Pliage de tôles :notions de base, types et conseils pour les concepteurs de produits

À la fin du XVe siècle, Léonard de Vinci a esquissé un simple laminoir qui a démontré la possibilité de plier les tôles. Cependant, ce n'est qu'en 1590 que cette esquisse est devenue réalité lorsque les métallurgistes ont commencé à utiliser deux cylindres lourds pour presser les métaux, en modifiant leur épaisseur et leur forme.

Depuis la fantastique esquisse de Léonard de Vinci, le processus de pliage de la tôle a progressé ; nous avons maintenant plusieurs technologies de pliage de tôle avec différentes capacités aujourd'hui. Cependant, une chose est restée constante au fil des ans :le succès de votre projet de formage de tôle commence par la compréhension des différentes méthodes de pliage et de leur adéquation aux différents scénarios de conception.

Ici, nous discutons de ce que vous devez savoir sur le processus de pliage de tôle. Si vous voulez que votre projet de formage de tôle soit bien fait du premier coup, cet article est pour vous !

Le processus de pliage de tôle

Le processus de pliage de tôle consiste à appliquer une force sur une pièce en tôle pour modifier sa géométrie. Cette force provoque une contrainte sur la tôle au-delà de sa limite d'élasticité, provoquant une déformation physique du matériau sans se casser ni tomber en panne.

La presse plieuse est un outil couramment utilisé pour plier la tôle. Il fonctionne en abaissant un poinçon sur une tôle positionnée sur une matrice, créant la géométrie souhaitée.

(Animation du processus de pliage de tôle. Domaine public via Wikimedia Commons)

Bien que ce processus soit assez simple, le pliage de tôle est plus complexe qu'il n'y paraît. Par exemple, il existe plusieurs méthodes de pliage de tôle, qui ont toutes une fonction similaire mais diffèrent dans leur fonctionnement. Par conséquent, connaître la méthode idéale à choisir est la première étape à franchir pour réussir votre projet de formage de tôle.

6 méthodes de pliage de tôle

Méthode n° 1 de flexion en V

Le pliage en V est la méthode de pliage de tôle la plus courante. Comme son nom l'indique, la méthode de pliage en V utilise une matrice en forme de V et un poinçon pour plier les métaux aux angles souhaités. Le poinçon en forme de V force la pièce en tôle dans la rainure en « V » de la matrice, formant des tôles avec différents angles de pliage. Par exemple, vous pouvez obtenir des angles de pliage aigus, obtus ou à 90°, selon l'angle du poinçon en forme de V et de la matrice.

Figure 1 :La méthode de pliage en V

Méthode n° 2 de flexion de l'air

Le cintrage à l'air est assez similaire à la méthode de cintrage en V :il repose sur un poinçon et une matrice en forme de V pour plier les tôles. Cependant, contrairement au processus de cintrage en V conventionnel, le poinçon dans la méthode de cintrage à l'air ne force pas la feuille dans le fond de la cavité. Au lieu de cela, il laisse de l'espace (ou de l'air) sous la feuille, permettant un meilleur contrôle de l'angle de pliage que le pliage en V conventionnel.

Figure 2 :La méthode de cintrage à l'air

Par exemple, disons que vous avez une matrice et un poinçon à 90°. Avec la méthode de cintrage à l'air, vous pouvez obtenir des angles de cintrage entre 90° et 180°. Cette méthode garantit également un résultat plus précis car elle subit moins de retour élastiqueㅡqui décrit la récupération partielle d'une pièce en tôle pliée à sa géométrie avant l'application de la force de flexion. Le retour élastique n'est pas souhaitable car il provoque des courbures imprécises.

Méthode n° 3 pour creuser

Le fond (ou flexion par le bas) est un type de flexion en V qui résout également le défi du retour élastique. Il s'agit de déformer la tôle dans la zone de pliage en appliquant une force supplémentaire à travers la pointe du poinçon une fois le pliage terminé.

Figure 3 :Pliage par le bas

Comme la méthode de cintrage à l'air, le fond offre un contrôle précis de l'angle de cintrage. Cependant, cela nécessite une presse de tonnage plus élevé que le pliage par le bas.

Méthode n°4 Pliage par essuyage

Dans la méthode de pliage par essuyage, la tôle est maintenue contre une matrice d'essuyage par un tampon de pression. Le poinçon pousse alors contre le bord de la feuille qui s'étend au-delà de la matrice et du tampon de pression, la faisant se plier sur l'extrémité de la matrice.

Figure 4 :Pliage par essuyage

Cette méthode offre un bon avantage mécanique, ce qui signifie qu'elle vous permet d'appliquer moins de force pour créer les virages souhaités (et les angles de pliage). Cependant, ce n'est peut-être pas idéal pour créer des angles de courbure obtus, car vous auriez besoin d'un équipement plus complexe capable de fournir une force horizontale.

Méthode #5 Pliage au rouleau

La méthode de pliage par roulage vous permet de plier des tôles en rouleaux, tubes, cônes ou formes courbes. Ce processus unique de formage de tôle utilise des ensembles de rouleaux qui alimentent (et plient) le stock de métal à la courbure souhaitée.

Figure 5 :Pliage par roulage

Le cintrage par laminage peut former des tôles en divers profils de section, composés de plusieurs courbes de cintrage. Il est particulièrement utile pour créer des pièces de tôlerie très longues avec des épaisseurs comprises entre 0,004 pouce et 0,125 pouce et des largeurs allant jusqu'à 20 pouces. Par exemple, vous pouvez créer des pièces telles que des panneaux, des rails et des étagères (généralement utilisés dans les bâtiments pour les applications d'éclairage, de toiture et de CVC) à l'aide de la cintreuse.

Méthode n°6 Pliage par tirage rotatif

Dans le pliage par étirage rotatif, la tôle est serrée sur une matrice rotative et étirée autour de la matrice pour former une géométrie dont le rayon correspond au rayon de courbure souhaité. Cette méthode utilise souvent un mandrin de support interne pour éviter les plis sur la paroi de la tôle pliée.

Figure 6 :Pliage par étirage rotatif

La méthode de pliage par tirage rotatif offre quelques avantages par rapport aux autres types de pliage de tôle. Par exemple, il ne raye pas la surface du métal, contrairement aux processus de pliage par essuyage et de pliage en V. De plus, il peut plier des matériaux dans des angles vifs avec des angles de pliage obtus.

Article connexe :5 choses que les concepteurs de produits doivent savoir sur le prototypage de tôlerie

5 conseils pour plier les tôles

Les conseils suivants vous aideront à créer des pièces de tôlerie précises et fiables.

1. Assurez-vous que le pli est situé dans des régions où suffisamment de matériau est présent.
2. Utilisez un rayon de courbure unique pour tous les coudes afin d'éliminer le besoin d'outils supplémentaires.
3. Assurez-vous que le rayon de courbure intérieur est égal (ou supérieur) à l'épaisseur de la tôle.
4. Plier les matériaux durs perpendiculairement à la direction de laminage pour éviter les fractures.
5. Évitez de concevoir des éléments tels que des trous et des fentes très proches du pli, car cela pourrait déformer l'élément. En règle générale, vous devez maintenir tous les éléments éloignés du pli à une distance égale à au moins trois fois l'épaisseur de la tôle.
6. Travailler avec un atelier d'usinage ayant fait ses preuves dans la fourniture de services de formage de tôle de haute qualité

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