Qu’est-ce qu’un piston ?
Un piston est un élément cylindrique de machinerie utilisé pour positionner et fixer une pièce, principalement sur les centres d’usinage, au moyen d’un ressort, d’une bille ou d’une goupille.
Il comporte une bille ou une goupille à son extrémité, qui s’enfonce dans le corps sous l’effet de la charge. Lorsque la charge est relâchée, elle revient sous l’effet du ressort. Les pistons peuvent être facilement incorporés dans des équipements et des dispositifs sans qu’il soit nécessaire de concevoir et de fabriquer des goupilles, des ressorts et des dispositifs de retenue individuels.
Les pistons sont disponibles dans une large gamme de types, de formes et de caractéristiques. Il est donc important de choisir une forme adaptée à l’utilisation prévue et de vérifier la charge qui peut lui être appliquée et la taille.
Utilisations des pistons
Les pistons sont principalement utilisés pour fixer les pièces à usiner, qui sont des pièces destinées à être transformées par la machine elle-même. Toutefois, la fixation de pièces couvre un très large éventail de secteurs industriels, tels que l’alimentation, l’emballage, l’imprimerie et les semi-conducteurs.
La gamme d’applications comprend le positionnement d’équipements et d’instruments, l’extrusion de pièces, le positionnement de trous de forage, le positionnement de leviers, etc.
Principe du piston
Le piston possède un mécanisme flexible intérieur, tel qu’un ressort ou une goupille, pour fixer une pièce dans une certaine position, simplement en insérant le corps cylindrique du piston dans la machine d’usinage. La méthode d’insertion comporte des filets formés sur le côté du corps cylindrique et une rainure ou un trou hexagonal pour un tournevis est creusé sur le côté opposé de la pile de goupilles, de sorte que le piston peut être facilement fixé à la machine d’usinage à l’aide d’un tournevis, d’une clé ou d’un autre outil.
Il existe également des pistons non filetés, mais de forme cylindrique et insérés par pression. Les pistons sont principalement fabriqués en acier et en acier inoxydable, mais nombre d’entre eux sont teintés en noir pour résister à la rouille.
Le ressort interne est fabriqué dans un matériau différent de celui du corps, comme le SWP-B, tandis que les goupilles des points de fixation sont en acier résistant à l’usure. Outre l’acier, il existe également des modèles dont les goupilles sont recouvertes de résine à des fins d’isolation et pour éviter les rayures.
Types de pistons
1. Piston à bille
Ce type de piston a une pointe en forme de boule. La bille facilite le glissement et le positionnement. Il est utilisé pour positionner les leviers et les boutons, les bouchons de pilier, etc. La bille à l’extrémité s’enfonce dans le corps sous l’effet de la charge. La bille revient à sa position initiale lorsque la charge du piston dans l’encoche est libérée par la force du ressort.
2. Piston à tige
Ce type de piston s’enfonce dans le corps lorsqu’une charge est appliquée à la pointe de la goupille et revient à sa position initiale lorsque la charge est relâchée. La pointe de la goupille a la forme d’une épingle, de sorte que la position peut être réglée et que la course peut être plus longue que celle d’un piston à bille. Ils peuvent être utilisés comme butée pour les éjecteurs de pièces de presse et les leviers circulaires excentriques, mais aussi comme outil de positionnement pour les gabarits de remplacement.
3. Piston d’indexation
Il s’agit d’un type de piston dont la pointe est insérée dans un trou ou une rainure, et positionnée par un ressort intégré. Ils peuvent être retiré en actionnant un bouton et sont utilisés pour le positionnement lors de la fixation d’une pièce ou de son détachement, ou pour bloquer la position des buses, ou pour ajuster la position des fraises.
Il en existe deux types : le type à retour et le type à position de repos. Dans le premier cas, il faut tirer sur le bouton lorsque la goupille est rétractée. Dans le second cas, la goupille reste en place même lorsque le bouton est relâché. Il existe deux formes de pointes : conique et sphérique. La surface conique perce un trou dans le site d’installation, ce qui provoque un affaissement de la goupille en fonction du jeu entre le trou et la goupille. Avec une surface sphérique, il n’y a pas de cliquetis car une rainure en V est usinée au point d’installation.
Autres informations sur les pistons
1. Indicateurs de performance des pistons
Les indicateurs de performance typiques des caractéristiques des pistons sont la course, la charge minimale et la charge maximale. La course est la durée maximale pendant laquelle la bille ou la tige s’enfonce complètement à l’intérieur du corps cylindrique du piston.
La charge minimale est la charge requise pour que la tige ou la bille commence à s’enfoncer. Inversement, la charge maximale est la charge à laquelle la bille ou la tige s’enfonce complètement dans le corps du piston. L’indication de pression pour la charge du piston est donnée en N (newtons), l’unité de force.
2. Constante de ressort du piston
La constante de ressort d’un piston est la valeur obtenue en soustrayant la charge minimale de la charge maximale et en divisant par la course. Un piston avec une petite constante de ressort peut être considéré comme une application à faible charge et un piston avec une grande constante de ressort comme une application à forte charge. Il est important de sélectionner la constante de ressort appropriée en tenant compte de la charge requise de la pièce à usiner effectivement utilisée.