Poinçonneuse - choix matière et traitement

[Legnano]

Bonsoir
j'ai comme projet la réalisation d'une poinçonneuse un peu spéciale.
il s'agit d'une machine réalisant en même temps le formage et la découpe d'une feuille d'acier doux de 0,3mm.
De par ce fait, je me retrouve avec un couple poinçon et matrice impossible à réaffuter, donc je cherche la meilleur résilience et dureté possible.
Je vise 20 à 30 000 découpe par an. Déjà, si un poinçonneur de métier savait me dire à quelle vitesse susent les outils, je pourrais voir si l'impossibilité de l'affutage est viable pour mon projet.

Je pensais me tourner vers un Z160, avec une bonne vieille trempe des familles. Y à il une meilleur option?

mais j'ai un dilemme : mon poinçon est relativement ouvragé. Vu du dessus, il à une forme de "U" de 25x30mm, avec une largeur de 5 à 8mm au fond du "U" et plutôt 12 sur les côtés. Hauteur 20mm.

J'ai bien peur que la trempe ne le déforme, et que je perde mon jeu fonctionnel poinçon / matrice de 0,015mm.
Je pourrais le monter avec des goupilles sur une plaque de base, mais j'ai peur que ça ne suffise pas à le retenir sur toute sa hauteur.

L'option ultime pour moi, serrait d'arriver à tremper à cœur mon brut (40x50x100), et de découper au fil après la trempe. le bonus serait que je trempe poinçon ET matrice en une seul fois. mais je me demande si c'est vraiment possible, et quelle dureté je pourrais espérer.

Enfin, dernière hypothèse : faire une trempe ultra localisée sur l'arrête de coupe. mais comment?

Merci de m'avoir lu.

 

[kiki86]

bonsoir
acier Z100 CDV 5

 

[Legnano]

Merci !
Quand on parle d' "indéformabilité", c'est à l'usage je suppose, pas lors de la trempe ?
Et ça se laisse usiner avant trempe?

 

[sergepol]

L'indéformabilité est lors de la trempe et c'est usinable avant trempe, faire le bon choix de Vc en fonction de vos outils.
Salutations

 

[Dodore]

J’ai rien compris
tu parles d’une tôle de 0,3 mm et je vois une pièce de 20 mm d´épais
il serait , à mon avis plus intéressant de mettre le dessin de ta pièce fini que tu veux obtenir
juste une piste
j’ai vu travailler des outilleurs , il y a très très longtemps et dans le cas d’une pièce emboutie et poinçonner ils faisait un « outil suisse à colonnes » encore appelé « outil à suivre «
c’est un métier assez technique et sans vouloir te décourager , il serait intéressant que tu te documente sur ces techniques
Pour moi il est utopique de penser que tu ne vas pas réaffuter ton outil

 

[kiki86]

bonjour
le fait de réaffuter le poinçon ne change en rien ses dimensions
pour Dodore
une pièce de 20 mm d´épais je suppose dimension des outils de découpe
effectivement outil a suivre

 

[Legnano]

J’ai rien compris
tu parles d’une tôle de 0,3 mm et je vois une pièce de 20 mm d´épais

Comme dit kiki, le dessin représente le poinçon. la tôle fait bien 0.3mm

j’ai vu travailler des outilleurs , il y a très très longtemps et dans le cas d’une pièce emboutie et poinçonner ils faisait un « outil suisse à colonnes » encore appelé « outil à suivre «
c’est un métier assez technique et sans vouloir te décourager , il serait intéressant que tu te documente sur ces techniques

Le fonctionnement de ma machine est pas simple a expliquer en mot. je ferai un poste spécifique concernant son fonctionnement, promis, avec des images. On pourra mieux en discuter. promis, je metrais un lien vers ce nouveau poste.

Pour moi il est utopique de penser que tu ne vas pas réaffuter ton outil

As tu des info sur la fréquence de réafutage des outils?

le fait de réaffuter le poinçon ne change en rien ses dimensions

quand poinçon Et matrice on une dépouille, et que en plus, l’arrête de découpe n'est pas sur un plan mais sur un profile en W, l'affutage est bien compliqué...


Ici, je ne m’intéresse qu'aux matériaux et traitements.


Le Z100 semble bien plus difficile à se procurer. vous connaissez des fournisseurs pour une petite quantité?
et pour la trempe à cœur puis découpe au fil du poinçon, vous y croyez?

 

[Dodore]

Ah bon c’est uniquement le poinçon
est-ce que tu as regardé des vidéo d’outil à suivre . Tu verras qu’il n’y a pas qu’un poinçon et qu’en étudiant correctement la pièce , on peut « normalement » faire toute la pièce en un seul passage
encore une fois je ne connais pas tout dans le poinçonnage et le découpage des tôles , mais je sais qu’on peut faire des choses assez surprenante et quand j’étais tourneur dans cette atelier de fabrication d’outil j’ai vu des choses à peine croyable
sais-tu par exemple que les cosses à sertir sortent fini d’un outil de Découpage
comme celle là sauf bien sûr la partie plastique

 

[Dodore]

J’ai pas réussi à mettre que la vidéo
Tu as ici réponse #6 le fonctionnement d’un outil à suivre
la tôle entre d’un côté les pièces fini tombe de l’autre coté

 

[Legnano]

est-ce que tu as regardé des vidéo d’outil à suivre ?
...
sais-tu par exemple que les cosses à sertir sortent fini d’un outil de Découpage

Oui, je me suis in peu intéressé aux outils à suivre. Et justement, mon poinçon sert à réaliser des petites feuilles d'olivier. Largeur 10mm, longueur 40mm, une nervure au milieu, et la queue resserré comme une cosse électrique. Je me suis inspiré de machine à former les cosses pour la partie formage de la queue.

par contre, j’essaie de tout faire sur un même poste.

Pour moi il est utopique de penser que tu ne vas pas réaffuter ton outil

J'ai trouvé un tableau sur un site de fabricant de poinçon. sur une machine parfaite, je pourrais viser 100 000 coups avant de devoir affuter. pour moi ça serrait suffisant.
sur le même site, je suis tombé sur des outils spéciaux, qui font à la fois du formage et de la découpe. Ça me conforte dans l'idée que mon projet est viable.

 

[Dodore]

Comme je disais je ne suis pas spécialiste des outils de découpe et d’emboutissage
mais je viens de découvrir ( si j’ai bien compris) qu’on peut faire en opération l´emboutissage et le découpage
bonne suite dans ton projet

 

[Legnano]

dans ce document, en bas de page, il est conseillé ces matériaux :
– Z 200 C 12 (AFNOR)
– ACIER À OUTIL D3 (AISI-USA)

Pour le Z200, il semble possible d'atteindre 64HRC. pas mal ! c'est peut être même trop, défavorable à la tenacité? par contre, pour les petites pièces, il est préconisé une trempe en bain de sel à 450/500°, puis refroidir à l’air. Pas simple... quelqu'un à déjà fait ça? quels sont ces sels? ça implique d'avoir deux fours?

pour l'acier à outil D3, je trouve rien. quelqu'un connais?

 

[jeanou56]

bonsoir
Un plan de la pièce permettrai de mieux voir sa forme avec le peut de détail donné je ne vois pas l’utilité d'un outil a suivre si le flan reste plat
pour ce qui et de l'acier utilisé pour réaliser le poinçon et la matrice j'ai utilisé du z200c12 ou du x155cdv5 qui sont tous deux des aciers indéformables pour découper de la tôle d'acier doux revêtue galva ou éléctrozinguée en série pour fabriquer des radiateurs électriques pendant ma carrière
Pour le traitement thermique je pratiquai ainsi : trempe a 940° dans du fioul (ça va faire hurler mais plus dur que a l'huile de trempe et pas dangereux si peut de pièces ) revenu a 260°
Ce qui me gène c'est que pour un essai tu démarre par un problème amusant je m'explique : épaisseur de la matière 0,3 donc pour le jeu entre poinçon et la matrice 1/10e de l’épaisseur de la tôle au diamètre donc 0,015 par face donc pas de découpe au fil du poinçon et de la matrice dans le même bloc car de mémoire car le fil le plus petit fait 0;05
A voir si un talon sur le poinçon eviterai qu'il ne chasse
Pour faire du découpage avec si peut de jeu il va falloir un guidage de l'outillage et de la presse très précis car si le poinçon frotte sur la matrice l'apparition des bavures sur la pièce et très rapide
voila pour une approche de la chose , ça me rappelle des souvenirs (toute ma carriere comme outilleur)

en espérant que ça t'aidera
cordialement jean michel

 

[Legnano]

Merci Jeanou56
Je suis bien content de tomber sur un pro du poinçonnage!
En effet, il faut que je fasse un fil de discussion spécifique pour présenter mon projet.
Le but est de réaliser des feuilles d'oliviers à partir d'une bande de tôle de 10mm de large.
La feuille à une extrémité pointue, une nervure centrale et se fini à l'autre extrémité par une queue, un peu comme la partie à sertir d'une cosse électrique.
Je n'ai pas suffisamment de photos pour le faire maintenant, mais ça viendra, avec des vues de mon modèle 3D en l'état actuel.
Je peux tout de même vous montrer une animation de mon avant projet
En Bleu, la matrice
En Vert, le dévétisseur qui, avec la matrice, donne la forme nervurée
En rouge, le poinçon, qu permet de faire la pointe de la feuille. la parie decoupée par le poinçon est une chute perdue.
En turquoise, jaune et orange, le système de formage de la queue de la feuille , en relevant les bords puis en les écrasant dans une forme cylindrique de 3mm de diamètre.
On alimente la machine en ruban de tôle entre matrice en devetisseur en la faisant avancer jusqu'au système de formage de la queue à chaque découpe. la partie qui arrive dans le système de formage de la queue est deja nervurée , son bout est coupé droit par la partie di poinçon opposée à la partie pointue.

Pour ce qui est du jeu j'ai imaginé toute une gamme d'usinage pour y arriver sans pour autant avoir besoin de machines super précises :
- partir d'un brût dans lequel je tirerain la matrice, le dévétisseur et le poinçon.
- découper au fil la forme du poinçon avec une dépouille de 3° (jeu laissé par la découpe fil: 0,3mm)
- repousser la pièce mâle dans son logement pour rattraper le jeu créé par la découpe fil, et la brider en place
- trancher au fil les deux pièces en même temps, horizontalement (avec la forme souhaité) de manière a obtenir 4 pièces :
- pièce inférieur femelle : matrice
- pièce inférieur mâle : chute non utilisée
- pièce supérieur femelle : dévétisseur
- pièce supérieur mâle : poinçon
C'est comme ça que je me retrouve avec une dépouille sur le poinçon Et sur la matrice. en combinant une découpe fil de 0,3mm de large et une dépouille de 3°, j'obtiens un jeux de 0,015 au rayon .
C'est un peux sioux mais théoriquement ça passe. ATTENTION, dans la petite animation, je n'ai pas dessiné les pièces de cette façon. C'est simplifié.

Pour le guidage, je prévoyais seulement deux colonnes 10 à 15mm et des douilles à billes de bonne qualité, à jeu réglable THK. La course est de moins de 15mm.

Pour actionner tout ca je pensais à une presse à crémaillère 1t, sachant que j'ai calculé un effort de 200kg

 

[jeanou56]

bonjour
la pièce sera réalisée sur plusieurs pas donc c'est bien un outil a suivre vu le jeu poinçon matrice de 0,015 par face il faut utiliser un bloc 4 colonnes qui permettra de préserver cette précision
Pour une telle quantitée de pièces et une ep de 0,3 il faut penser que la pièce ne doit pas accrocher donc faire ce que l'on appelle un squelette cet a dire une bande de tôle de chaque coté de la pièce qui permet de faire avancer la pièce et de la soulever pour éviter que ça n'accroche si la matrice comporte des reliefs du genre de la mise en forme du fut de la tige et que ça n’accroche a la remonter de l'outil
La séparation a fin de l'outil pièce et bandes du squelette qui devient une chute donc ça conditionne aussi le sens de la pièce par rapport a la bande de tôle et les accroches sur squelette qui risque de se voir après séparation ( ce que l'on voit sur la cosse a sertir cote œil)
pour le roulage du fut tu ne peut pas le faire sur 1 poste ça ce fait en 2 fois : un pas pour faire un u et le 2e pour rouler
le ailes du u
j'ai vu ce genre d'outil comme dit DODORE chez amp qui fabrique des cosses de connexion électrique c'est de la mécanique fine et d’extrême précision et AMP faisait un affutage préventif car frappe a 300 coups minute de mémoire dans du laiton
En résumé pas question de prendre ton outillage a la légère et de penser que ça va couter quelques centaine d'euros
voila une petite approche
De mémoire j'achetai mes blocs a colonne chez PORTER mais apparemment font plus (déjà 10 ans de retraite)
cordialement

 

[Legnano]

OK, je sui stout de suite un peu moins enthousiaste, mais ça vaux mieux que de se planter lamentablement.

Faire une véritable machine à suivre, avec squelette et tout ce que tu préconise sera probablement trop compliqué et hors budget, à savoir 2000€.
Je vais déjà me faire une petite maquette pour tester le principe de serrage de la queue, dans le principe actuel.
Je pourrais toujours profiter de ce retour d'expérience pour faire une machine qui fasse uniquement le formage de la queue.
Si c'est très positif, je pourrais investir dans un bloc a colonnes. j'ai un devis de RABOURDIN. Ça va chercher dans les 500 à 1000 en fonction des options.
Mais comment place t-on poinçon et matrice sur les plateaux avec une précision de 0,015mm MAXI ? Pour y arriver, je prévoyais d'usiner les trous de guidage dans mon bloc brut avant de séparer poinçon e matrice par la découpe fil. Si je dois faire des goupillages si précis dans les plateaux, poinçon et matrice séparément, j'ai peur d'être incapable de faire ça avec le matériel dont je dispose.

Le squelette serai aussi rédhibitoire. Pour le risque de "collage" de la tôle à la matrice, c'est pas si problématique vu la cadence recherchée. Actuellement, il faut 40 secondes pour faire une feuille. je visais 5 secondes avec mon poinçon. Avec un petit embout magnétique je pourrais retirer la feuille sans trop de problème, et l'alimentation manuelle peut se faire avec suffisement de soin pour assuer le bon positionnement. Enfin, un éjecteur au centre du poinçon pourrait chasser la chute qui elle, est moins accessible.

 

[jeanou56]

ça explique le coup d'un outil de découpe car la précision et indispensable et avec si peut de jeu !
Vu les quantités et le cout de la main d’œuvre je n’envisageai pas le coup par coup cela reste possible avec un outil a plusieurs postes
Mais cela ne change rien au point de vu précision , l'idée du poussoir a ressort et toujours utilisée si c'est possible de loger ce poussoir et son ressort dans le poinçon et ne pas oublier qu'il faut parfaitement démagnétiser toutes les pièces rectifiées
Une chose a ne pas négliger c'est l'aspect sécurité a savoir commande bimanuelle homologuée obligatoire et carter empêchant une personne autre que l'opérateur de mettre sa main ou un doigt dans l'outil pendant le travail car il ne faut pas oublier que la personne ou le bureau d’étude qui fait l’étude garanti la conformité au réglement du travail ( l'inspecteur du travail de ma région m'avait expliqué que je devais pouvoir fournir les calculs de résistance des métaux en cas d'accident)
bon voila un peut de précision encore
j'ai eu l'occasion de faire plusieurs machines spéciales pour mon employeur et donc pour me couvrir je faisait réceptionner la machine par les APAVES et j'affichai le numero de serie et la conformité au règlement du travail je te parle de ça car tu parle d'un vérin ou d'un système a genouillère et pas d'une presse et il ne faut pas oublier que si tu ne connais pas la réglementation tu reste en première ligne en cas d'accident avec ton employeur
désolé d’être négatif mais il ne s'agit pas d'un bricolage dans ton garage plutot d'un travail pour ton employeur donc prudence et bien se renseigner !

 

[Legnano]

Je ne m'inquiétais pas trop pour la sécurité car je pensais utiliser une presse à main, que c'est la même personne qui actionne la presse et qui met potentiellement le doigt dessous... Question homologation, c'est sûr que je suis pas dans les normes, mais c'est pour un usage "familiale".
Reste la précision et l'affutage... dur- dur...
Peut etre que je vais me résigner à ne faire que le nervurage et le formage de la queue , ça sera plus raisonnable

 

[jeanou56]

bonjour
dés l'instant que c'est manuel pas de soucis de sécurité et pas d'homologation , je me suis emballé car pour la quantité annoncée je ne voyais pas ça autrement que de la grosse série et je pensait a un projet professionnel
si cela reste un transfert manuel tu peut faire un outil de découpe avec un passage au travers de la matrice et récupération de la pièce sous l'outil et une butée de pas tu peut même utiliser une presse a balancier et un outil 2 postes pour mettre en forme mais ça ne change pas la précision de la découpe et du guidage du poinçon
si tu concrétise je t'expliquerai comment faire l'assemblage j’espère que tu a a ta disposition quelques machines outil et un peut de savoir en usinage
cordialement jean michel