine dont i est question ici. J'aimerais idéalement employer de entretoises mâle/femelle en laiton, la partie mâle se vissant dans la tôle, la partie femelle recevant la vis de fixation."

Dans ce cas , le plus simple est d'utiliser des douilles Avdel ou autres marques similaires .

 

[cantause]

Un rivet fileté était mon idée de départ mais présentent plusieurs inconvénients:
-Ca prend du temps, il faut le visser sur le porte-rivet, le mettre en place puis le dévisser.
-Ca a un prix, pas excessif mais à par le prix du taraud un filet ne coûte intrinsèquement pas grand chose.
-La collerette va ajouter en hauteur, j'aimerais me limiter au strict minimum sur ce point avec le 1/4 de pouce de l'entretoise, qui est la hauteur normalisée que je dois respecter.

J'aime beaucoup les rivets filetés, c'est très pratique, mais dans mon cas, je ne tire pas plus parti de leurs avantages qu'avec un simple taraudage car je n'ai pas de charge sur le filet.
Le tout est de voir si le taraudage d'un empilement est réalisable, là ça serait génial car ça serait peu coûteux en temps et en argent, sinon quelle solution serait jouable pour les faire un par un, avec la perceuse sur colonne par exemple.

Il faut bien garder à l'esprit qu'il s'agit d'assemblages pour du matériel informatique et que pour des raisons de coûts les moyens utilisés sont loin d'être aussi propres qu'en conception mécanique, d'un autre côté les contraintes sont des plus faibles.

 

[JeanYves]

Re ,

Je ne suis pas certain de connaitre ce que vous appellez rivet fileté ?
Mais les douilles Avdel , modele Finsert sont utilisées couramment pour faire ce genre de fixation , lorsque vous vissez du coté ecrou , la hauteur sert d'entretoise .
Et de l'autre coté elles sont auto-affleurantes comme precisé dans la doc .
Quand on montage , c'est relativement rapide avec les derniers outillages de pose .

Ces plaques sont tout à fait réalisable par percage , mais vous ne percerez pas 30 mm avec des forets de 2.5 .
On m'a appris , il y a longtemps , que l'on perce jusqu'à une profondeur de 4 Ø sans probleme , mais bon , on peu faire une petite entorse jusqu'à 15 mm .
C'est la pièce typique à faire en poinçonnage CN , puis cisaillage ; mais c'est tout à fait possible sur perceuse sensitive avec un gabarit de percage munis de canons .
L'empilage par contre peut poser des pb , comme en cisaillage les formats inevitablement ne seront pas tous à la même cote , ni au même equerrage , les ecarts vont se reporter sur la position des trous , sur les entraxes .
Il faut donc s'assurer qu' aucun ne bougent et prevoir un serrage vertical .

 

[lacier]

Bonjour à tous, bonjour cantause,

C'est parfois vraiment galère d'usiner des tôles prises en paquet. On est gêné par les brides quand on veut faire le contournage, il faut alors s'y prendre en plusieurs fois en les déplaçant. L'empilage de tôle a tendance gonfler là où on usine loin des brides, les copeaux de perçage puis taraudage sont refoulés entre les tôles si elles ne sont pas assez comprimées.

Si on peut faire des trous pour la fixation (trous souvent non fonctionnels pour la pièce finie) au préalable dans les tôles, cela arrange bien les choses car on évite les brides sur le contour extérieur et en mettant les vis aux endroits stratégiques, le paquet de tôles ne gonfle presque là où on doit travailler (perçages, contournages intérieurs..). Mais ce système oblige à faire quelques perçages sur chaque tôle, une par une, pour passer les vis de bridages (M6, M8, M10...). Le bridage peut se faire en vissant l'ensemble sur un martyr, une tôle épaisse fixée sur la table par exemple.

Pour un travail en petites séries répétitives (quand le plan de la pièce est stabilisé), il est possible de faire une pièce serre flanc qui facilitera un peu les manipulation mais qui complique l'usinage du paquet avec de petits outils de par son épaisseur.

Pour ce type de pièce, l'idéal est le poinçonnage cn ou la découpe laser. Tu peux faire tous les trous, les découpes inter, les amorces de pliage, du marquage, le contour ext, des micro attaches pour des variantes de pièces... etc
Tout ceci dans des délais très courts avec de la tôle brute, EZ ou galva. Les prix sont compétitifs, même pour des très petites séries et les modifications d'une fabrication à l'autre se font sans modif d'outillage. Mais bon... tu souhaites sans doute utiliser ta machine

Pour le taraudage en reprise, que ce soit après perçage au foret ou après poinçonnage ou découpe laser, l'idéal est le bras de taraudage (voir Roscamat par exemple). C'est rapide, fiable, sûr, très peu de risque de casse de taraud grâce au limiteur de couple. C'est un investissement certain, mais l'efficacité est réelle.