À la fin du XVe siècle, Léonard de Vinci dessina un laminoir rudimentaire qui démontrait la possibilité de cintrer des tôles. Cependant, ce n'est qu'en 1590 que ce dessin devint réalité, lorsque les métallurgistes commencèrent à utiliser deux lourds cylindres pour presser les métaux, en modifiant leur épaisseur et leur forme.
Depuis le croquis fantastique de Léonard de Vinci, le processus de pliage de la tôle a considérablement évolué ; nous disposons aujourd’hui de plusieurs technologies de pliage aux capacités variées. Cependant, une chose est restée constante au fil des ans : la réussite de votre projet de formage de tôle repose sur votre compréhension des différentes méthodes de pliage et de leur adéquation aux diverses applications.
Nous abordons ici tout ce que vous devez savoir sur le pliage de la tôle. Si vous souhaitez réussir votre projet de formage de tôle du premier coup, cet article est fait pour vous !
Le processus de pliage de la tôle
Le pliage de la tôle consiste à appliquer une force à une pièce de tôle pour en modifier la géométrie. Cette force engendre une contrainte sur la tôle supérieure à sa limite d'élasticité, provoquant ainsi une déformation physique du matériau sans rupture.
La presse plieuse est un outil couramment utilisé pour plier la tôle. Son fonctionnement repose sur l'abaissement d'un poinçon sur une tôle positionnée sur une matrice, créant ainsi la géométrie souhaitée.
Le pliage de la tôle consiste à appliquer une force à une pièce de tôle pour en modifier la géométrie. Cette force engendre une contrainte sur la tôle supérieure à sa limite d'élasticité, provoquant ainsi une déformation physique du matériau sans rupture.
La presse plieuse est un outil couramment utilisé pour plier la tôle. Son fonctionnement repose sur l'abaissement d'un poinçon sur une tôle positionnée sur une matrice, créant ainsi la géométrie souhaitée.
Bien que ce procédé soit relativement simple, le pliage de tôle est plus complexe qu'il n'y paraît. Il existe en effet plusieurs méthodes de pliage, similaires dans leur principe mais différentes dans leur mise en œuvre. Par conséquent, choisir la méthode idéale est la première étape indispensable à la réussite de votre projet de formage de tôle.
6 méthodes de pliage de tôle
Méthode #1 Cintrage en V
Le pliage en V est la méthode de pliage de tôle la plus courante. Comme son nom l'indique, cette méthode utilise une matrice en forme de V et un poinçon pour plier les métaux selon les angles souhaités. Le poinçon en V force la tôle dans la rainure en forme de V de la matrice, formant ainsi des tôles avec différents angles de pliage. Par exemple, on peut obtenir des angles de pliage aigus, obtus ou de 90°, selon l'angle du poinçon et de la matrice.
Méthode #2 Cintrage à l'air
Le pliage à l'air est assez similaire au pliage en V : il utilise un poinçon et une matrice en forme de V pour plier les tôles. Cependant, contrairement au pliage en V classique, le poinçon utilisé pour le pliage à l'air ne force pas la tôle au fond de la cavité. Il laisse un espace (ou de l'air) sous la tôle, ce qui permet un meilleur contrôle de l'angle de pliage.
Par exemple, supposons que vous disposiez d'une matrice et d'un poinçon à 90°. La méthode de pliage à l'air permet d'obtenir des angles de pliage compris entre 90° et 180°. Cette méthode garantit également un résultat plus précis grâce à une réduction du retour élastique, c'est-à-dire la reprise partielle d'une pièce de tôle pliée à sa géométrie initiale. Le retour élastique est indésirable car il engendre des pliages imprécis.
Méthode #3 Bottoming
Le pliage en fond de pli (ou pliage en V) est un type de pliage en V qui résout également le problème du retour élastique. Il consiste à déformer la tôle dans la zone de pliage en appliquant une force supplémentaire à l'aide de la pointe du poinçon après la fin du pliage.
Tout comme la méthode de pliage à l'air, le pliage en fond de panier offre un contrôle précis de l'angle de pliage. Cependant, il nécessite une presse de tonnage supérieur à celle du pliage inférieur.
Méthode #4 Essuyage et pliage
Dans le procédé de pliage par essuyage, la tôle est maintenue contre une matrice d'essuyage par un patin de pression. Le poinçon exerce ensuite une force sur le bord de la tôle qui dépasse de la matrice et du patin de pression, ce qui provoque son pliage sur l'extrémité de la matrice.
Cette méthode offre un avantage mécanique significatif, permettant d'appliquer une force moindre pour réaliser les coudes (et angles de pliage) souhaités. Toutefois, elle peut s'avérer moins adaptée à la réalisation d'angles de pliage obtus, nécessitant un équipement plus complexe capable d'exercer une force horizontale.
Méthode #5 Cintrage par rouleaux
Le cintrage par rouleaux permet de former des rouleaux, des tubes, des cônes ou des formes courbes à partir de tôles. Ce procédé unique de formage de la tôle utilise des rouleaux qui alimentent (et cintrent) la tôle jusqu'à la courbure souhaitée.
Le cintrage par rouleaux permet de donner aux tôles métalliques différents profils, composés de plusieurs courbes de pliage. Il est particulièrement utile pour la fabrication de pièces de tôle très longues, d'une épaisseur comprise entre 0,1 et 3,2 mm et d'une largeur pouvant atteindre 508 mm. Par exemple, on peut réaliser des pièces telles que des panneaux, des rails et des étagères (généralement utilisées dans le bâtiment pour l'éclairage, la toiture et les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation) grâce à une cintreuse par rouleaux.
Méthode #6 Cintrage par emboutissage rotatif
En pliage par emboutissage rotatif, la tôle est fixée sur une matrice rotative et emboutie autour de celle-ci pour former une géométrie dont le rayon correspond au rayon de pliage souhaité. Cette méthode utilise souvent un mandrin de support interne pour éviter la formation de plis sur la paroi de la tôle pliée.
Le pliage par emboutissage rotatif présente plusieurs avantages par rapport aux autres techniques de pliage de tôle. Par exemple, contrairement au pliage par frottage et au pliage en V, il ne raye pas la surface du métal. De plus, il permet de réaliser des angles vifs et obtus.
5 conseils pour plier les tôles
Les conseils suivants vous aideront à créer des pièces de tôlerie précises et fiables.
- Veillez à ce que le pli soit situé dans des zones où il y a suffisamment de matière.
- Utilisez un seul rayon de courbure pour tous les pliages afin d'éliminer le besoin d'outillage supplémentaire.
- Assurez-vous que le rayon de courbure intérieur soit égal (ou supérieur) à l'épaisseur de la tôle.
- Pliez les matériaux durs perpendiculairement au sens de laminage pour éviter la rupture.
- Évitez de prévoir des éléments tels que des trous et des fentes trop près du pli, car cela risque de les déformer. En règle générale, tous les éléments doivent être situés à une distance du pli égale à au moins trois fois l'épaisseur de la tôle.
- Collaborez avec un atelier d'usinage reconnu pour la qualité de ses services de formage de tôles.
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