Pliage sur presse plieuse : Comprendre le vocabulaire technique associé

Aujourd'hui, je vais aborder quelques exemples du quotidien. pliage sur presse plieuse Il s'agit de termes fréquemment employés à tort. Ils se répartissent en deux groupes : le premier concerne les termes liés aux calculs, et le second, les mots décrivant des opérations mécaniques.

Groupe 1 : Termes de calcul

Élongation

Lorsqu'on parle du phénomène de pliage de la tôle, on utilise différents termes : dilatation, allongement, expansion, étirement, arrachement et élongation. Les professionnels de la tôlerie emploient tous ces termes pour désigner l'augmentation de la taille de la pièce due au pliage.

Facteur K, tolérance de pliage et déduction de pliage

Il est regrettable que nombre de ces termes relatifs au pliage soient utilisés indifféremment, car chacun possède une signification et une application bien précises. Certes, ils sont tous liés et interagissent ; néanmoins, ils sont encore trop souvent employés à tort.

Le facteur K est un coefficient multiplicateur utilisé pour déterminer la position de l'axe neutre décalé (voir figure 1). Ces valeurs sont disponibles dans le Manuel des machines pour diverses méthodes de formage et matériaux. Cependant, pour la plupart des calculs de pliage, nous utilisons un facteur K moyen de 0,446.

Le tolérance de pliage (TP) correspond à la distance autour du pli, du point de tangence entre le plat et le rayon d'un côté au même point de l'autre côté du pli (voir figure 2). Pour calculer une pièce plate, on ajoute la TP aux dimensions du plat de part et d'autre du rayon. La TP intègre le facteur K pour déterminer sa longueur.

BA = [(0,017453 × Rayon de courbure intérieur) +[(π/180 × Facteur K) × Épaisseur du matériau)] × Angle de courbure complémentaire.

Le retrait extérieur (OSSB) sert notamment au calcul de la déduction de pli (BD). L'OSSB est une dimension qui se mesure de la tangente au rayon et au plat de la jambe sur la surface extérieure du pli, jusqu'au sommet du pli (voir figure 2). On parle souvent simplement de “ retrait ”, mais cela peut prêter à confusion, car il existe aussi un retrait intérieur (ISSB), qui se mesure le long des points de tangence intérieurs et du sommet des lignes de moule intérieures. Par conséquent, pour parler de “ retrait extérieur ”, il est toujours préférable de dire “ retrait extérieur ”.”

La déduction de pliage correspond à l'allongement total de chaque pli lors de la réalisation d'un patron à plat (voir figure 2). Cette valeur est ensuite soustraite du total des dimensions extérieures, soit une déduction par pli. Chaque pli étant différent du précédent, sa valeur est unique. Le BD est calculé en soustrayant le BA du double de l'OSSB.

Rayon intérieur net et minimal

Ces termes sont souvent utilisés pour désigner la même chose, mais – comme vous l'aurez sans doute deviné – ce n'est pas toujours le cas. Cela dépend de la méthode de formage employée. Les termes “ rayon de courbure ” et “ rayon minimal ” peuvent être employés indifféremment, mais uniquement lorsqu'il s'agit de pliage en fond de pièce ou de frappe (nous reviendrons sur ces termes plus loin). Dans ces cas, le rayon de courbure du poinçon est imposé au matériau. Ainsi, pour ces méthodes de pliage, la valeur du rayon de courbure du poinçon sert à calculer la tolérance de pliage, le retrait extérieur et la déduction de pliage.

En formage à l'air comprimé, le rayon intérieur minimal et le rayon intérieur maximal sont deux notions distinctes. Le rayon intérieur minimal correspond au plus petit rayon intérieur réalisable lors d'un formage à l'air comprimé avec emboutissage flottant. Si le rayon du poinçon est inférieur à ce rayon minimal, son utilisation pour calculer les déductions de pliage engendrera des erreurs, car le rayon du poinçon ne correspond pas au rayon final de la pièce. Pour calculer correctement la tolérance et la déduction de pliage, il est impératif d'utiliser le rayon réel formé dans la pièce.

Un rayon de courbure aigu est un rayon qui applique une force de pénétration si importante qu'il va plier le centre de la courbure et provoquer des variations angulaires et dimensionnelles dues à des écarts dans le matériau : épaisseur, résistance à la traction et direction du grain, pour n'en citer que quelques-uns.

Groupe 2 : Termes relatifs aux opérations mécaniques

Certains termes sont différents mais désignent la même chose. Par exemple, “ l'enfoncement avec pénétration ” est une autre façon de dire “ l'enfoncement ”. Cependant, de nombreux termes sont utilisés indifféremment à tort, car il s'agit de processus très différents.

Bottoming versus Coining

La plupart des gens utilisent à juste titre le terme “ pliage à l'air ” ou « formage à l'air » pour décrire la méthode de pliage dans laquelle le poinçon descend pour créer le pli, mais le rayon extérieur de la pièce n'entre pas en contact avec la matrice. Le rayon de pliage en formage à l'air est « flottant » et exprimé en pourcentage de la largeur de la matrice (voir figure 3).

Cependant, les termes “ repliage ” et “ frappe ” sont souvent utilisés pour désigner la même chose, mais ils ne sont pas interchangeables car ils ont des significations très précises. Ils ont néanmoins un point commun : le repliage et la frappe enfoncent tous deux le rayon du poinçon dans le matériau. C’est pourquoi on utilise la valeur du rayon du poinçon pour calculer la tolérance et la déduction de pliage. Mais les similitudes s’arrêtent là.

Le but du frappage est de créer un angle très net : un coin précis et aigu à l’intérieur du matériau (voir figure 4). Il y a environ 50 ans, lorsque le frappage était courant, les pièces étaient surdimensionnées par rapport à aujourd’hui. Imaginez comment les objets robustes étaient construits il y a 50 ans.

Le frappage consiste à appliquer une force suffisamment importante sur toute la surface de la pièce pour la faire “ couler ” ou l'amincir. Ce procédé est réalisé à l'aide d'un poinçon dont le rayon de courbure est très aigu, par exemple 0,381 mm (0,015 pouce), sur lequel une force suffisante est appliquée pour enfoncer le poinçon à une profondeur inférieure à l'épaisseur du matériau.

Le poinçon pénètre l'axe neutre et amincit le matériau au point de pliage, laissant des marques de matrice assez marquées. Ce procédé élimine également tout retour élastique, car la structure moléculaire est réalignée sous une pression extrêmement élevée. Lors du frappage, il n'y a pas de jeu angulaire entre le poinçon et la matrice ; il faut donc une pression énorme pour imprimer le rayon dans la pièce à une épaisseur inférieure à celle du matériau. L'intégrité du matériau est compromise par cette force excessive et l'amincissement qui en résulte. Tout rayon peut être formé à une épaisseur inférieure à celle du matériau, mais avec des résultats variables.

Contrairement au frappage, le pliage par le bas n'imprime que le rayon du poinçon dans le matériau (voir figure 5). En moyenne, le pliage se produit à un point de l'espace de la matrice situé environ 20 % au-dessus de l'épaisseur du matériau, mesurée depuis le bas de la matrice en V. De plus, contrairement au frappage – qui assure un contact total entre le poinçon, la pièce et la matrice – le pliage par le bas présente un jeu angulaire entre la matrice en V et les faces du poinçon, ce qui réduit la force de formage nécessaire. Ce jeu angulaire compense également le retour élastique.

Le pliage en fond de matrice exige que l'angle de la matrice corresponde à l'angle de pliage final souhaité. Dans la plupart des opérations de pliage en fond de matrice, un angle de poinçon de 88 degrés forme une pièce à l'aide d'une matrice à 90 degrés. La pièce vient d'abord buter contre la matrice, le poinçon étant enfoncé dans le matériau en cours de formage. Sous l'effet de la pression exercée par le poinçon, le matériau se cintre excessivement jusqu'à l'angle du poinçon. La pression se maintenant, le matériau subit un bref retour élastique négatif, appelé « effet ressort », jusqu'à ce qu'il entre en contact avec les faces de la matrice à 90 degrés, fixant ainsi l'angle de pliage.

Un autre terme désignant le pliage sur presse plieuse est le pliage à plat, utilisé pour aplatir la tôle à l'aide d'une matrice plate. Cette technique est peu efficace avec les matériaux fins ou très résistants, mais donne généralement de bons résultats avec les métaux lourds, épais et tendres.

Outre le formage, le frappage et le pliage à l'air sur une presse plieuse, les ateliers de tôlerie utilisent également l'emboutissage. L'emboutissage consiste à introduire une tôle plate, soit sous forme de flan, soit à partir d'une bobine, dans une presse à emboutir. Cette presse utilise un poinçon et une matrice pour donner au métal une forme prédéterminée.

Utiliser de bonnes conditions

À mesure que l'industrie évolue, nos pièces deviennent plus complexes et plus précises. Nos machines se perfectionnent, et il est donc essentiel d'adopter un langage commercial beaucoup plus précis.

Que vous soyez un gestionnaire de compte discutant avec vos clients, un ingénieur parlant avec les opérateurs sur le terrain ou un opérateur interagissant avec le contrôleur, nous devons tous utiliser les mêmes termes avec les mêmes significations pour communiquer clairement et précisément ce qui doit être accompli.

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