Comment prévenir le glissement de la pince à feuille dans les lignes d'emboutissage automobile

Le glissement de la pince de tôle est l'un des modes de défaillance les plus coûteux dans l'estampage automobile, car une pièce qui déplace, penche ou tombe interrompt le cycle de pressage, peut frapper la matrice,et est généralement mis au rebutUne pince à tôle sur une ligne tandem, une presse à transfert ou une cellule robot à six axes doit contenir les panneaux de porte, les ailes et les espaces blancs de la structure DP600·DP980 à travers des pics d'accélération de 1,5·2.5 g à des cycles de 8 ‰ 30 SPMUne prise sûre dépend de la force de frottement entre le tampon et la feuille, de sorte que la force de serrage doit dépasser le poids combiné et la charge d'inertie d'un facteur de sécurité de 2·3.Le glissement commence généralement par des tampons en polyuréthane usésCet article explique la physique de la tenue sécurisée, le processus et les raisons pour lesquelles le glissement se produit toujours,et un programme de prévention pratique couvrant la sélection des coussins, vérification de la force, outillage à changement rapide et maintenance basée sur l'état conforme à l'IATF 16949.

Qu'est-ce que le glissement des pinces à tôle et quelle physique le contrôle?

En termes d'atelier de pressage, le glissement de la pince est le déplacement relatif entre les éléments de contact de l'outillage du bout du bras et la surface de la feuille pendant le transfert d'une pièce vierge ou tirée.Les ingénieurs distinguent deux régimesLe micro-slip est un glissement de seulement une fraction de millimètre que les opérateurs voient rarement, mais il place le vide à l'extérieur de la fenêtre de positionnement de la matrice et produit une traction unilatérale et inégale.ou diffusion dimensionnelle dans les ensembles en avalLe glissement brut est la perte complète d'adhérence, lorsque le panneau oscille, s'incline ou tombe dans la presse, la matrice ou le système de transfert.

La force tangentielle maximale à laquelle une pince peut résister est égale à μ × N,où μ est le coefficient de frottement entre le tampon de contact et la feuille et N est la force de serrage normale totale appliquée par la pinceLes chiffres expliquent la plupart des défaillances de champ: les doigts d'acier sur une feuille d'acier ne produisent qu'environ 0,15 ‰ 0.2; les tampons en polyuréthane ou en nitrile sur l'acier propre et sec atteignent 0,5 ‰.8; les mêmes tampons sur les blancs recouverts de lubrifiant d'emboutissage peuvent tomber à 0,3 ou moins.Les concepteurs doivent donc mesurer la force de serrage à partir de la masse de la pièce multipliée par la gravité plus l'accélération au pire des cas du profil de mouvement, et la pratique responsable multiplie ce résultat par un facteur de sécurité de 2 ¢3 avant de choisir une pince ou une coupe.

Les panneaux extérieurs en aluminium non magnétique 5xxx/6xxx ne peuvent pas être tenus magnétiquement,les outils à base de tasse appliquent donc le vide à −60 à −80 kPa en utilisant des tasses d'un diamètre d'environ 30 mm pour les petites pièces structurelles jusqu'à 150 mm pour les grandes peaux extérieuresLa force de maintien est égale au niveau de vide multiplié par la surface effective de la tasse, et les bords grasses ou rugueux causent une fuite qui réduit silencieusement l'adhérence.

La géométrie des contacts est aussi importante que la force, une plaque plate rencontrant une porte incurvée sur une minuscule empreinte concentre la pression et limite la zone de frottement.tandis que les plaquettes usinées à contour répartissent la charge sur le panneau. les points de fixation doivent être placés à au moins 3·5 mm des bords découpés pour éviter que les bords ne glissent et ne doivent jamais être placés sur des perles de tirage ou sur une surface visible de classe A de peaux extérieures minces de 0,6·0,8 mm,qui se déforment facilement sous une charge concentrée.

Pourquoi le glissement de la pince coûte encore de l'argent aux lignes de presse modernes

Sur une grande ligne de panneau extérieur fonctionnant à 8 18 SPM, chaque arrêt non planifié supprime huit à dix-huit parties de débit par minute, et un événement de glissement s'arrête rarement à une partie.Un blanc qui se déplace dans la pince peut être tiré hors du centre et jeté, et une double alimentation ou une chute blanche peut frapper la matrice et laisser des bosses qui nécessitent des heures de réparation de l'atelier de matrice plus une course complète de requalification.Dans les cellules de manipulation de robots, le même événement devient un problème de sécurité., car un panneau oscillant peut frapper la protection, l'outillage ou un opérateur qui intervient lors d'une intervention manuelle.

Le dérapage apparaît également comme un coût de qualité. le dérapage produit des pièces qui passent les contrôles dimensionnels à la presse mais créent des problèmes d'ajustement au soudage et à l'assemblage,conduire des cycles de retravail et des chiffres PPM plus élevés sur les cartes de pointage des clientsEn vertu des audits IATF 16949 ou VDA 6.3, les dommages de manutention récurrents sans contre-mesures documentées sont considérés comme une faiblesse du contrôle du processus, et non comme de la malchance.

Un autre coût caché mérite l'attention: les dommages de surface causés par la pièce glissée elle-même.et si c'est une peau extérieure, elle peut être irréparable au moment où la ligne s'arrêteLorsque le même pinceau est équipé de plusieurs matières en un seul quart de travail, DC04 le matin et DP780 après le déjeuner, le poids et le comportement de frottement changent plus rapidement que la documentation d'installation,à moins que la recette de serrage ne soit spécifique au grade.

La partie frustrante est que la plupart des événements sont évitables, mais ils se répètent à cause de trois habitudes: le frottement est supposé pour l'acier sec propre tandis que les vrais blancs transportent du lubrifiant;la force de serrage n'est jamais vérifiée de nouveau après le remplacement du tampon ou le changement de la qualité du matériau; et l'outillage est dimensionné pour le poids nominal de la pièce au lieu de l'accélération au pire des cas lors du mouvement de la barre transversale de la pression de transfert ou des trajectoires de balancement du robot.Un programme systématique de prévention est payant de quatre façons concrètes.:

• L'outillage et la protection du débit: une force de serrage correcte empêche les événements de changement de vitesse et de double alimentation qui provoquent des accidents; chaque erreur d'alimentation évitée permet d'économiser des minutes de temps d'arrêt et une réparation coûteuse.
• Précision de placement: une pince qui ne se glisse jamais conserve des espaces vides à l'intérieur de la fenêtre de positionnement de ± 0,5 mm dont les stations de transfert et de tandem ont besoin pour une qualité constante du tirage et de la bride.
• Faible coût des consommables et de la ferraille: l'inspection prévue des plateaux, les vérifications de la résistance documentées et les pièces de rechange en stock coûtent une fraction d'un panneau extérieur démonté ou d'un quart de nuit d'urgence.
• Discipline du processus prête à l'audit: les spécifications écrites de serrage, les limites d'usure des tampons et les dossiers de changement alignent le processus de manutention sur les attentes de la norme IATF 16949 et de la norme VDA 6.3.

Les pinces à changement rapide standardisées avec accouplement à point zéro et une recette de pression par numéro de pièce transforment le changement en une routine SMED effectuée en moins de 15 minutes,supprimer la variabilité de configuration qui provoque la plupart des glissements de terrain.

Comment éviter le glissement d'une pince: un programme étape par étape

Le programme ci-dessous suit la séquence qu'une équipe d'automatisation utilise lors de la conception d'une nouvelle pince ou du dépannage d'une pince existante sur une ligne de presse en direct.

Étape 1: Calculer la force de serrage requise à partir de la masse et du mouvement

La force tangentielle minimale est F = m × (g + a), où a est l'accélération du bras du robot ou de la barre transversale de transfert dans le pire des cas,généralement 1.5·2,5 g lors de la manipulation à grande vitesse du panneau. Multipliez le résultat par un facteur de sécurité de 2·3. Par exemple, une porte à vide intérieure de 15 kg accélérée à 2 g a besoin de F = 15 × 29,4 ≈ 441 N;avec un facteur de sécurité de 2.5 la pince doit résister à environ 1100 N, et avec des tampons en polyuréthane à μ ≈ 0,6 la force de serrage normale requise est d'environ 1850 N sur quatre pinces d'environ 460 N chacune.

Étape 2: sélectionnez le matériau de la plaque et la géométrie de contact pour la qualité de la feuille

Le polyuréthane plus dur de la gamme 80 ‰ 95 Shore A résiste à la pellicule d'huile et à l'usure sur les blancs structurels, tandis que les tampons plus doux de 55 ‰ 70 Shore A ou de nitrile se conforment aux peaux extérieures sans les imprimer.Remplacer les doigts en acier nus partout où les surfaces visibles sont manipulées, et contourner la face de la plaque à la géométrie de la pièce pour maximiser la zone de contact sur les panneaux courbes. Gardez chaque point de serrage à au moins 3?? 5 mm du bord découpé. Lorsque le lubrifiant ou la qualité change,de DC01 à HSLA ou d'acier à 5xxx aluminium, requalifier le frottement par un essai de traction sur un échantillon vierge.

Étape 3: Vérifiez le circuit sous vide des pinces à base de tasse

Pour les outils sous vide, concevez le circuit de sorte que chaque tasse voit de -60 à -80 kPa dans des conditions dynamiques, pas seulement au repos.adapter des vannes de contrôle anti-chute de sorte qu'une perte de puissance ne libère jamais le panneau, et ajouter des interrupteurs sous vide qui confirment l'adhérence avant le démarrage du mouvement. Sélectionnez des diamètres de tasse dans la plage de 30 à 150 mm à partir du poids de la pièce et de l'accélération, et testez avec la surface huileuse réelle,parce que la fuite à un bord de garniture rugueuse peut réduire de moitié la force de maintien efficaceGardez les gobelets de rechange et les joints de lèvres sur la ligne et vérifiez les fuites au démarrage.

Étape 4: normaliser le changement avec des systèmes d'adhésifs à changement rapide

La plupart des événements de glissement se concentrent autour du changement, lorsque les outils sont échangés entre les numéros de pièces.et conserver une recette de serrage pour chaque numéro de pièce couvrant les pressions, la sélection de la tasse, le type de coussinet et la valeur de contrôle de la force.et valider chaque pince nouvellement montée par rapport à une pièce de mannequin principale avant la première course de productionÉtiquettez le cadre avec le numéro de pièce pour que l'équipe de configuration ne puisse pas mélanger les outils.

Étape 5: Surveiller l'usure et vérifier à nouveau la force selon un calendrier basé sur les conditions

Les plaquettes s'usent à chaque cycle, et le frottement se dégrade bien avant que les dommages ne soient visibles.et remplacer les plaquettes par des ensembles correspondants à la limite d'usure définie par le fournisseur de pinces- Re-vérifier la force de serrage avec une jauge de force après chaque remplacement de plaquette, changement de matrices ou changement de qualité de matériau, et enregistrer les vérifications de couple sur les fixations.La durée de vie des plaquettes dans les véhicules est généralement comprise entre des centaines de milliers et plus d'un million de cycles., donc tendance des données et laisser le calendrier de maintenance suivre la consommation réelle.

Questions fréquemment posées

Quelle est la cause la plus fréquente de glissement des pinces en tôle?

La perte de frottement est le coupable habituel. le frottement disponible entre le tampon et la feuille tombe en dessous de la charge tangentielle requise parce que les tampons sont usés ou contaminés, le vide porte un lubrifiant lourd,la zone de contact est trop petite sur la géométrie courbeSur les outils sous vide, la fuite à travers les bords recouverts d'huile est l'échec silencieux équivalent.

Quelle force de serrage une pince a-t-elle besoin pour tenir une pièce estampillée?

Assez pour résister au poids de la pièce plus la charge inertielle du pire des cas, multipliée par un facteur de sécurité de 2 ̊3.alors qu'un panneau structural de 20 kg sur une ligne de transfert rapide peut nécessiter plusieurs kilonewtons répartis sur plusieurs points de serrage.

Qu'est-ce qui est mieux: des doigts en acier, des coussinets doux ou des gobelets d'aspirateur?

Les doigts d'acier sur l'acier donnent un coefficient de frottement de seulement 0,15 ‰ 0,2 et glissent facilement sur les blancs huileux, de sorte que les tampons en polyuréthane ou en nitrile à 0,5 ‰ 0.8 sont préférés pour les serrures mécaniquesLes gobelets sous vide conviennent aux panneaux en aluminium non magnétiques 5xxx/6xxx, et de nombreux outils combinent des tampons souples avec des gobelets sous vide pour les programmes à matériaux mixtes.

Les pièces d'étanchéité huileuses peuvent- elles glisser, même si elles sont neuves?

Le lubrifiant d'estampage forme un film entre le tampon et la feuille qui peut réduire le coefficient de frottement effectif d'environ la moitié.mais la conception doit utiliser des valeurs de frottement mesurées avec le lubrifiant réelLes motifs de coussin à dentelle ou l'assistance au vide sont des contre-mesures courantes lorsque l'huile lourde est inévitable.

À quelle fréquence doit- on inspecter ou remplacer les pinces d'accrochage?

Inspectez visuellement les plaquettes à chaque changement pour détecter la saleté, les déchirures ou les vitrages, et mesurez l'épaisseur restante chaque semaine ou chaque mois en fonction du débit.Le remplacement est généralement compris entre des centaines de milliers et plus d'un million de cycles. Remplacez les coussinets dans des ensembles correspondants, vérifiez à nouveau la force de serrage par la suite et enregistrez l'action afin que les tendances d'usure restent visibles pour la maintenance et les auditeurs.

La détection du double vide et les capteurs partiellement présents empêchent-ils les dommages par glissement?

Les capteurs d'épaisseur en double à l'arrêt du débrancheur arrêtent les deux feuilles, une des principales causes d'accidents lorsque la pince ne peut pas supporter le poids supplémentaire.,L'un et l'autre appartiennent au circuit de qualité.

Conclusion

Les glissades dans les pinces en tôle ne sont jamais aléatoires: elles sont le résultat prévisible du frottement, de la force, de la géométrie et de l'usure laissés au hasard.Lorsque la force de serrage est calculée à partir de la masse réelle et de l'accélération avec un facteur de sécurité de 2·3, les tampons sont adaptés à la qualité de la tôle, les circuits sous vide sont vérifiés pour les fuites, le changement suit une norme de changement rapide et l'usure est suivie selon un calendrier basé sur l'état,Les événements et leurs conséquences coûteuses disparaissent en grande partie.. La même discipline produit la documentation que les auditeurs de l'IATF 16949 et de la VDA 6.3 attendent.Envoyez-nous vos dessins de pièces.Notre équipe d'ingénieurs vous aidera à définir les exigences en matière de force de serrage, les spécifications des plaquettes et le plan de vérification de votre ligne de presse.