L'art et la science du pliage de la tôle

Un support moteur. Un enclos robuste. Un support à 43,7°. Le hack moyen nécessite au moins une pièce métallique inclinée, et le meilleur outil pour en fabriquer une reste la bonne vieille presse plieuse. Le pliage de pièces nécessite quelques réflexions supplémentaires dans la conception et la disposition des modèles plats, donc si vous souhaitez en savoir plus sur les tolérances de pliage, la déduction de pliage et comment plier des pièces précises même sans presse, poursuivez votre lecture.

Les méthodes de pliage les plus courantes, mais sûrement pas les seules, sont le pliage à l'air et le fonçage. Ils peuvent être réalisés sur la même presse plieuse et ne nécessitent généralement pas plus de 25 tonnes de pression pour une utilisation générale en atelier. Une presse plieuse est également livrée avec une butée arrière manuelle ou contrôlée par CNC qui permet de positionner la ligne de pliage avec précision. Comme toutes les presses, les presses plieuses sont un peu trompeuses quant à leur potentiel de danger. Ils ont l’air calmes et se déplacent lentement, mais dès que leur force touche le matériau, les choses peuvent aller très vite.

Cependant, si vous ne pouvez pas accéder à une presse plieuse, vous n’êtes pas complètement perdu. Il existe des techniques de rainurage, dans lesquelles le matériau est affaibli au niveau de la ligne de pliage juste assez pour placer un joli pli dans de l'acier jusqu'à 1/4" en utilisant rien de plus qu'un étau d'établi.

Air Bending utilise un outil de poinçonnage et une matrice inférieure souvent en forme de V. Le profil du poinçon définit le rayon de courbure tandis que la profondeur de course définit l'angle de courbure. Étant donné que la profondeur de course est réglable sur la machine, le pliage à l'air vous permet de plier le matériau en feuille à un angle arbitraire sans remplacer la matrice ou les outils de poinçonnage. L'ouverture de la matrice inférieure doit être choisie de manière adéquate en fonction de l'épaisseur du matériau et du rayon de courbure, et une bonne règle empirique est de 6 à 12 fois l'épaisseur du matériau. Cela garantira de bons résultats et une longue durée de vie de l’outil. Cependant, vous remarquerez rapidement que même les ateliers professionnels utilisent leur matrice inférieure de 3/4" pour à peu près tout, c'est tout. Une fois le poinçon relâché, le matériau rebondit un peu, ce qui doit être compensé en courbant excessivement le matériau. Le pliage à l'air n'est pas excellent en termes de précision angulaire, mais peut s'adapter à différents matériaux, épaisseurs de matériaux et angles de pliage sans réoutillage.

Tout comme le pliage à l'air, le bottoming utilise un poinçon et une matrice inférieure en forme de V. Cependant, le poinçon pressera le matériau contre les surfaces intérieures de la matrice inférieure, de sorte que l'angle de l'outil inférieur définit l'angle de pliage. Par conséquent, la méthode nécessite des matrices inférieures séparées et un réoutillage pour chaque angle de pliage ainsi qu'une pression nettement plus élevée. Cependant, il est plus précis et a moins de retour élastique que le pliage à l'air. Ce que vous trouverez généralement dans un atelier ou un espace de fabrication généraliste est une presse plieuse équipée d'une matrice inférieure à 90° pour le pliage, et pour tout angle de pliage inférieur à 90°, la même matrice sera utilisée pour le pliage à l'air. Cependant, comme l’enfoncement implique des forces plus importantes, il est également plus important d’utiliser les bonnes matrices. Une règle empirique dit que 8 fois l'épaisseur du matériau donne une bonne ouverture inférieure de la matrice. Cependant, comme l'ouverture géométriquement correcte dépend également du rayon de courbure, il existe de meilleures façons de calculer la largeur de l'ouverture.

Pour définir la zone de pliage et réduire la force nécessaire pour plier une pièce en tôle jusqu'à quelque chose que vous pouvez manipuler sans presse plieuse, des fentes peuvent être découpées au niveau de la ligne de pliage pour affaiblir sélectivement le matériau. C'est similaire à la flexion du trait de scie, mais moins fragile. Le rainurage est une excellente technique pour obtenir des boîtiers et des cadres métalliques personnalisés pour les petits projets robotiques et même les grandes structures déchargées. Cependant, comme cela affaiblit évidemment le matériau, c'est un non-non pour les pièces porteuses lourdes qui dépendent de l'intégrité structurelle de la région pliée. Il existe même des méthodes brevetées utilisant certains modèles de slotting, et même si l’idée derrière elles est assez simple, elles peuvent être assez ingénieuses.

En fonction de l'angle et du rayon de courbure, le matériau dans la zone de courbure se déforme. Pour obtenir les dimensions finales de la pièce que nous visons, nous devons en tenir compte au préalable. La plupart des outils de CAO professionnels, tels que Solidworks ou Rhino, feront tous les calculs de pliage à votre place, mais malheureusement, de nombreux autres bons outils, tels que Fusion 360, OpenSCAD ou FreeCAD, nécessitent que vous obteniez des plugins supplémentaires, utilisiez des calculatrices en ligne ou faites le calcul à la main.