La demande croissante de produits sur mesure a donné lieu à des recherches démontrant que la tôle est un matériau polyvalent qui peut être transformé en diverses formes. La transformation est réalisée en utilisant des processus simples de formage de feuilles, comme le pliage du métal, pour donner à la tôle les formes souhaitées, requises à diverses fins de production. De nombreuses techniques sont impliquées pour y parvenir, et apprendre à plier la tôle nécessite une compréhension de base.
Cet article examinera l'importance du pliage de la tôle, la manière dont il est réalisé et son rôle dans procédés de fabrication de tôles. Il comprend également quelques conseils de pliage utiles pour plier des plaques d’acier.
Quelle est la signification : pliage de tôle ?
Le processus de pliage ou de façonnage de tôles pour créer un produit avec une géométrie spécifique est appelé pliage du métal. À l'aide d'une cintreuse de tôle, une force est appliquée à une pièce pour modifier sa géométrie et produire la forme souhaitée. Effectuer une procédure de pliage de tôle n’est pas aussi simple qu’il y paraît ; les nombreuses exigences consistent à vérifier le matériau du produit, à calculer le facteur K, à déterminer la forme du métal et bien d'autres encore. Le métal est particulièrement unique dans les opérations de pliage en raison de sa malléabilité.
Une variété de machines effectuent les travaux de pliage pour les industries manufacturières. Pour accomplir la même tâche, une seule machine peut utiliser plusieurs techniques de pliage. Les mêmes procédures, qui seront abordées plus en détail plus loin dans cet article, sont utilisées pour tous les produits dont le processus de fabrication nécessite un pliage. Passons directement au processus de pliage de la tôle.
Comment plier une tôle ?
Une variété de machines sont disponibles pour plier la tôle. Généralement trouvé dans les petits ateliers d’usinage, le type d’appareil le plus populaire est la presse plieuse. Il peut être actionné manuellement ou avec une commande numérique par ordinateur (CNC) et un système hydraulique. Les deux machines fonctionnent selon les mêmes principes, mais l'expérience de l'opérateur varie. La procédure suivante se concentre sur le fonctionnement d'une presse plieuse CNC :
- Déterminer les paramètres de conception
Déterminez les paramètres de conception, tels que la force nécessaire, la ligne de pliage (l'endroit où la force est appliquée) et la séquence de pliages (le cas échéant), avant d'utiliser la presse plieuse pour tôle. Il y a aussi la décision de savoir quelle matrice utiliser pour les virages.
- Configurer la presse Frein de flexion
La cintreuse CNC doit être programmée avec les informations calculées pour configurer la presse plieuse. Ce n’est qu’alors qu’il sera en mesure de déterminer le pliage approprié et la séquence de pliage du métal. L'outil et la matrice appropriés doivent être fixés pour préparer la presse et la freine au pliage.
- Aligner la pièce
Alignez le métal autour de la matrice et de l'outil. La tôle sera pliée au niveau de la ligne de pliage par le fonctionnement de la machine.
- Engagez la presse plieuse
Appuyez sur le bouton de déverrouillage pour appliquer les paramètres de force entrés dans la presse plieuse CNC dans la deuxième étape. La pièce peut être retirée et préparée pour l'étape suivante de la production une fois que la presse plieuse a plié le métal.
Méthodes de pliage de tôle
Voici les méthodes standards de pliage de tôle :
Pliage par tirage rotatif
Le processus de cintrage par étirage rotatif consiste à serrer la tôle sur une matrice tournante et à étirer le métal autour de la matrice pour créer une forme dont le rayon correspond au rayon de courbure requis. Un mandrin de support interne est fréquemment utilisé dans cette technique pour empêcher la tôle pliée de se froisser.
Cintrage du rouleau
La tôle peut être pliée en rouleaux, tubes, cônes ou formes courbes à l'aide de la technique de cintrage au rouleau. Des ensembles de rouleaux sont utilisés dans ce processus spécial de formage de tôle pour alimenter et plier le stock de métal dans la courbure requise.
Les tôles peuvent être façonnées en différents profils de section transversale avec plusieurs courbes de pliage à l'aide du cintrage au rouleau. Il est avantageux pour produire des composants en tôle extrêmement longs avec des largeurs allant jusqu'à 20 pouces et des épaisseurs allant de 0.004 à 0.125 pouces. La cintreuse à rouleaux, par exemple, peut être utilisée pour fabriquer prototypage rapide des pièces telles que des panneaux, des rails et des étagères, qui sont généralement utilisées dans les bâtiments pour les applications de CVC, d'éclairage et de toiture.
talonnage
Une variante de flexion en V connue sous le nom de « bottoming » ou « courbure inférieure » résout également le problème du retour élastique. Après le pliage, il faut exercer une force supplémentaire à travers la pointe du poinçon pour déformer la tôle dans la région du pliage.
Le bottoming permet un contrôle précis de l'angle de courbure, tout comme le fait le pliage à l'air. Cependant, cela nécessite une presse à tonnage plus important que le cintrage par le bas.
Flexion de l'air
Semblable à la technique de pliage en V, le pliage à l’air utilise également un poinçon et une matrice en forme de V pour plier la tôle. Contrairement à la méthode traditionnelle de pliage en V, le poinçonnage dans la technique de pliage à l'air n'enfonce pas la feuille dans le fond de la cavité. Contrairement au pliage en V traditionnel, il permet un meilleur contrôle de l'angle de pliage car il laisse de l'espace (ou de l'air) sous la feuille.
Par exemple, supposons que vous ayez un poinçon et que vous mouriez à un angle de 90°. Les angles de pliage peuvent être obtenus avec la méthode de pliage à l'air entre quatre-vingt-dix et quatre-vingt-un degrés. Parce qu'elle subit moins de retour élastique (terme qui décrit la récupération partielle d'une pièce de tôle pliée à sa géométrie avant d'appliquer une force de flexion), cette méthode garantit également un résultat plus précis. Les courbures irrégulières sont provoquées par un retour élastique, ce qui n'est pas souhaitable.
Pliage par essuyage
La technique de pliage par essuyage utilise un tampon de pression pour maintenir la tôle contre une matrice par essuyage. Le bord de la feuille qui dépasse de la matrice et du tampon de pression est alors forcé par le poinçon à se plier sur l'extrémité de la matrice.
Vous pouvez créer les courbures (et les angles de courbure) souhaités avec moins de force lorsque vous utilisez cette méthode car elle présente un bon avantage mécanique. Néanmoins, il pourrait y avoir de meilleures options pour créer des angles de courbure nets, car cela nécessiterait une machine plus sophistiquée capable d'appliquer une force horizontale.
Pliage en V
La technique la plus populaire pour plier la tôle est le pliage en V. La méthode de pliage en V, comme son nom l'indique, utilise un poinçon et une matrice en forme de V pour plier le métal aux angles souhaités. La pièce de tôlerie est forcée dans la rainure en forme de V de la matrice par le poinçon en forme de V, créant ainsi une tôle avec différents angles de pliage. Par exemple, en fonction de l'angle du poinçon et de la matrice en forme de V, vous pouvez obtenir des angles de courbure aigus, obtus ou de 90°.
Quel équipement est nécessaire pour plier la tôle ?
Si vous souhaitez des résultats précis et excellents lors du pliage de tôles, vous devez utiliser des outils spécialisés. Les trois outils essentiels courants pour plier la tôle sont les cintreuses hydrauliques, les cintreuses manuelles et les cisailles.
Machines à cintrer les métaux ou pliage hydraulique CNC
Une cintreuse hydraulique est un outil plus sophistiqué pour le pliage de la tôle. Cette machine dispose d'un système hydraulique qui lui permet de plier des tôles plus épaisses et plus grandes. Il dispose également d'un système de contrôle numérique qui permet de programmer et d'effectuer automatiquement différents pliages. Il est idéal pour les grandes entreprises manufacturières produisant de grandes pièces en tôle.
Plieuses manuelles
La tôle est généralement pliée à l’aide d’une machine à cintrer (ou plier) manuelle. La taille de l'outil varie en fonction de l'épaisseur de la tôle et est couramment utilisée pour les pliages simples. Les petites entreprises d'usinage et les ateliers le choisissent fréquemment car il est également raisonnablement simple à utiliser et à transporter.
Cisailles Guillotines
La tôle est brisée en morceaux à l'aide de cisailles. Leurs fonctions incluent la découpe de formes géométriques précises dans des tôles avant qu'elles ne soient pliées ; ils peuvent être manuels ou électriques.
Quelles sont les différentes techniques de pliage de la tôle ?
Plusieurs outils impliquent une variété de techniques de pliage du métal. Pour sélectionner la meilleure méthode pour votre entreprise, vous devez d’abord comprendre les différences entre les différentes approches.
Pliage au laser
Le pliage au laser est une méthode relativement nouvelle qui permet de créer d'excellents pliages en utilisant la précision d'un faisceau laser. Les avantages des presses plieuses et de la découpe laser sont combinés dans une cintreuse laser.
Tout d’abord, coupez la tôle à la taille et à la forme appropriées à l’aide du laser. Ensuite, continuez à utiliser le laser pour chauffer la zone pliée de la tôle afin de rendre le métal plus souple et donc plus facile à plier. Une presse plieuse conventionnelle est utilisée pour plier la feuille après qu'elle ait été chauffée.
La possibilité de plier rapidement et précisément des tôles extrêmement épaisses n’est que l’un des nombreux avantages de cette technique de pliage. De plus, il permet de créer des coudes avec des angles extrêmement vifs sans risquer de fissuration ou de déformation de la tôle.
Presse Plieuse
La presse plieuse est indispensable pour réaliser des structures impliquant de la tôlerie. Une tôle est pliée en la poinçonnant dans la forme souhaitée contre une matrice. Vous pouvez plier des tôles jusqu'à 20 mm d'épaisseur avec cette machine. Les presses plieuses mécaniques et hydrauliques sont les deux types de presses plieuses.
Vous pouvez créer des coudes en forme de U ou de V avec une presse plieuse. Lorsque le métal est entièrement poinçonné dans la forme de la matrice, un pli en V en forme de V est réalisé. Ce type de pliage est limité aux tôles d'une épaisseur inférieure à 2 mm.
Une presse plieuse peut également effectuer un pliage pneumatique, dans lequel le poinçon appuie uniquement sur la feuille selon l'angle requis plutôt que complètement dans la matrice. Outil polyvalent, la presse plieuse peut plier des tôles de différentes épaisseurs de différentes manières. Contactez immédiatement des experts en pliage de métaux pour en savoir plus sur ses capacités.
Pliage manuel
Vous pouvez plier des tôles à la main si vous n'avez pas de machine à cintrer. Pour commencer, vous devez déterminer la tolérance de flexion de la tôle en fonction du type de métal que vous utilisez. Après cela, utilisez un marqueur pour indiquer les lignes de pliage sur votre feuille et coupez-la à la bonne taille. Placez fermement la plaque dans un étau avec un bloc de bois comme guide pour le formulaire.
Ensuite, martelez doucement la feuille contre le bloc de bois avec un marteau jusqu'à ce que le métal change de forme. Les feuilles plus épaisses peuvent se briser, cette méthode n'est donc conseillée que pour les feuilles d'une largeur maximale de 2 mm.
Bien qu'il puisse être rapide et facile à réaliser à la main, le pliage manuel ne peut pas égaler la précision et la qualité qu'une machine à cintrer peut offrir. Il est conseillé d'utiliser une cintreuse pour les tôles plus épaisses ou les pliages plus complexes afin d'éviter de casser la tôle.
Quels matériaux fonctionnent bien pour plier la tôle ?
Une machine à cintrer ne peut pas plier un matériau élastique-plastique. Si vous essayez, cela peut également endommager votre machine. Lors de la sélection des matériaux pour le pliage des tôles au cours du processus de fabrication, des précautions particulières doivent être prises. Jetons un coup d'œil à certains des meilleurs matériaux pour le pliage et le formage de la tôle.
- Copper
Le matériau anticorrosion le plus résistant est également le moins cher. Copper est utilisé pour produire un pliage de tôle de haute précision. Le cuivre est un matériau éprouvé qui est largement utilisé dans de nombreuses industries de pliage de métaux pour diverses applications.
- Inox
Lorsque le produit obtenu nécessite une robustesse et une plus grande résistance du métal, acier inoxydable est le premier matériau qui me vient à l’esprit. Pour façonner le produit, l’acier inoxydable nécessite également l’utilisation d’une cintreuse de tôle de grande puissance.
- Titane
Le titane est un matériau résistant à la corrosion et à haute résistance, idéal pour les techniques de pliage de tôles. Si votre produit est un équipement médical ou sportif, le titane devrait être le matériau préféré sur votre liste.
- Aluminium
Aluminium se trouve couramment dans les applications légères. Le pliage du matériau en aluminium nécessite un soin particulier pour éviter l'effondrement ou la fissuration dans les coins.
- Acier au carbone
L'acier au carbone est l'un des matériaux les plus polyvalents et les plus durables pour la fabrication de tôles. Ce matériau étant recyclable, il contribuera également à réduire l’empreinte carbone.
Ce sont quelques-uns des meilleurs matériaux de pliage de tôle. Parmi les matériaux mentionnés ci-dessus, l’acier au carbone est le plus utilisé. De nombreux autres métaux peuvent être utiles dans le processus de pliage. Cependant, avant de finaliser le matériel, assurez-vous d’effectuer des recherches approfondies.
Meilleurs conseils pour plier la tôle
Pour garantir le bon déroulement de votre pliage de métal, nous vous proposons quelques conseils à prendre en compte dans vos techniques de pliage de tôle :
Évitez de vous pencher vers un coin interne pointu
La contrainte interne augmente lorsque les coins intérieurs se plient brusquement. Même si le métal est ductile et malléable, il est susceptible de se fissurer. Ce problème peut être considérablement réduit si le rayon de l'outil de pliage est pris en compte. En travaillant d'avant en arrière entre vos lignes de pliage, pliez progressivement la tôle jusqu'à l'angle souhaité.
Gardez un œil sur le rayon de courbure intérieur, qui doit être égal à l’épaisseur de la tôle de formage. Par exemple, si vous pliez une tôle de 3 mm d’épaisseur, le rayon de courbure intérieur doit également être de 3 mm. Il en est de même pour l'angle de pliage, qui ne doit pas être supérieur à l'épaisseur totale de la tôle.
Utiliser la chaleur pour les virages épais/lourds
Certains métaux ont tendance à se briser ou à se fissurer lorsqu'ils sont pliés sous l'effet de la force. De tels métaux nécessitent de la chaleur plutôt que de la force pour obtenir le pliage souhaité de la tôle. Concernant le pliage à chaud, deux termes techniques sont utilisés : formage à chaud et recuit. Le recuit ramollit un métal, le rendant plus malléable. Le pliage à chaud consiste simplement à chauffer le métal jusqu'à ce qu'il devienne rouge, puis à utiliser la force pour le plier. Ces techniques réduisent considérablement le risque de rupture et de fissuration du métal.
Utiliser la tolérance de pliage
La tolérance au pliage est une propriété du métal qui détermine la facilité avec laquelle il peut être plié. Nous vous recommandons d'effectuer des calculs de perte de pliage pour déterminer la longueur de tôle requise pour réaliser un angle et un rayon de pliage spécifiques. La prise en compte de la tolérance de pliage et de la force de flexion pendant le processus de fabrication vous aidera à obtenir un résultat de produit plus soigné. Il vous aidera également à produire un modèle de fabrication aplati avec précision.
Applications de la tôle pliée
Dans l’industrie de transformation des métaux, l’un des processus les plus importants est le pliage de la tôle. Par exemple, étant donné que les constructeurs automobiles expérimentent diverses formes pour trouver le composant automobile idéal qui complète leur conception, cette étape est cruciale. De grandes pièces de moteur peuvent être produites en utilisant ce procédé à un niveau industriel.
Cependant, elle peut également fabriquer de petites pièces pour remplacer les composants du moteur usés. Toutes les méthodes de pliage de tôle prennent en compte des procédures standard pour garantir la précision tout au long du processus de production, même si de nombreux processus sont impliqués.
Pour aller plus loin
Pour éviter les défaillances pendant le processus de fabrication, il est essentiel de respecter les règles de pliage de la tôle et de maîtriser plusieurs fonctions. Si les mesures appropriées sont prises, cela peut devenir gérable. Contacter Zintilon fabrication de tôle pour trouver des solutions à tous vos problèmes de pliage de tôle.
FAQs
Comment la découpe laser peut-elle augmenter la précision et l’efficacité du pliage de la tôle ?
Étant donné que la découpe au laser prend moins de temps pour préparer la tôle au pliage, elle augmente l'efficacité du pliage de la tôle. Les bords à tolérance serrée sont un autre avantage de la découpe laser. Si une machine à cintrer les métaux est utilisée, ces bords peuvent être utilisés comme données. La précision de l'emplacement du pli diminuerait avec une diminution de la précision du bord coupé.
Qu'est-ce que la tolérance de pliage de la tôle ?
Le terme « marge de pliage » dans la fabrication décrit l'espace alloué pour permettre l'étirement et le pliage de la tôle. La tôle subit des changements de dimensions physiques lorsqu'elle est pliée à partir de sa forme plate d'origine. Le matériau se comprime et s’étire à l’intérieur comme à l’extérieur lorsqu’il est plié avec force.
La force de compression et d’étirement sur le pli entraîne cette déformation. Cela modifie la longueur totale de la tôle. La distance entre l'extérieur sous tension et la surface intérieure comprimée est cependant toujours déterminée en mesurant l'épaisseur du pli. Une ligne appelée « axe neutre » en sert d’indicateur.
Génial, ensemble
