Le pliage de tôles est une étape clé de la fabrication des métaux. La maîtrise du calcul des pliages est essentielle pour atteindre la précision et garantir la qualité du produit fini. Des calculs de pliage incorrects peuvent entraîner des pièces déformées ou mal formées, ce qui peut entraîner des déchets, des retouches ou des retards coûteux.
Cet article décrit les facteurs clés qui affectent les calculs de pliage de tôles, les calculs de pliage essentiels tels que la marge de pliage, la déduction de pliage et la longueur à plat, ainsi que les outils et logiciels qui facilitent ce processus.
6 facteurs clés affectant les calculs de pliage
Les calculs de pliage sont influencés par plusieurs facteurs critiques, chacun d’entre eux affectant la précision globale du pliage. Ceux-ci incluent :
- Type de matériau : Différents métaux se comportent différemment lorsqu’ils sont pliés. Les matériaux tels que l’aluminium, l’acier inoxydable et l’acier doux ont des degrés variables de malléabilité et d’élasticité, ce qui peut avoir un impact sur la quantité d’étirement ou de retour élastique qui se produit pendant le processus de pliage.
- Épaisseur du matériau : l’épaisseur du matériau affecte directement la mesure dans laquelle il s’étire ou se comprime pendant le processus de pliage. Les métaux plus épais nécessitent plus de force et peuvent présenter un retour élastique plus important que les métaux plus fins.
- Rayon de courbure : un rayon de courbure plus petit entraîne généralement plus de contrainte sur le matériau, ce qui peut provoquer des fissures, en particulier dans les matériaux cassants. Le rayon de courbure doit idéalement être proportionnel à l’épaisseur du matériau pour garantir des pliages lisses sans déformation.
- Angle de courbure : l’angle de courbure permet de déterminer la quantité de matériau nécessaire pour obtenir l’angle et la forme finale souhaités.
- Retour élastique : une fois la force de pliage supprimée, le matériau subit généralement un léger « retour élastique », l’amenant à revenir à une position légèrement inférieure à l’angle initialement appliqué pendant le processus de pliage. Cela est plus perceptible dans les matériaux à plus grande élasticité et doit être pris en compte dans les calculs.
- Caractéristiques de l’outillage et de la machine : le choix de l’outillage, comme le poinçon et la matrice, et de la machine utilisée pour le pliage, affectent la précision du pliage. La géométrie de l’outil et les systèmes de contrôle de la machine peuvent modifier les dimensions finales du pliage.
Calculs de pliage essentiels
Les trois calculs clés nécessaires pour un pliage précis de la tôle sont la tolérance de pliage, la déduction de pliage et la longueur à plat. Ces calculs garantissent que la longueur correcte du matériau est préparée avant le processus de pliage.
1. Marge de pliage
La tolérance de pliage tient compte du matériau étiré pendant le processus de pliage. Il s’agit de la longueur supplémentaire requise pour former le pli et elle est essentielle pour déterminer la longueur totale du métal avant le pliage.
Formule de tolérance de pliage : π/180×A×(R+K×T)
Où :
- R = Rayon de pliage intérieur
- K = Facteur K (une constante spécifique au matériau, généralement comprise entre 0,3 et 0,5)
- T = Épaisseur du matériau
- A = Angle de pliage (en degrés)
2. Déduction de pliage
La déduction de pliage fait référence à la longueur soustraite du motif à plat pour compenser le matériau « perdu » pendant le processus de pliage. Cette perte est principalement due à la compression du métal au niveau du pli. Elle permet de compenser tout retrait ou déformation du matériau qui se produit pendant le pli.
Formule de déduction du pli : 2(R+T)×tan(A/2)-BA
Où :
- R = Rayon de pli intérieur
- BA = Surépaisseur de pli
- T = Épaisseur du matériau
- A = Angle de pli (en degrés)
3. Longueur à plat (FL)
La longueur à plat est la longueur réelle de la bande métallique avant qu’elle ne soit pliée. Il est essentiel de déterminer cette longueur pour garantir que la quantité correcte de matériau est utilisée, en particulier lors de la conception de pièces qui nécessitent plusieurs pliages.
Formule de longueur à plat : Longueur A + Longueur B + Marge de pli
Outils et logiciels pour le calcul du pli
Plusieurs outils et logiciels avancés sont disponibles pour aider à rationaliser le processus de calcul du pli, réduisant ainsi les risques d’erreurs et garantissant une plus grande précision dans la fabrication de tôles.
Logiciel de calcul de pliage
Il existe plusieurs logiciels spécialisés qui peuvent automatiser les calculs de pliage, en tenant compte de facteurs tels que le type de matériau, l’épaisseur, le rayon de pliage, etc. En voici quelques exemples :
- SolidWorks : ce module permet aux concepteurs de créer des modèles 3D de pièces en tôle et de calculer automatiquement les tolérances de pliage, les déductions et les longueurs à plat.
- AutoCAD : bien qu’ils soient principalement utilisés pour les dessins 2D, les outils de conception de tôlerie d’AutoCAD peuvent aider à calculer les modèles plats et à inclure les tolérances de pliage.
- Logiciel de tôlerie de Fagor Automation : ce logiciel propose des outils pour les calculs de découpe et de pliage de tôle, en tenant compte des paramètres de la machine et des propriétés du matériau.
Outils de test de pliage
Pour garantir l’exactitude du calcul de pliage, les fabricants peuvent utiliser des outils tels que les testeurs de pliage et les jauges de rayon de pliage pour mesurer physiquement le pliage après sa réalisation et le comparer aux résultats attendus.
Plieuses CNC
De nombreuses plieuse CNC modernes sont équipées de systèmes de calcul de pliage intégrés, permettant aux utilisateurs de saisir les spécifications des matériaux et d’ajuster automatiquement les paramètres de la machine pour un pliage optimal. Ces machines tiennent compte du retour élastique du matériau, offrant des pliages précis avec un besoin minimal de réglages manuels.