Dans le pliage de tôle, plusieurs concepts de conception doivent être pris en compte par rapport aux dimensions finales de la pièce. Avant d'explorer ces idées clés, il est utile de comprendre quelques termes fondamentaux :

l Axe neutre : Une ligne imaginaire à l'intérieur du métal qui ne s'étire ni ne se comprime pendant le pliage.

l Zone de tension : La région à l'extérieur du pli où le matériau est étiré.

l Zone de compression : La région à l'intérieur du pli où le matériau est comprimé.

l Ligne de pliage : La ligne droite ou courbe le long de laquelle le pliage se produit.

l Longueur de bride : La longueur de la section plate s'étendant à partir de la ligne de pliage.

Les principaux concepts de conception et de fabrication sont expliqués ci-dessous.

Rayon de pliage

Le rayon de pliage est le rayon intérieur de courbure formé lors du pliage de la tôle. C'est une variable de conception primaire, affectant la précision dimensionnelle, la résistance, la forme et l'intégrité structurelle.

Chaque matériau et épaisseur a un rayon de pliage minimum — une limite en dessous de laquelle le pliage devient impossible sans causer de dommages. En règle générale, le rayon de pliage minimum doit être au moins égal à l'épaisseur du matériau.

Rayon de pliage minimum (R min ) = Épaisseur du matériau (t)

Déduction de pliage

Pendant le pliage, le matériau dans la région du pli s'étire, ce qui entraîne une longueur totale à plat de la pièce légèrement plus courte que la somme de ses brides. Déduction de pliage est la quantité qui doit être soustraite de la longueur totale dépliée pour obtenir les dimensions finales souhaitées après pliage.

Déduction de pliage = 2 × (Retrait extérieur – Allocation de pliage)

Prendre en compte avec précision la déduction de pliage est essentiel pour obtenir la longueur et les spécifications correctes de la pièce. La valeur de déduction dépend du type de matériau, de l'épaisseur et du rayon de pliage.

Allocation de pliage

L'allocation de pliage est la longueur de matériau nécessaire pour former la partie courbe du pli le long de l'axe neutre. Lorsqu'une tôle est pliée, l'intérieur se comprime et l'extérieur s'étire, mais l'axe neutre reste à une longueur constante.

L'allocation de pliage prend en compte l'épaisseur du matériau, l'angle de pliage, la méthode de pliage et le facteur K . Il représente la longueur de l'arc de l'axe neutre entre les deux brides.

Facteur K

Le facteur K est un paramètre clé dans la conception de tôles métalliques, défini comme le rapport du décalage de l'axe neutre à l'épaisseur du matériau. Il varie généralement de 0 à 1 (communément de 0,25 à 0,5 en pratique). Par exemple, un facteur K de 0,3 signifie que l'axe neutre est situé à 30 % de l'épaisseur depuis la surface intérieure du pli.

Le facteur K aide à estimer dans quelle mesure le matériau s'étire ou se comprime et est utilisé pour calculer l'allocation de pliage. Les valeurs recommandées varient en fonction du matériau et du rayon de pliage.

Évitage de pliage

Un évitage de pliage est une petite encoche ou coupe réalisée à l'extrémité d'une ligne de pliage pour éviter la déchirure ou la déformation du matériau. Il est essentiel pour maintenir l'intégrité structurelle et la précision dimensionnelle, en particulier lorsqu'un pli ne s'étend pas sur toute la pièce.

Les évitages de pliage ne sont pas nécessaires pour les plis qui s'étendent complètement d'un bord à l'autre. Ils sont utilisés lorsque le pli s'arrête à l'intérieur de la tôle, pour éviter la concentration de contraintes.

Règle de conception :
Largeur minimale de l'évitage ≥ Épaisseur du matériau (t)
Profondeur de dégagement minimale ≥ t + Rayon de pliage (R) + 0,5 mm

Un concept connexe est dégagement d'angle , qui est une découpe réalisée au niveau des lignes de pliage qui se croisent pour permettre des angles nets et éviter les fissures.

Retour élastique

Après la libération de la force de pliage, le métal a tendance à revenir partiellement à sa forme originale en raison de la récupération élastique—c'est ce qu'on appelle le retour élastique . Cela affecte l'angle et le rayon de pliage final, donc les conceptions doivent le compenser pour atteindre la précision.

Le retour élastique dépend des propriétés élastiques du matériau, du rayon de pliage et de la méthode de pliage. Les matériaux ayant une limite d'élasticité plus élevée présentent un retour élastique plus important.

Séquence de pliage

La séquence de pliage est l'ordre dans lequel plusieurs plis sont formés sur une seule tôle. Une séquence bien planifiée évite les interférences d'outils, la déformation de la pièce et les problèmes de manutention. Généralement, les plis sont réalisés de l'extérieur vers l'intérieur, et les plis plus simples ou plus grands sont formés avant les plus complexes. La séquence doit également correspondre aux outils et aux capacités de la machine disponibles.

Direction du grain

Les métaux ont une structure granulaire cristalline résultant de leur processus de fabrication (par exemple, le laminage). L'orientation de ces grains affecte la capacité de pliage.

Pour réduire le risque de fissuration, en particulier avec des plis serrés ou certains matériaux, la ligne de pliage doit être orientée perpendiculairement à la direction du grain. Le pliage parallèle au grain augmente la probabilité de fractures.