Le guide ultime du pliage de la tôle

Le pliage de tôles métalliques implique la déformation d’une pièce métallique de manière plastique sur un axe, entraînant un changement géométrique. Le changement est uniquement dans la forme tandis que le volume de la pièce métallique reste le même.

Les Techniques Courantes de Pliage de Tôles Métalliques

Certaines des méthodes de pliage les plus courantes sont :

Pliage

Une plieuse à barres ou un frein de corniche vous permettent d’effectuer des opérations de pliage sur des pièces métalliques. Une poutre de serrage est essentielle pour plier la pièce dans la forme souhaitée lors du serrage. Le résultat final est un pli en forme de V avec des angles de pliage négatifs ou positifs.

Pli en V

Le pliage en V utilise une matrice en forme de V et un poinçon qui vous permet d’effectuer des plis à angles différents. En positionnant la pièce métallique au-dessus de la matrice en V, vous pliez la pièce en utilisant une presse à poinçonner.

Le point de pression du poinçon détermine l’angle formé de la tôle métallique. Vous avez trois approches pour le pliage en V :

Fond de Matrice

Dans cette technique, vous comprimez la pièce métallique jusqu’au fond de la matrice pour créer une forme et un angle spécifiques. Le pli résultant représente la configuration de l’outil de matrice.

Le fond de matrice surmonte le problème du retour élastique car la force et les paramètres d’angle du poinçon et de la matrice façonnent la pièce métallique de manière permanente.

Coinçage

La précision et la capacité distinctive à produire des pièces métalliques exemplaires font du coinçage une technique populaire de pliage de tôles métalliques. Les pièces métalliques pliées ne se redressent pas pendant la procédure. Cela est dû au coin enfonçant légèrement la pièce métallique, vous permettant ainsi de constater la différence.

Pliage à l’Air

Comparé au fond de matrice et au coinçage, le pliage à l’air est une technique moins précise qui est également sujette au retour élastique. Néanmoins, il est facile à utiliser car aucun outil n’est nécessaire.

Dans ce processus, un poinçon applique une pression sur la pièce métallique dans la cavité de la matrice. Pendant le processus de pliage, la pièce métallique ne touche pas le fond de la matrice, nécessitant l’utilisation d’une presse-plieuse.

Modèle Structurel pour le Pliage à l'Air dans les Tôles Métalliques — Modèle Structurel pour le Pliage à l’Air dans les Tôles Métalliques

Pliage à Épongeage

Dans le pliage à épongeage, vous fixez la pièce métallique avec un serre-joint sur lequel vous appliquez une force contre la matrice. Vous effectuez l’action de pliage en soumettant la pièce métallique à une force qui s’imprime contre la matrice.

Cette technique présente un avantage mécanique, vous permettant de plier des objets avec moins de puissance. Cependant, réaliser des angles de pli obtus est difficile, nécessitant une machine sophistiquée avec une force horizontale nécessaire.

Pliage par Enroulement

Dans le pliage par enroulement, vous obtenez des pièces courbées telles que des cônes et des tubes. Les ensembles de rouleaux sont essentiels dans l’utilisation de cette méthode, capable d’obtenir différents profils de section transversale avec de nombreuses courbes.

Pliage par Tirage Rotatif

Ici, vous fixez les pièces métalliques à une matrice rotative, les tirant autour afin qu’elles correspondent au rayon de courbure requis. Cette technique utilise fréquemment une mèche de support à l’intérieur pour empêcher la pièce métallique pliée de se froisser.

Le pliage par tirage rotatif ne gratte pas la surface de la pièce contrairement aux techniques de pliage à épongeage et en V.

De plus, vous pouvez façonner des pièces métalliques avec de larges angles de pliage et des bords coupants.

Pliage par Étape

Cette technique utilise plusieurs plis en V successifs pour façonner une pièce de grand rayon. Le nombre de plis et la distance entre eux déterminent ultimement la qualité qui augmente avec le nombre. Il s’agit d’une méthode rentable pour les petites productions en série.

En résumé, vous choisirez la machine et les outils de pliage de tôles métalliques en fonction du processus de pliage.

Avantages du Pliage de la Tôle

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles vous devriez considérer le pliage comme une technique essentielle dans le processus de fabrication de tôles.

Précision Accrue: Grâce à la détermination précise du coefficient k-factor et de l’indemnité de pliage, le processus de pliage de la tôle est considérablement précis.
Productivité Accrue: Le processus de pliage nécessite moins d’outillage et peut prendre en charge l’automatisation. Vous pouvez donc effectuer rapidement des opérations de pliage permettant une production à grande échelle.
Moins de Procédures Secondaires: Le processus de pliage ne nécessite pas de processus secondaires pour la finition tels que la coupe qui pourrait nécessiter du soudage.
Coût d’Outillage Faible: Le processus de pliage utilise un outillage simple pour réaliser le processus, ce qui entraîne un coût global faible.
Réduction de l’Utilisation des Pièces: Le pliage vous permet de façonner une seule pièce en une forme désirée sans avoir à utiliser de nombreuses pièces dans un assemblage.
Poids de la Pièce Réduit: Vous pouvez obtenir la rigidité et la résistance souhaitées de la pièce en utilisant le pliage sans enregistrer d’augmentation du poids de la pièce.

Applications du Pliage de la Tôle

Mettons en avant quelques-unes des applications les plus courantes :

Appareils Électroménagers: De nombreux appareils électroménagers tels que les lave-linge et les mixeurs utilisent du métal comme de l’acier inoxydable dans leur construction. Par exemple, la formation du tambour dans un lave-linge se fait en pliant la tôle dans la forme désirée.
Industrie Automobile et Aéronautique: Les pièces des véhicules et des avions comme les panneaux latéraux et le fuselage emploient le processus de pliage pendant la formation. Le pliage peut permettre l’exécution de caractéristiques de conception telles que l’aérodynamisme pour une efficacité accrue.
Construction: L’industrie de la construction utilise des tôles pliées dans des domaines tels que la couverture, le forage de puits et de trous ainsi que les garde-corps de sécurité. Les tôles ondulées utiles pour la toiture des maisons passent par un processus de pliage en tant que caractéristique de conception.
Industrie de la Santé: Les équipements et les machines du secteur de la santé tels que les IRM et même les lits utilisent la fabrication de métaux, y compris le pliage.
Industrie Manufacturière: Vous retrouvez l’application du pliage de métaux dans le secteur manufacturier comme la construction de chaudières. Pour former un équipement avec peu de points de contrainte, on utilise le processus de pliage plutôt que, par exemple, le soudage.

Limitations du Processus de Pliage

Chaque fois que vous adoptez cette technique de fabrication de métal, il est important de prêter attention à :

Frais Initiaux Élevés: La mise en place d’un processus de pliage de pièces métalliques est coûteuse en capital par rapport à d’autres matériaux comme le plastique.
Restrictions de Conception: Certaines propriétés physiques et mécaniques des métaux les rendent inadaptés à la production de géométries ou de formes compliquées.
Opérations Auxiliaires: Après le processus de pliage de métal, vous aurez besoin d’autres opérations secondaires telles que la peinture et la finition.

Meilleur Matériau de Tôle pour le Processus de Pliage

Vous pouvez plier des tôles de différentes épaisseurs. De plus, le processus de pliage convient à pratiquement toutes les tôles.

Regardons quelques-uns :

i. Aluminium: L’aluminium se combine facilement avec d’autres éléments pour former des alliages avec une grande variété de propriétés. Certains des alliages les plus courants sont :

Aluminium 5052: Ce type d’alliage présente une impressionnante malléabilité sans défauts de fissuration sauf lors de retravaux.
Aluminium 6061: Cet alliage d’aluminium est un défi à plier car il a tendance à se fissurer. Le métal s’affaiblit lors du pliage à froid, tandis que la malléabilité augmente par recuit.

ii. Acier Allié Recuit: Dépendant de l’alliage, l’alliage 4140 offre une malléabilité impressionnante avec moins de risque de fissuration.

iii. Laiton: La concentration en zinc dans le laiton est cruciale car plus il y a de zinc, moins le matériau est pliable. Utile lors de procédures de pliage simples avec des processus plus complexes nécessitant du chauffage.

iv. Bronze: Le pliage du bronze n’est pas une tâche simple en plus de sa tendance à craquer à moins que vous ne le traitiez en le chauffant.

v. Cuivre: Avec une grande malléabilité, le cuivre est facilement pliable.

vi. Acier: Avec ce matériau, vous trouvez différentes variantes, l’acier laminé à chaud étant plus malléable que l’acier laminé à froid. Les principales variantes sont :

Acier à Faible Teneur en Carbone: Disponible sous forme laminée à chaud et à froid, l’acier doux a un haut degré de ductilité. Cependant, vous devez le revêtir pour éviter la corrosion en présence d’humidité, par exemple par galvanisation.
Acier à Ressort: Est malléable après recuit et la chaleur est nécessaire pour le plier à nouveau en cas de durcissement.
Acier Inoxydable: Est un alliage d’acier doux contenant plus de 10,5 % de chrome le rendant hautement résistant à la corrosion.

vii. Titane: La rigidité du titane est telle que vous devez façonner un rayon de pli interne étendu. Comme le retour élastique est un problème, vous devez surplomber les parties de tôle en ce matériau.

Outils et Équipements de Pliage de Tôle

Selon le type de style de pliage que vous souhaitez réaliser, vous pouvez envisager l’un de ces outils et équipements :

i. La Presse-Pliante: Est l’outil principal pour plier le métal avec différentes variantes comme suit :

Presse à Corniche: Fixe une pièce de tôle sur une surface plane en utilisant une force pour la plier droit.
Presse à Plis: Utilise une combinaison de poinçons et de matrices pour réaliser des plis de différentes formes (U, V, etc.)
Presse-Plieuse à Boîte et à Cas: Produit plusieurs lignes de pliage en utilisant des projections métalliques type doigts.
Presse-Plieuse Droite: Dotée d’une conception robuste simple à utiliser avec une précision de pliage inégalée.
Presse-Plieuse: Peut plier différents matériaux proprement et avec différentes épaisseurs.

ii. Plieuse de Barres: Un dispositif de pliage compact et simple avec une poignée unique qui utilise un mouvement de pliage en une seule action.

iii. Rouleuse de Plaque: Réalise des opérations de pliage pour former des composants arrondis tels que des tuyauteries, de l’équipement de chaudières, des échangeurs de chaleur et des supports de tunnel.

iv. Plieuse de Tôles: Ploie des pièces en tôle d’une épaisseur maximale d’un millimètre.

v. Rouleuse de Tôles: Produit une grande variété d’objets circulaires, de cylindres, d’arcs et de plis.

Conseils de Conception pour les Pièces de Tôle Pliée

Examinons quelques règles de conception courantes qui vous aideront à obtenir les meilleurs designs et formes :

i. Allégement de Plis: Créez des allégements de plis en découpant au laser de petites incisions sur les côtés du design de la bride avec une largeur dépassant l’épaisseur du matériau.

ii. Direction du Pliage: La direction du pliage ne doit pas correspondre à celle du laminage du matériau.

iii. Ligne de Pliage Parallèle à un Côté: Une telle situation produit des résultats peu fiables. Un côté parallèle est nécessaire à des fins de placement.

iv. Côtés Chanfreinés: Le chanfrein doit se terminer avant la base du détail. Vous obtenez de bons plis en espaçant adéquatement les chanfreins.

v. Plis Rapprochés: Lors de l’incorporation de plis consécutifs, faites en sorte que la partie centrale du design soit plus longue que les brides.

vi. Distance des Trous par Rapport au Pli: Les trous peuvent se déformer s’ils sont trop proches du pli.

vii. Maintenez les Plis sur la Même Ligne: Surtout s’il y a une série de brides.

viii. Longueur de Bride Minimale: Vous choisissez la largeur de la filière en fonction de l’épaisseur. Construire une bride avec une hauteur minimale entraîne une terminaison à la fissure.

ix. Écrous Aveugles Pop: Insérez les écrous aveugles avant de plier à proximité de la ligne de pliage pour assurer leur sécurité.

x. Symétrie: Essayez de rendre vos pièces aussi symétriques que possible pour éviter un processus de pliage défectueux.

Conclusion

Comme vous pouvez le constater, le pliage de tôles est un processus important dans la fabrication de tôles. J’espère qu’avec les informations de ce guide, vous pourrez plier toutes les tôles dans une forme et un design appropriés.

Ressources supplémentaires :

Facteurs à prendre en compte lors du pliage de tôles – Source : KDMFAB

Pliage de tôles – Source : Fractory

Le Pliage en Métallurgie – Source : Wikipedia

Processus de Pliage de Tôles – Source : La Bibliothèque de la Fabrication

Le guide ultime du pliage de la tôle

Qu’est-ce Que Le Pliage du Métal?