Qu'est ce que le Schaud Metal Bfin Processus?
Le pliage de tôles est une technique d'usinage des métaux qui utilise principalement une cintreuse pour appliquer une pression sur des tôles métalliques, provoquant leur déformation plastique à des endroits précis, et permettant ainsi d'obtenir des pièces aux angles et formes prédéterminés.
Le pliage de la tôle fait généralement appel à des moules, notamment une matrice supérieure (poinçon) et une matrice inférieure (rainure en V). La tôle est pressée dans l'ouverture de la matrice inférieure pour former un pli. Cette technique de pliage est largement utilisée dans la fabrication de divers composants métalliques, tels que des boîtes, des supports et des armoires. Elle se caractérise par une grande efficacité, une haute précision et une forte adaptabilité, et constitue une étape clé de l'usinage de la tôle.
Comment fonctionne le processus de pliage de la tôle ?
Le principe du pliage de tôles consiste à appliquer une force extérieure pour provoquer une déformation plastique des tôles à un endroit précis, permettant ainsi d'obtenir des angles et des formes spécifiques. Ce procédé repose principalement sur des plieuses et des moules dédiés.
Matériaux métalliques utilisés pour le pliage de la tôle
Plaque d'acier laminée à froid
Les tôles d'acier laminées à froid sont des tôles d'acier au carbone laminées à température ambiante. Elles présentent une excellente résistance et une bonne usinabilité, ce qui les rend particulièrement adaptées aux opérations de pliage, d'emboutissage et de soudage de précision.
Les tôles d'acier laminées à froid ne nécessitent généralement pas de prétraitement tel que l'élimination de la rouille et peuvent être directement électroplaquées ou peintes.
Acier Inoxydable
L'acier inoxydable est réputé pour son exceptionnelle résistance à la corrosion car l'élément chrome qu'il contient peut former une couche dense de film de passivation d'oxyde de chrome à sa surface.
L'acier inoxydable 304 offre d'excellentes performances globales et convient à divers environnements. L'acier inoxydable 316, grâce à l'ajout de molybdène, présente une résistance accrue à la corrosion par les chlorures.
| 304L | Convient au soudage ; Bonne résistance à la corrosion |
| 321 | Contient du titane ; Bonne résistance à la corrosion |
| 301 | Dureté relativement élevée ; Bonne résistance |
Aluminium
L'aluminium est un métal léger dont la densité est environ un tiers de celle de l'acier, ce qui est crucial dans les applications où une réduction de poids est nécessaire.
Les matériaux en aluminium présentent également une bonne résistance à la corrosion et une excellente conductivité thermique et électrique. De plus, l'aluminium possède une excellente plasticité et se plie et s'étire facilement.
Tôle d'acier galvanisée
Les tôles d'acier galvanisées sont fabriquées en déposant une couche de zinc sur la surface de tôles d'acier laminées à froid ou à chaud, dans le but de protéger l'acier interne grâce à cette couche de zinc et d'empêcher efficacement la rouille des tôles d'acier.
- Acier électro-galvanisé : La surface est fine et uniforme, ce qui la rend plus adaptée à la pulvérisation.
- Acier galvanisé à chaud : Le revêtement de zinc est relativement épais et présente une forte résistance à la corrosion, mais des inclusions de zinc sont présentes à sa surface.
Laiton
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. D'une très belle couleur jaune doré, il est souvent utilisé pour la fabrication d'éléments décoratifs. Outre son attrait esthétique, le laiton présente également une excellente conductivité électrique et thermique, ainsi que des propriétés antibactériennes remarquables.
En matière d'usinage, le laiton est mou et possède une excellente ductilité, ce qui le rend parfaitement adapté aux opérations complexes d'emboutissage et de forgeage.
Plaque d'acier laminée à chaud
Les tôles d'acier laminées à chaud sont des tôles d'acier au carbone laminées à haute température. Comparées aux tôles laminées à froid, leur surface présente une couche d'oxyde, est relativement rugueuse et leur précision dimensionnelle est légèrement inférieure.
L'avantage des tôles d'acier laminées à chaud réside dans leur prix relativement bas, et elles peuvent fournir des matériaux en tôle plus épais et une résistance structurelle plus élevée.
Types de procédés de pliage de tôle
Pliage Pliage
Le cintrage par pliage est réalisé en pliant la poutre vers le haut ou vers le bas le long du bord de la pièce à usiner, et est souvent utilisé pour les pièces de type boîte et de type coque.
Avantages :
- Pliage sans marque de moule : N'endommage pas le revêtement de surface ni la couche décorative.
- Haute précision et bonne répétabilité.
- Convient aux assiettes de grande taille : Notamment les plaques d'aluminium, les plaques minces en acier inoxydable, etc.
Inconvénients :
- Faible efficacité: Convient à la production en petites et moyennes séries.
- Structure complexe : Le coût d'entretien des mécanismes de pliage est élevé.
- Ne convient pas à l'usinage de tôles épaisses.
Cintrage du rouleau
Le cintrage par rouleaux est un procédé qui utilise une cintreuse à trois rouleaux ou à rouleaux multiples pour plier progressivement la tôle en pièces arquées, cylindriques ou coniques par de multiples pliages.
Avantages :
- Adapté aux flexions à grande courbure : Il peut former en continu des pièces de grand rayon ou parfaitement circulaires.
- Déformation uniforme : Évitez les concentrations de contraintes dues à une flexion unique.
- Elle peut usiner des plaques épaisses et des pièces de grande taille.
Inconvénients :
- Le contrôle de l'angle est difficile : La distance du rouleau doit être ajustée à plusieurs reprises.
- Les petites courbures ou les angles aigus ne sont pas faciles à réaliser.
- Coût d'investissement en équipement élevé.
Estampage
Le poinçon presse la tôle contre la matrice inférieure à une pression extrêmement élevée, provoquant une déformation plastique importante du matériau. L'angle est presque entièrement déterminé par la matrice.
Avantages :
- Précision dimensionnelle et angulaire extrêmement élevée : Quasi aucun rebond.
- Angles vifs ou arêtes caractéristiques : Adapté au traitement de pièces de précision.
- Bonne consistance de formage : L'angle est entièrement contrôlé par le moule.
Inconvénients :
- Besoins élevés en équipements : Des presses de forte capacité sont nécessaires.
- Usure importante du moule : Haute pression, exigences élevées concernant les matériaux de moule et traitement thermique.
- Coût élevé: Le coût de fabrication et d'entretien des moules est élevé.
Flexion de l'air
La pièce pliée par l'air n'entre en contact qu'avec l'extrémité de la matrice supérieure et les deux côtés de la rainure en V de la matrice inférieure. Lorsque le poinçon appuie vers le bas, le métal subit une déformation élasto-plastique aux points de contact, formant ainsi l'angle requis.
L'angle est contrôlé par la profondeur de la course du poinçon.
Avantages :
- Grande flexibilité d'angle : L'angle de pliage peut être modifié en contrôlant la course du poinçon, offrant ainsi une grande flexibilité.
- Faible usure des moules : Grâce à la faible surface de contact entre les moules supérieur et inférieur, le moule a une durée de vie plus longue.
- Bonne adaptabilité : Un même jeu de moules peut traiter des pièces présentant des angles et des épaisseurs de plaque différents.
Inconvénients :
- Précision en angle faible : Elle est fortement affectée par l'effet rebond et nécessite une correction empirique.
- Force de flexion plus importante : Comparée à d'autres méthodes, elle exige un tonnage plus important pour l'équipement.
talonnage
Le poinçon presse la feuille contre le fond de la rainure en V de la matrice inférieure, assurant ainsi une adhérence parfaite de la feuille à la matrice pour le formage. Un écoulement plastique visible, voire une empreinte, se produit dans la zone de déformation.
Avantages :
- Précision angulaire élevée : Quasi absence de rebond et angle de flexion stable.
- Bonne répétabilité : Adapté à la production en série de pièces exigeant une grande homogénéité.
- Excellente qualité de surface : Plis nets et bords précis.
Inconvénients :
- Usure due aux moisissures : Grande surface de contact, frottement évident et concentration des contraintes.
- Changements fréquents de moules : Il est nécessaire de remplacer les moules en fonction de l'épaisseur ou de l'angle des plaques.
- Consommation énergétique élevée : A Une force de pression plus importante est nécessaire.
Les étapes d'usinage du processus de pliage de la tôle
L'analyse des processus
Avant de plier, analysez soigneusement le dessin de la pièce pour confirmer l'angle de pliage, le rayon de pliage, la taille et la direction de dépliage, et vérifiez si la séquence de pliage est raisonnable.
L'objectif de l'analyse des dessins de pièces est d'éviter les erreurs dimensionnelles ou les problèmes d'interférence entre les pièces causés par une conception inadéquate.
Sélectionnez le matériau
Calculez les dimensions dépliées en fonction de l'angle de pliage et de l'épaisseur de la plaque, tenez compte du coefficient de compensation de pliage, puis préparez les matériaux. Ce processus garantit la précision dimensionnelle des matières premières et prépare le pliage ultérieur.
Préparation du moule
Sélectionnez la matrice supérieure, la matrice inférieure et le tonnage appropriés de la cintreuse en fonction de la forme, de l'angle et de l'épaisseur de la pièce à cintrer, puis procédez à l'installation et à la mise en service.
Le choix des moules influe directement sur la précision du pliage et la qualité de surface. Différentes épaisseurs de tôle nécessitent des dimensions de rainure en V adaptées.
placement
L'opérateur place la pièce sur la table de travail de la cintreuse et vérifie son positionnement à l'aide de la butée et du dispositif de positionnement, en l'alignant sur la ligne de pliage. Cette étape est cruciale pour la régularité de l'angle et des dimensions de pliage ; la précision du positionnement doit donc être rigoureusement respectée.
Opération de pliage
Mettez en marche la plieuse. Le poinçon s'enfonce pour plaquer la tôle contre la matrice inférieure et former l'angle souhaité. L'opérateur doit contrôler la profondeur de la pression ou la course afin d'éviter tout retournement ou rebond excessif.
Lors du processus de pliage, il convient de prêter attention à la direction de la force appliquée sur le matériau et au contrôle de l'indentation.
Inspection des dimensions
Une fois le pliage des pièces terminé, un rapporteur, un pied à coulisse ou un appareil de mesure tridimensionnel est utilisé pour vérifier si l'angle, la longueur du côté et la planéité répondent aux exigences de conception.
Si des écarts sont constatés dans le produit après inspection, ils peuvent être corrigés en ajustant la course ou le jeu du moule.
Flexion secondaire et composée
Pour les pièces complexes, plusieurs pliages ou des pliages dans différentes directions sont nécessaires. Avant d'effectuer un pliage secondaire, il est indispensable de vérifier que l'angle de pliage de l'étape précédente est correct et de veiller à ce que la pièce formée n'interfère pas avec le moule.
Ebavurage
Après le cintrage de la pièce, il est nécessaire d'ébavurer, de chanfreiner et de traiter la surface afin d'éviter que les arêtes vives ne gênent l'assemblage ou l'utilisation. Si un soudage, un revêtement en poudre ou une anodisation est requis ultérieurement, l'ébavurage est particulièrement important pour garantir une finition de qualité.
L'inspection finale
En définitive, un contrôle complet ou aléatoire des dimensions, des angles, de la planéité et de l'aspect de la pièce est nécessaire. Ce n'est qu'après confirmation de leur conformité aux plans que l'emballage de protection peut être effectué.
S'assurer que les pièces pliées ne sont pas endommagées pendant le transport et l'assemblage, et garantir la qualité des produits finis livrés.
Avantages du procédé de pliage de la tôle
Le pliage de la tôle, l'un des procédés de formage les plus répandus dans l'usinage des métaux en feuilles, présente de nombreux avantages. Il permet non seulement de garantir la résistance structurelle, mais aussi d'optimiser l'efficacité de la production et de maîtriser les coûts.
Haute précision
Les machines de pliage CNC modernes permettent un contrôle précis de l'angle, de la position et de la pression de pliage. L'erreur de pliage est généralement maîtrisée à ±0.5°, garantissant ainsi la constance des dimensions et de la forme des pièces et répondant aux exigences d'un assemblage de précision.
Efficacité de production élevée
Le pliage de tôle est un procédé simple et rapide. L'utilisation de cintreuses à commande numérique (CNC) permet notamment d'enchaîner plusieurs pliages en continu grâce à une programmation précise, ce qui améliore considérablement la productivité. Ce procédé convient aussi bien à la production en série qu'en petites séries.
Souplesse
Le pliage de tôle permet d'usiner des pièces de formes, d'angles et d'épaisseurs variés en changeant la matrice ou en ajustant les paramètres de course. Un même équipement peut s'adapter à de multiples produits et convient parfaitement à la production sur mesure de petites séries et de variétés diverses.
Taux d'utilisation élevé des matériaux
Le pliage permet principalement de modifier la forme par déformation plastique, ne génère pas une grande quantité de déchets de découpe, présente un taux d'utilisation des matériaux élevé, permet de réduire les coûts des matières premières et est conforme au concept de fabrication écologique.
Qualité de surface élevée
Lors du pliage, la surface du matériau ne présente aucun dommage apparent et conserve une excellente planéité. Elle peut être directement soumise aux étapes suivantes de pulvérisation, d'anodisation ou de soudage, réduisant ainsi les retouches.
Large gamme d'applications
La technologie de pliage s'applique à tous types de plaques métalliques, comme l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, etc., et est largement utilisée dans des secteurs tels que l'électronique, les appareils électriques, l'automobile, les équipements mécaniques et la construction.
Inconvénients du procédé de pliage de la tôle
Limites des propriétés matérielles
La ductilité, la résistance et la résilience des différents métaux varient considérablement, ce qui peut facilement affecter l'angle de pliage et la précision dimensionnelle.
Par exemple, l'acier à haute résistance ou l'aluminium dur sont sujets à la fissuration lorsqu'ils sont pliés, tandis que les métaux mous peuvent subir une déformation excessive ou des plis irréguliers.
Effet de retour élastique
Il existe un phénomène de récupération élastique dans les métaux après pliage, ce qui fait que l'angle réel est soit trop grand, soit trop petit.
Surtout lorsqu'il s'agit de matériaux à haute résistance et de grands rayons de courbure, la difficulté du contrôle du retour élastique est encore plus grande et doit être corrigée par l'expérience ou des processus de compensation.
Flexion complexe
Lorsque l'épaisseur de la tôle est importante ou que l'angle de pliage est complexe, la force de formage requise augmente considérablement, le tonnage de la matrice et de l'équipement doit être élevé et des problèmes tels que la déviation de la ligne de pliage, la fissuration ou l'indentation sont susceptibles de se produire, ce qui rend le processus de formage plus difficile.
Exigences de compétences élevées
Le contrôle des angles de pliage, le choix du moule et l'agencement des séquences exigent tous une solide expérience de la part de l'opérateur ; sinon, des problèmes tels que des déformations irrégulières, des écarts d'angle ou des interférences entre les pièces sont susceptibles de se produire.
Applications du procédé de pliage de tôle
Industrie électronique
La tôle est largement utilisée dans la fabrication de produits tels que les châssis, les boîtiers de serveurs et les coffrets de distribution. Ce type de produit exige une grande précision dimensionnelle et une excellente dissipation thermique. La structure en tôle protège efficacement les composants électroniques internes et facilite la maintenance et l'installation.
- Armoire réseau
- Boîtier d'ordinateur industriel
- Boîte de distribution
- Couverture de protection
Equipement de communication
L'usinage de tôles peut être utilisé pour fabriquer des boîtiers de stations de base de communication 5G, des baies de brassage, des boîtiers de routeurs, etc.
La structure en tôle offre d'excellentes performances de blindage électromagnétique et répond aux exigences des équipements de communication en matière d'étanchéité à la poussière, à l'humidité et aux interférences.
Industrie automobile
La tôle est utilisée pour fabriquer des panneaux de carrosserie, des supports de châssis, ainsi que les coques de motos et de véhicules électriques, etc. Grâce aux procédés de pliage et de soudage de la tôle, il est possible d'obtenir des structures légères et très résistantes.
- Portières, capot, couvercle de coffre
- Pièces de cadre et de châssis
- Bac à batterie
Appareils Ménagers
La fabrication de tôles est largement utilisée pour les coques et les supports internes de produits tels que les réfrigérateurs, les machines à laver et les climatiseurs.
Les pièces en tôle permettent d'obtenir un aspect précis et une grande précision d'assemblage, tout en bénéficiant d'excellentes propriétés de dissipation thermique et de protection.
- Panneau latéral du réfrigérateur
- boîtier de machine à laver
- Le boîtier extérieur de l'unité extérieure du climatiseur
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FAQ
Comment contrôle-t-on le retour élastique lors du pliage de tôles ?
Le retour élastique peut être minimisé en augmentant la force de pliage, en utilisant des méthodes de frappe ou de frappe à froid, en ajustant les angles de la matrice ou en compensant par programmation CNC. Le choix du matériau joue également un rôle clé dans le comportement au retour élastique.
Quels sont les défis courants liés au pliage de la tôle ?
Les problèmes courants incluent le retour élastique, les fissures au niveau des lignes de pliage, l'usure des outils et les imprécisions dimensionnelles lors du pliage en plusieurs étapes. Un outillage approprié, une préparation adéquate des matériaux et une compensation angulaire appropriée permettent d'éviter ces problèmes.
Quels secteurs industriels utilisent couramment le pliage de tôles ?
Ce procédé est largement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'électronique, de l'électroménager, des télécommunications, de l'aérospatiale et des machines industrielles, principalement pour les boîtiers, les supports, les châssis et les composants structurels.
Comment plier facilement de la tôle ?
Pour plier facilement une tôle, tracez la ligne de pliage, fixez-la fermement et appliquez une pression constante à l'aide d'une plieuse ou d'un étau. Pour les pièces plus épaisses ou de précision, utilisez une presse plieuse à commande numérique pour un contrôle précis de l'angle et du rayon.
Quels sont les principaux types de méthodes de pliage de tôle ?
Les techniques les plus courantes sont le cintrage à l'air, le cintrage par recouvrement, le cintrage par frappe, le pliage et le cintrage par roulage. Chaque méthode se distingue par son outillage, sa précision de cintrage et les forces requises, permettant ainsi aux fabricants de choisir en fonction de l'épaisseur du matériau et de la complexité de la conception.
