Rayon de pliage des tôles : tableau de référence complet

Pliage de tôles est un domaine polyvalent qui permet de créer des conceptions allant des plus complexes aux plus simples de manière rentable et efficace. Comme pour tous les processus de fabrication et les applications de conception, des règles empiriques spécifiques doivent être utilisées pour garantir la création de caractéristiques appropriées qui permettent une fabrication facile. Cet article traitera des termes généraux de la tôlerie et de leur importance respective en matière de conception, ainsi que des règles générales.

Différences dans les matériaux

Quand on fait travail de tôlerie, il est important de noter que les différences de matériaux affecteront les paramètres de conception globaux autorisés. On suppose généralement que lorsque les matériaux deviennent plus durs, leur rayon de courbure minimal augmente. Ces différences de matériaux sont importantes à garder à l'esprit lors du processus de conception, car elles peuvent finalement entraîner des problèmes lors de la production.

Termes généraux relatifs au rayon de courbure et leur signification

Rayon de courbure

Le rayon de pliage de la tôle désigne le rayon minimum qui peut être appliqué à un composant en tôle à l'origine de sa bride. Les rayons de pliage sont généralement dictés par l'outillage disponible et, pour un travail de conception rapide et efficace, il est recommandé de discuter avec les fabricants afin que la conception puisse être réalisée en fonction de leurs procédures d'exploitation standard ainsi que de l'outillage disponible.

Il existe un rayon de pliage minimal qui doit toujours être respecté dans les pratiques de conception de tôlerie, et ce BR minimal est affiché sous la forme d'un multiple de l'épaisseur de la matière première spécifique. Cette valeur change également en fonction du type de matériau plié. Voir ci-dessous pour plus de détails :Hauteur de pliage
La hauteur de pliage de la tôle fait référence à la « longueur » de la bride après qu'un pliage a été effectué à partir du corps principal. Cette hauteur peut être aussi grande que souhaitée, mais il existe une limite inférieure à ne pas dépasser en règle générale. Cette règle empirique est que la hauteur de pliage doit être supérieure ou égale à la BR additionnée à deux fois l'épaisseur du matériau, ou H ≥ 2t + R.
Un virage peut être caractérisé par plusieurs paramètres différents, illustrés dans l'image.

Sens de courbure

La tôle présente un comportement anisotrope lorsqu'elle est pliée, et la direction est importante pour éviter les défauts de fabrication généraux tels que les fissures et les déchirures pendant le processus de pliage. Si la tôle est pliée dans le sens des fibres métalliques, la probabilité de subir une fissure ou une déchirure au niveau du pli est beaucoup plus élevée. Outre ce risque de défaillance, le pli lui-même sera plus faible que celui d'un pli effectué perpendiculairement aux fibres métalliques.

En règle générale, les courbures doivent toujours être perpendiculaires à la direction des fibres métalliques pour augmenter la résistance de la courbure et réduire le risque global d'apparition de défauts de fabrication au cours du processus de production.
la position d'aplatissement décalée était trop proche de la base de la tôle, ce qui a entraîné l'échec du processus de pliage car elle ne pouvait pas être pressée.

Interférence de l'outil de pliage

Lors de la conception de composants destinés aux opérations de pliage de tôles, il convient de tenir compte du jeu et de l'accessibilité du pliage souhaité par l'outillage lui-même. Si des éléments s'étendent sur la zone de pliage souhaitée, il est possible d'empêcher l'opération de pliage de se produire car les éléments bloqueront la capacité de l'outillage à se plier à l'emplacement approprié.

La distance minimale à utiliser est la même que celle de la hauteur de pliage minimale. En d'autres termes, chaque fois qu'une caractéristique supplémentaire est ajoutée au-dessus d'un emplacement de pliage, elle doit être espacée d'au moins une valeur supérieure ou égale à la BR additionnée à deux fois l'épaisseur du matériau, ou H ≥ 2t + R.

Interférence de bride courbée

Lorsqu'une forme de boîte est souhaitée ou que deux parois doivent être pliées dans un coin commun, il est important de prêter attention à l'espace « partagé » où les deux parois se croiseront. En règle générale, un décalage sur une paroi est ajouté afin de réduire le risque d'interférence des brides. Plus le décalage est important, plus les chances de pliage sont grandes, mais plus la soudure sera dure si les joints sont destinés à être soudés ensemble. Dans la plupart des cas, un décalage de 0,2 mm est suffisant.

Tolérance de pliage dans le pliage de tôles

La tolérance de pliage est un concept basé sur le fait que lors du pliage d'une tôle, 3 dimensions doivent être prises en compte. Ces dimensions sont la longueur de l'arc du rayon extérieur du pli, la longueur de l'arc du rayon intérieur du pli et l'épaisseur du matériau lui-même. Pour chaque pli créé, la somme des longueurs d'arc des rayons intérieur et extérieur est toujours supérieure à l'épaisseur du matériau elle-même. La différence entre cette somme des longueurs d'arc des rayons et l'épaisseur du matériau est appelée tolérance de pliage.

La détermination de la tolérance de pliage est une question relativement complexe et il est recommandé de consulter les fabricants pour comprendre leurs paramètres de conception spécifiques autour de la tolérance de pliage. En discutant avec les fabricants, vous comprendrez comment ils calculent le rayon de pliage approprié (généralement identifié à l'aide d'un tableau standardisé) et augmentent l'efficacité de vos conceptions par rapport à la fabricabilité globale.
Le relief de courbure est l'un de ces petits détails dans une pièce pliée qui sont facilement négligés.

Reliefs de pliage en tôle

Les reliefs de pliage sont couramment utilisés dans les applications de pliage de tôles, car ils empêchent la déchirure ou la défaillance générale des points de forte contrainte, généralement les coins, pendant le processus de pliage. Les reliefs de pliage sont simplement deux incisions pratiquées dans la tôle afin de séparer les pliages distincts qui auront finalement lieu. Les pliages de tôles ne sont nécessaires que lorsque du matériau sera présent de chaque côté d'un pliage.

Les reliefs de pliage peuvent augmenter la résistance de la courbure globale et réduire le risque de déchirure pendant le processus de fabrication. Ces reliefs peuvent être réalisés sous n'importe quelle forme, mais les trous circulaires aux coutures d'angle ou les fentes rectangulaires sont généralement la forme de reliefs de pliage la plus courante observée dans l'industrie.

Le test magnétique est l’une des méthodes de contrôle non destructif (CND) les plus couramment utilisées car il est rapide et relativement peu coûteux.
Valeurs de tolérance pour différentes mesures dimensionnelles

Il est important de noter que lorsque plusieurs plis se superposent, le risque de désalignement des éléments augmente de plus en plus. Ce risque d'erreur et de désalignement est dû à la marge de tolérance relativement large du formage de tôles.

Lorsque vous travaillez avec plusieurs plis sur la même pièce, il est conseillé de discuter avec le fabricant final pour obtenir son avis sur les considérations de conception potentielles afin d'éviter ces problèmes. En fin de compte, si la pièce est destinée à être fabriquée en grande quantité, le prototypage du premier article doit être effectué jusqu'à ce que le résultat souhaité soit atteint grâce à des principes de conception standard.

Certains de ces principes de conception incluent :

• Concevoir des trous plus grands afin qu'ils absorbent une partie de la variation de tolérance
• Incorporation de trous d'alignement sur la base du composant en tôle afin que les pièces puissent être accouplées plus facilement lors de l'assemblage final.
• Pliage des composants sans les trous présents et ajout des trous par post-traitement supplémentaire tel que l'emboutissage ou l'usinage. Bien que cette approche ait les meilleures chances de succès, elle n'est pas recommandée car l'augmentation du coût global de production ne vaut généralement pas la facilité d'assemblage.

Le rayon de courbure de la tôle est un facteur essentiel à prendre en compte lors des processus de formage des métaux tels que le pliage à l'air ou le pliage des métaux avec une presse plieuse. Le rayon de courbure fait référence à la courbure d'un pli et est déterminé par le type de matériau, l'épaisseur et l'angle de pliage.

Lors du pliage du métal, le point tangent est l'endroit où le métal commence à se plier et où le rayon commence à se former. Il est essentiel de maintenir le point tangent au bon endroit pour garantir un rayon de pliage approprié. Les outils de pliage du métal et la presse plieuse utilisés doivent être adaptés au type et à l'épaisseur du matériau pour garantir que le rayon de pliage correct est obtenu sans fissurer ni endommager le matériau.

Le type de matériau est un facteur crucial à prendre en compte pour déterminer le rayon de courbure approprié. Le rayon de courbure doit être sélectionné en fonction de la capacité du matériau à résister à la déformation et à ne pas provoquer de contraintes ni de dommages au matériau.

Lors du pliage de tôles, l'angle de pliage doit également être pris en compte. L'angle de pliage désigne l'angle formé entre les deux surfaces adjacentes du métal après pliage. Le rayon de pliage requis pour un angle de pliage particulier dépend du type de matériau et de son épaisseur.

Pour obtenir le rayon de pliage correct de la tôle, il est essentiel d'utiliser les techniques, l'équipement et l'outillage appropriés. L'utilisation de la presse plieuse et des outils de pliage de métal appropriés et le respect des procédures de pliage pneumatique ou de pliage de métal appropriées peuvent garantir un rayon de pliage constant et précis. En tenant soigneusement compte de tous les facteurs impliqués, notamment le type de matériau, l'épaisseur, l'angle de pliage et le point tangent, il est possible d'obtenir un pliage de tôle de haute qualité avec le rayon de pliage souhaité.

Conclusion

Lors de la conception de produits qui seront constitués de tôle, il existe de nombreuses règles empiriques clés à garder à l'esprit. Le rayon de pliage, la hauteur de pliage et la tolérance de pliage détermineront principalement la majorité de vos choix de conception à mesure que vous progresserez dans votre concept. D'autres facteurs tels que les géométries de relief de pliage et les décalages de bride complèteront vos choix de conception et produiront une conception de qualité adaptée à la production. Il est toujours recommandé de contacter le ou les fabricants prévus pour obtenir leur avis et comprendre leurs capacités spécifiques qui dicteront en fin de compte vos choix de conception.