Conception du système pneumatique d'une cintreuse
Au cours de mon parcours dans le monde de la fabrication métallique, j'ai acquis de précieuses connaissances sur la conception des systèmes pneumatiques des cintreuses. Ces systèmes jouent un rôle crucial dans l'amélioration de l'efficacité et de la précision des processus de pliage en utilisant l'air comprimé pour actionner divers composants. Comprendre les subtilités de la conception de ces systèmes est essentiel pour optimiser les performances et garantir un fonctionnement fiable. Au fil des ans, j'ai exploré les éléments clés de ces systèmes, notamment les actionneurs, les vannes et les mécanismes de contrôle. Dans cet article, je partagerai mes connaissances sur la conception des systèmes pneumatiques des cintreuses, en soulignant son importance et ses applications pratiques dans l'industrie.
Le pliage est une méthode de pliage de diverses pièces métalliques selon un angle, un rayon de courbure et une forme spécifiques. machine à cintrer Il s'agit d'un équipement spécialisé pour le pliage de tôles. Grâce à sa simplicité d'utilisation et à sa polyvalence, il est largement utilisé dans l'industrie de la tôle. Actuellement, la plieuse est principalement équipée d'un système hydraulique.
Bien que le système hydraulique puisse atteindre une pression plus élevée et que la transmission soit relativement stable, les fuites ne peuvent être ignorées, ce qui peut facilement polluer l'environnement. Le système hydraulique est difficile à dépanner et nécessite un personnel de maintenance qualifié. Le système pneumatique, en revanche, est exempt d'air, économique et ne pollue pas l'atmosphère. De plus, son entretien est simple et pratique, les canalisations sont peu sujettes aux obstructions, son utilisation est sûre et fiable, et une protection automatique contre les surcharges est intégrée. Son utilisation est de plus en plus répandue dans la fabrication mécanique.
1. Exigences de fonctionnement de la cintreuse hydraulique
Lorsque la cintreuse est en fonctionnement (figure 1), lorsque la pièce atteint la position spécifiée (a2), si le bouton de démarrage est enfoncé, le vérin se déploie pour plier la pièce conformément aux exigences de conception (position d'arrivée a1), puis revient rapidement en position initiale, complétant ainsi un cycle de travail. Si la pièce n'atteint pas la position spécifiée (a2), le vérin ne fonctionne pas, même en appuyant sur le bouton. De plus, afin de répondre aux exigences d'usinage de pièces de différents matériaux et diamètres, la pression de travail du système doit être réglable.
2. Calcul de la force de flexion
Actuellement, pour le pliage libre en V, il existe généralement deux formules de calcul de la force de pliage couramment utilisées. Dans cette formule, la largeur V de l'ouverture du moule est généralement de 8 à 10 fois l'épaisseur S de la tôle, et le diamètre intérieur de la pièce à plier est r = (0,16 ~ 0,17) V, comme illustré à la figure 2.
F——force de flexion, KN;
S——épaisseur de la tôle, mm;
l——longueur de pliage de la tôle, m;
V——largeur de l’ouverture inférieure, mm ;
σb – résistance à la traction du matériau, MPa.
Par exemple, une plaque d'acier d'une longueur l = 1 m, d'une épaisseur S = 2 mm et d'une résistance à la traction du matériau σb = 450 MPa est prise comme exemple, et le rayon de courbure r = 3,5 mm et la largeur d'ouverture inférieure du moule V = 20 mm.
Calculez d'abord le rapport hauteur/largeur et le rapport hauteur/largeur :
V/S = 10 r/V = 0,17
Le rapport largeur/épaisseur et le rapport hauteur/largeur sont conformes aux exigences de la plage de formules, et la force de flexion est calculée par deux formules de calcul :
D'après les résultats du calcul, on peut voir que la force de flexion calculée par les deux formules de calcul couramment utilisées n'est pas très différente, et le F = 416 KN calculé par la formule précédente est sélectionné comme force de flexion de la tôle pour la conception.
3. Conception du système pneumatique de la cintreuse
Analyser les exigences de fonctionnement de la cintreuse. Le système pneumatique de la cintreuse présente une vitesse de déplacement faible et une faible distance de déplacement, mais la force de pliage requise est importante. Le retour rapide permet de gagner du temps et nécessite un retour rapide. Un interrupteur de course permet de contrôler la position de la plaque pliée. Compte tenu de la force de pliage importante de la cintreuse, un système de commande à double soupape de pression a été intégré à la conception du système pneumatique pour garantir la sécurité. Suite à cette analyse, le schéma du système pneumatique de la cintreuse est présenté à la figure 3.
soupape de pression 5-Soupape d'échappement rapide 6-Vérin à tige de piston simple à double effet 7- deux positions
vanne d'inversion à double commande d'air à cinq voies 8, 9- vanne d'inversion motorisée à trois voies à deux positions
Figure 3 — Schéma du système pneumatique de la cintreuse
Principe de fonctionnement du système pneumatique de la cintreuse : la feuille se déplace vers la position a2 pour appuyer sur la valve 9, appuyez sur la valve 3, l'air comprimé entre dans la valve à double pression 4 via la valve 3 et la valve 9, entre dans le port de commande d'air gauche de la valve 7, la valve 7 position gauche Fonctionnement, la soupape d'admission d'air comprimé 7 est laissée pour entrer dans le cylindre sans la cavité de la tige via la valve 5, et le piston est étendu pour se plier.
Lorsque le matériau en feuille est plié et pressé jusqu'à la position a1, la vanne 8 est ouverte, l'air comprimé entre dans l'orifice de commande d'air droit de la vanne 7 via la position gauche de la vanne 8, et la vanne 7 est changée en position droite, et l'air comprimé entre dans le cylindre avec la chambre de tige via la vanne 7, et la chambre sans tige L'air comprimé est évacué via l'orifice d'échappement rapide de la vanne 5, et le piston est rapidement rétracté.
4. Sélection des cylindres pour le système pneumatique de la cintreuse
La Chine produit actuellement cinq types de vérins standardisés. Lors de la production, privilégiez les vérins standardisés. Conformément au manuel de conception hydraulique et pneumatique, la pression d'admission du vérin est de p = 1 MPa. Sélectionnez un taux de charge de η = 75%. Calculez le diamètre intérieur du vérin selon la formule de calcul de l'alésage.
Selon la norme de diamètre intérieur du cylindre, un cylindre ayant un diamètre intérieur de 250 mm et un diamètre de tige de piston de 70 mm est sélectionné.
5. Conclusion
Les cintreuses sont largement utilisées dans divers secteurs industriels. Elles adoptent un système pneumatique pour réduire l'impact environnemental dû aux fuites d'huile, économiser l'énergie et être faciles à utiliser. L'analyse du fonctionnement de la cintreuse permet de concevoir son système pneumatique et de sélectionner les vérins utilisés. Ces données devraient servir de référence pour la conception ultérieure du système pneumatique des équipements mécaniques courants.