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Astuces de conception pour le pliage des tôles

Voici 10 astuces de conception grâce auxquelles vous pourrez optimiser votre projet de tôlerie avec les technologies du pliage

Le pliage est l’un des trois principaux procédés utilisés dans la tôlerie (les deux autres étant la découpe et l’assemblage). Il s’agit d’une déformation appliquée en maintenant la pièce, grâce à des attaches, avant d’appliquer judicieusement une force sur l’une des parties de ladite pièce. La force en question doit être supérieure à la limite d’élasticité du matériau afin de créer la déformation plastique voulue. Grâce à ce procédé, on peut faire adopter à la pièce une nouvelle géométrie en V, en U ou en rigole, le long d’un axe en particulier. À noter que si la forme finale diffère, le volume, lui, reste le même.

Les différents types de pliage en tôlerie

Il existe différentes méthodes de pliage utilisées en tôlerie, parmi lesquelles :

Le pliage en l’air : cette méthode utilise deux matrices, l’une côté supérieur (également appelée poinçon) et l’autre côté inférieur. La matrice inférieure est dotée d’une ouverture en forme de V. Le poinçon va venir forcer la feuille de métal contre la matrice inférieure. Cette méthode est relativement peu précise par rapport à d’autres.

Le pliage par cambrage : au cours de ce procédé, le poinçon va presser la feuille de métal contre la surface de la matrice. La tôle va donc naturellement acquérir le même angle que celui de la matrice. Pour les feuilles de métal de plus de 3 mm d’épaisseur, la largeur optimale de l’ouverture en V de la matrice et égale à 6 fois l’épaisseur du matériau. Dans le cas d’un matériau dont l’épaisseur excède 12 mm, il faudra porter la largeur à 12 fois cette épaisseur.

Le pliage en frappe : similaire au pliage en l’air, cette méthode utilise toutefois une force 5 à 10 fois supérieure. La précision du procédé en est accrue.

Le pliage par encastrement : des sabots de maintien sont utilisés pour maintenir la partie longue de la feuille en place. L’un des sabots peut se mouvoir librement vers le haut afin de conférer à la feuille de métal un profil de pliage particulier. Cette méthode permet de réaliser aussi bien des angles positifs que négatifs.

Le pliage par écrasement : la partie longue de la feuille est maintenue en place grâce à des attaches. Un outil se déplace de haut en bas pour plier la pièce autour d’un gabarit spécifique. Le pliage par écrasement à tendance à être plus rapide à réaliser que le pliage par encastrement. Il a par contre plus de chance d’endommager la feuille et de produire des rayures.

Le cintrage : la matrice supérieure est un cylindre à rotation libre, taillé dans la forme du pliage désirée. La matrice inférieure est également cylindrique. Lors de son passage entre les deux rouleaux, la feuille se voit conférer le profil de courbure correspondant.

Le soyage : il s’agit d’un pliage en décalage. L’angle de chacune des deux courbures opposées est inférieur à 90°, et elles sont séparées par une palmure neutre.

Nos astuces de conception pour le pliage

Assurez-vous de respecter les 10 astuces énoncées ci-dessous pour vous assurer un pliage sans accrocs et éviter les déformations intempestives.

1. Épaisseur de la pièce

L’épaisseur des parois de la pièce doit être uniforme d’un bout à l’autre. Chez Xometry Europe, nous sommes capables de fabriquer des pièces de tôlerie dont l’épaisseur va jusqu’à 6,35 mm. Ceci varie cependant beaucoup d’une géométrie à l’autre.

2. Espacement pour les trous et les fentes

La distance à respecter entre un trou et une courbure doit être au minimum de 2,5 fois l’épaisseur du matériau. Les fentes, elles, demandent encore plus d’espace (4 fois l’épaisseur considérée). La raison en est que les trous et les fentes sont particulièrement sujets à la déformation s’ils se trouvent trop près du point de courbure. De plus, pour éviter l’apparition de saillies, ces deux éléments devraient être placés à une certaine distance des bords de la pièce (au moins 2 fois l’épaisseur du matériau utilisé).

3. Rayon de courbure

Pour prévenir tout risque de cassure et de distorsion, le rayon de courbure doit être au minimum égal à l’épaisseur du matériau utilisé. Afin de minimiser les coûts, il convient de conserver le même rayon de courbure pour l’intégralité de la pièce.

Tous les pliages réalisés sur un même plan devront, dans la mesure du possible, se faire dans la même direction afin d’éviter d’avoir à réorienter la pièce, ce qui permettra de gagner du temps et de l’argent.

Les pièces mécaniques d’une taille et d’une épaisseur conséquente devraient être dépourvues de courbures trop faibles, en raison de leur forte tendance à être imprécise. D’après une règle empirique, le rayon de courbure interne doit être au moins égal à l’épaisseur du matériau utilisé.

4. Boucles

The outside radius of curls must be at least twice the material thickness.

In addition, the distance of holes from curls should be at least equal to the curl radius plus the material thickness. Other bends should be placed away from the curl at a distance of at least 6x the material thickness plus the curl radius.

5. Clearance for countersink

Countersinks on sheet metal parts are usually produced with hand tools. They must not be deeper than 0.6x the material thickness. This means that the maximum depth of a countersink in a 10 mm thick material should be 6 mm.

Furthermore, countersinks must have a minimum distance of 3x the material thickness from a bend, 4x from an edge, and 8x from each other.

6. Hems

Les ourlets sont des pliures réalisées en bout d’une pièce afin de créer un bord arrondi, dépourvu de dangerosité. Il existe trois types d’ourlets, chacun avec ses propres règles à respecter.

En ce qui concerne les ourlets ouverts, le diamètre minimum en interne doit être au moins égal à l’épaisseur du matériau (l’arrondie se perd pour les diamètres plus larges). Afin d’obtenir une courbure parfaite, la longueur de la partie en vis-à-vis doit être de 4 fois l’épaisseur du matériau utilisé.

Les ourlets dits « en larme » doivent également avoir un diamètre interne minimum égal à l’épaisseur du matériau. L’ouverture devra être au minimum égale à ¼ de l’épaisseur du matériau et la longueur de la partie repliée devra être au moins égale à 4 fois cette même épaisseur (on considère la longueur au-delà du rayon de courbure de l’ourlet).

7. Chanfrein

Si des chanfreins sont ajoutés sur les brides, assurez-vous qu’il y a suffisamment d’espace pour que le pliage n’entraîne aucune déformation.

8. Pliages successifs

Sauf en cas d’absolue nécessité, il convient d’éviter les pliages successifs, surtout parce qu’il est souvent ardu de positionner correctement une pièce déjà pliée sur la matrice de la plieuse. Si toutefois on ne peut l’éviter, la partie intermédiaire devra être plus longue que les brides.

9. Espacement pour les encoches et les languettes

La distance entre une encoche et une courbure devra être au minimum égale à 3 fois l’épaisseur du matériau plus le rayon de la courbure en question. Les languettes, par contre, doivent être espacées entre elles de 1 mm ou de l’épaisseur du matériau (choisissez la valeur la plus élevée des deux).

10. Coupes de décharge

Les coupes de décharge sont cruciales pour éviter les saillies et les déchirures au niveau du pliage. La largeur de ces coupes doit être au moins égale à l’épaisseur du matériau. Leur longueur doit excéder le rayon de courbure du pliage.

Conclusion

Chez Xometry Europe, nous proposons des services de pliage et de fabrication en tôlerie. Nous réalisons rapidement des pièces d’une grande qualité et d’une haute précision à partir de feuilles de métal en aluminium, en acier, en alliage de cuivre et bien d’autres encore. Grâce à nos techniques de pliage automatiques, nous vous garantissons des pièces précises et de qualité.Nous pouvons aussi, sur demande, effectuer de nombreux traitements post-usinage. Importez vos modèles sur notre plateforme de devis instantané pour recevoir votre devis en quelques clics.

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