LA PRESSA PIEGATRICE, PARTI DELLA MACCHINA E ASSI DI MOVIMENTO

Le presse piegatrici moderne, come le piegatrici per lamiera VICLA, possono avere delle strutture diverse.

Ciò nonostante, presentano delle parti in comune quali:

• LA TRAVERSA, o pestone, che è la parte mobile su cui vengono installati i punzoni. Scorre lungo verticalmente in corrispondenza dell’asse Y e si posiziona in punti ben specifici a seconda della lavorazione da eseguire, a quote tradotte dal controllo numerico. Per la precisione, esistono gli assi Y1 e Y2 indipendenti che regolano l’eventuale sbilanciamento della macchina (in una pressa di tipo idraulico corrispondono alle diverse corse che possono effettuare i cilindri).
• IL BANCO è la parte fissa sottostante alla traversa dove vengono installate le matrici. Può contenere un sistema di centinatura (o bombatura) volto a compensare la deformazione della traversa, soprattutto in macchine dai due metri di larghezza in su. Questo sistema varia di molto, sia per filosofie progettuali diverse tra i costruttori sia per tipo di macchina. Ottimi risultati sono ottenibili utilizzando il tipo di bombatura idraulica. In questo caso, alcuni cilindri ad alta pressione e bassa portata vengono inseriti all’interno del banco della macchina con la funzione di compensare in modo preciso la deformazione della traversa durante la fase di lavorazione.
• LE SPALLE rappresentano le piastre laterali che delimitano la larghezza dell’incastellatura del telaio della macchina. Anch’esse possono essere di diverso tipo: ad esempio, nelle idrauliche sincronizzate, presentano quasi sempre un incavo che permette l’inserimento della lamiera oltre la larghezza tra di esse.
• IL CONTROLLO NUMERICO (CNC), il vero cervello della macchina. Rappresenta il dispositivo con cui si interfaccia l’operatore attraverso una programmazione diretta o off[1]line da ufficio tecnico. Molto spesso il CNC consente più modalità di programmazione come, ad esempio, la modalità numerica o la modalità grafica: la prima prevede che l’operatore inserisca i dati concernenti il pezzo da realizzare direttamente nelle caselle apposite; la seconda, più semplice soprattutto per un operatore neofita, prevede l’utilizzo di una grafica bi o tridimensionale che mostra la forma del pezzo finito oltre che la sequenza di piega.
• LA PEDALIERA, ossia il dispositivo a pedale di azionamento della macchina, in salita e in discesa. Presenta precise specifiche costruttive che la rendono rispondente alle norme di legge vigenti in tema di sicurezza.
• SOSTEGNI E/O ACCOMPAGNATORI. Sono molto spesso accessori a richiesta. Nel caso siano fissi e scorrevoli su una guida, hanno esclusivamente la funzione di sostegno in caso di lavorazione di pezzi pesanti e/o ingombranti. Qualora, invece, siano mobili (followers o accompagnatori) hanno la funzione di accompagnare la lamiera durante la lavorazione, in risalita e nella discesa
• REGISTRO POSTERIORE: si tratta del dispositivo che permette di effettuare la corretta lunghezza di piega. Generalmente è composto da una trave su cui sono montati due o più “riscontri” (backgauges) liberi di traslare lateralmente per disporsi sulla corretta posizione.

Gli assi, invece, sono:

• X: “avanti e indietro”, regola la lunghezza della piega (flangia)
• R: “in alto e in basso”, regola l’altezza del carro per un migliore appoggio del pezzo e l’eventuale montaggio di matrici dall’altezza differente.
• Z: “a destra e a sinistra”, regola la posizione del riscontro sul carro, per garantire la giusta posizione di appoggio per l’esecuzione del pezzo.

Le variabili sono molteplici.  Ad esempio, possiamo trovare riscontri indipendenti in x per pieghe coniche o profili irregolari (avremo un x1 e un x2) e assi z motorizzati (con z1 e z2) o manuali tramite registri folli.

 

La piegatura a tre punti prevede l’impiego di una accoppiata di utensili che, avvicinandosi con una determinata pressione fino ad una quota stabilita, deformano la lamiera.

Essi si dividono in:

• UTENSILI SUPERIORI, detti punzoni o coltelli.  Vengono installati alla traversa della macchina (la parte mobile).
• UTENSILI INFERIORI, detti matrici, cave o raramente prismi.  Vengono installati sul banco della macchina.

Lo standard più diffuso è quello chiamato “europeo” con gli intermediari Promecam (dall’azienda francese, ormai chiusa, che per prima li produsse e li diffuse), in tutte le sue derivazioni e miglioramenti. Esistono intermediari Promecam con bloccaggio manuale, pneumatico, idraulico, attacco rapido, ecc.  Questi intermediari fanno da “cuscinetto” tra gli utensili e il pestone e solitamente sono dotati di un cuneo posteriore con il quale se ne regola l’altezza, correggendo di fatto la chiusura degli angoli. Hanno spesso delle placchette che possono essere smontate per consentire l’installazione di utensili rovesci, se ve ne fosse bisogno. Gli utensili adatti a questo standard hanno una sagoma asimmetrica e una non coassialità tra la punta e la base.

L’altro standard (in realtà ne racchiude diversi) è quello che utilizza utensili generalmente più alti e, soprattutto, coassiali. La differenza ulteriore che si nota è l’assenza di intermediari tra utensili e pestone: i punzoni vengono fissati direttamente alla traversa mediante diversi tipi di attacco. Un modello molto diffuso è l’attacco Wila, chiamato da alcuni “standard americano”. Anche le matrici vengono fissate sul banco in maniera diversa a seconda dello standard.

CARATTERISTICHE DEGLI UTENSILI E SCELTA

Indipendentemente dallo standard, la scelta degli utensili è un’azione da compiere con cura e valutando molteplici aspetti quali tipo di materiale, spessore, piega da ottenere e ingombri del pezzo.  I punzoni, ad esempio, presentano una forma ben specifica che ne rivela, già a prima vista, lo scopo per cui sono stati realizzati. Un punzone avente un grande incavo, chiamato in gergo “collo di cigno”, è sicuramente stato realizzato per poter ottenere pezzi a C profonda, con doppie pieghe che altrimenti genererebbero collisioni. Avere un incavo maggiore ha senza dubbio, come primo effetto, il calo della portata sopportabile dall’utensile, ma consente anche la realizzazione di pezzi speciali.

Come si può ben notare, è presente un reticolato che serve ad indicare gli ingombri raggiungibili con quel punzone specifico su un pezzo da piegare. Questo tipo di grafica è spesso presente sui manuali dei costruttori di utensili e si rivela molto utile in fase di scelta del punzone.

Completando l’argomento, possiamo aggiungere che ogni punzone ed ogni matrice vanno necessariamente accompagnati da una serie di dati che, oltre a renderli riconoscibili, ci informano circa tutte le loro caratteristiche e capacità.

IN BREVE

Esistono delle semplici linee guida che possono favorire il neofita nella scelta del corretto attrezzaggio.

In presenza di materiali molto diffusi quali gli acciai al carbonio (comunemente chiamati ferro), l’acciaio inossidabile e le leghe di alluminio più diffuse, per la corretta determinazione della matrice da installare è sufficiente seguire la formula sottostante:

V= s*8

Dove V è la larghezza della matrice, s lo spessore della lamiera.

Il risultato che si ottiene è da considerarsi puramente indicativo, in quanto possono esserci condizioni in cui è necessario scegliere una matrice con una larghezza di V minore (ad esempio, in presenza di bordi minimi ridotti o di fori vicino alla linea di piegatura). Tuttavia, ridurre la larghezza della matrice comporta un aumento della forza necessaria per la piegatura del pezzo: di conseguenza non bisogna mai scendere sotto certi limiti per non rischiare di danneggiare gli utensili.

Un esempio pratico: in presenza di uno spessore di 3 mm di S235 (acciaio al carbonio da carpenteria tra i più utilizzati) è consigliata una matrice da V= 25. s*8 in questo caso risulta 24, ma 25 è la misura commerciale più vicina. Nulla vieta, ovviamente, di utilizzare una matrice con V=20; è però sconsigliato scendere ancora a valori, ad esempio, di V= 16. Ciò perché la forza necessaria alla piegatura aumenta considerevolmente e perché si farebbe subire al materiale uno stress molto elevato in un’area ristretta.

Ciò comporta una difficile standardizzazione delle lavorazioni. C’è anche da considerare che le misure del pezzo finito variano al variare della larghezza V della matrice, in virtù del fatto che minore è tale larghezza, più piccolo è il raggio interno naturalmente scaturito sul pezzo. Indicativamente, per gli acciai al carbonio, si può approssimare la misura del raggio interno di piegatura con la semplice operazione:

ri= V/8

Per l’acciaio inossidabile Aisi 304 tale valore va moltiplicato per 1,4. Ad esempio:

• S275, spessore 2 piegato con matrice con V=12, ri=1,5
• Aisi 304 spessore 2 piegato con matrice V=12, ri=2.1

Tali formule, pur rappresentando delle semplificazioni, rimangono un interessante e valido mezzo per delle linee guida pronte all’uso.