Conseils de conception pour le pliage de tôle

Le pliage est une forme de déformation, l'un des trois principaux processus de fabrication de tôles; les deux autres étant couper et joindre. Le pliage est effectué en maintenant la pièce en position à l'aide de pinces ou de matrices et en appliquant une force stratégique sur une zone d'une pièce. La force appliquée doit dépasser la limite d'élasticité du matériau pour provoquer la déformation plastique de la pièce. Ce processus donne une forme en V, en U ou en canal sur un axe, créant une nouvelle géométrie de pièce. Le pliage modifie la forme mais le volume de la pièce reste le même.

Types de pliage de tôle

Il existe différentes méthodes de pliage de tôle. Ce sont :

Maîtrise de l'air :Cela utilise deux matrices; la matrice supérieure (également appelée poinçon) et la matrice inférieure. La matrice inférieure a une ouverture en forme de V. Le poinçon force la tôle dans la matrice inférieure. La maîtrise de l'air n'est pas aussi précise que les autres méthodes.

En bas :Dans cette méthode, la tôle est pressée sur la surface de la matrice par le poinçon. Le métal prend alors l'angle final, le même que celui de la matrice. Pour des tôles d'environ 3 mm d'épaisseur, la largeur optimale de l'ouverture de la matrice en V est de 6 x l'épaisseur du matériau et d'environ 12 x l'épaisseur du matériau pour des tôles de 12 mm d'épaisseur.

Monnayage :Ceci est similaire à la flexion de l'air. Cependant, la force utilisée est généralement de 5 à 30 fois la force de flexion de l'air. Cela donne une précision beaucoup plus élevée.

Pliage :Des poutres de serrage sont utilisées pour maintenir le côté le plus long du métal. La poutre est libre de monter et de plier la feuille autour d'un profil de courbure. Les angles de pliage négatifs et positifs sont possibles.

Essuyer :Le côté le plus long de la tôle est serré et un outil se déplace de haut en bas, pliant le métal autour du profil de pliage. L'essuyage est relativement plus rapide que le pliage, mais a plus tendance à rayer ou à endommager la feuille.

Cintrage rotatif :La matrice supérieure est constituée d'un cylindre libre en rotation. La forme finale du coude y est découpée, ainsi qu'une matrice inférieure assortie. Lorsque les rouleaux entrent en contact avec la feuille, celle-ci tourne. Le processus plie la feuille.

Joggle flexion :Il s'agit d'une flexion décalée. Les deux virages opposés sont inférieurs à 90 degrés chacun. Une toile neutre sépare les virages opposés.

Conseils de conception pour le pliage

Pour assurer un virage sans accroc et éviter la déformation, les 10 conseils suivants sont essentiels lors de la conception.

1. Épaisseur de la pièce

Les pièces doivent avoir une épaisseur de paroi uniforme partout. Xometry Europe est capable de fabriquer des pièces en tôle pliée jusqu'à 6,35 mm d'épaisseur, mais cette tolérance dépend principalement de la géométrie

2. Dégagement des trous et des fentes

La distance entre les trous et le coude doit être d'au moins 2,5 fois l'épaisseur du matériau. Les fentes nécessitent plus de dégagement. Les fentes doivent être placées à une distance d'au moins 4 fois l'épaisseur du matériau des bords pliés. En effet, les trous et les fentes sont susceptibles de se déformer lorsqu'ils sont placés près d'un coude. De plus, pour éviter un effet de renflement, placez ces éléments à une distance d'au moins 2 fois l'épaisseur du matériau des bords de la pièce.

3. Rayon de courbure

Le rayon des courbures doit être au minimum égal à 1 fois l'épaisseur du matériau pour éviter que les pièces ne se fracturent ou ne se déforment. De plus, le rayon de courbure doit rester constant pour minimiser les coûts.

Tous les coudes dans le même plan doivent être conçus dans une seule direction pour empêcher la réorientation de la pièce. Cela permet d'économiser de l'argent et du temps.

Les grandes pièces épaisses ne doivent pas avoir de petites courbures en raison de la forte tendance à devenir imprécises. En règle générale, le rayon de courbure intérieur doit être au moins égal à l'épaisseur du matériau.

4. Boucles

Le rayon extérieur des boucles doit être au moins le double de l'épaisseur du matériau.

De plus, la distance entre les trous et les boucles doit être au moins égale au rayon de la boucle plus l'épaisseur du matériau. Les autres plis doivent être éloignés de la courbure à une distance d'au moins 6 fois l'épaisseur du matériau plus le rayon de courbure.

5. Dégagement pour fraisage

Les fraisages sur les pièces en tôle sont généralement produits avec des outils à main. Ils ne doivent pas être plus profonds que 0,6 fois l'épaisseur du matériau. Cela signifie que la profondeur maximale d'une fraisure dans un matériau de 10 mm d'épaisseur doit être de 6 mm.

De plus, les fraisures doivent avoir une distance minimale de 3 x l'épaisseur du matériau à partir d'un pli, 4 x d'un bord et 8 x l'une de l'autre.

6. Ourlets

Les ourlets sont des plis créés au bord des pièces pour créer un bord arrondi sûr. Il existe trois modèles d'ourlets avec des règles de conception différentes.

Pour les ourlets ouverts, le diamètre intérieur minimum doit être au moins égal à l'épaisseur du matériau, car des diamètres plus grands entraîneront une perte de circularité. Pour garantir un cintrage parfait, la longueur de retour doit être 4x l'épaisseur du matériau.

Les ourlets en forme de larme doivent également avoir un diamètre intérieur minimum égal à l'épaisseur du matériau. L'ouverture doit être au minimum égale à ¼ x l'épaisseur du matériau, tandis que la longueur de la course doit être au moins égale à 4 x l'épaisseur du matériau suivant le rayon.

7. Côtés chanfreinés

Les chanfreins sur les brides doivent laisser suffisamment de place pour les coudes afin d'éviter les pièces déformées.

8. Se plie l'un à côté de l'autre

Les coudes successifs doivent être évités sauf en cas d'absolue nécessité. Un problème courant pour les pliages successifs est la difficulté d'emboîter les pièces déjà pliées sur la matrice. Cependant, lorsque cela est inévitable, la pièce intermédiaire doit être plus longue que les brides.

9. Dégagement pour encoches et languettes

La distance entre l'encoche et le pliage doit être au moins égale à 3 fois l'épaisseur du matériau plus le rayon du pliage. Les onglets, en revanche, doivent être à 1 mm ou l'épaisseur du matériau l'un de l'autre, selon la valeur la plus élevée.

10. Coupes de secours

Les coupes en relief sont essentielles pour éviter les renflements et les déchirures dans les virages. La largeur des coupes en relief doit être au moins égale à l'épaisseur du matériau et la longueur doit être supérieure au rayon du pli.

Calcul de la force de flexion requise

Différents facteurs sont impliqués dans la création du bon pli dans une pièce. Ceux-ci incluent :

• Résistance à la flexion du matériau
• Degré de flexion
• Épaisseur de la pièce
• Angle de pliage
• Rayon interne
• Ouverture de matrice en V
• Bord interne minimal

Le tableau ci-dessous peut être utilisé pour calculer la force de flexion requise pour plier en V de l'acier doux S235 de différentes épaisseurs, de différentes formes, à un angle de 90°. L'acier doux S235 a une résistance à la flexion de 42 kg/mm². Les paramètres variables sont les suivants.

• S (mm) - Épaisseur de la pièce
• V (mm) – Ouverture de la matrice en V
• B (mm) – Bord intérieur minimal
• Ri (mm) – Rayon interne

Conclusion

Chez Xometry Europe, nous proposons des services de pliage et de fabrication de tôles de haute précision, rapides et de qualité pour la création de pièces en tôle telles que l'aluminium, l'acier, les alliages de cuivre et bien d'autres. Grâce à des techniques de pliage automatisées, nous garantissons une haute précision et qualité des pièces prêtes.

Nous réalisons également des post-traitements à votre demande. Pour obtenir un devis instantané, téléchargez vos modèles sur notre plateforme de devis instantané.