Mon expérience dans la fabrication de tôles m'a permis de comprendre le lien crucial entre le rayon de courbure et l'épaisseur de la tôle. Comprendre l'interaction de ces deux facteurs est essentiel pour obtenir des pliages précis et préserver l'intégrité structurelle du matériau. Un rayon de courbure approprié influence non seulement l'esthétique du produit final, mais aussi ses performances dans diverses applications. Au fil des ans, j'ai exploré cette relation en profondeur et, dans cet article, je partagerai mes réflexions sur le lien entre le rayon de courbure et l'épaisseur de la tôle, fournissant ainsi des conseils précieux pour une conception et une fabrication efficaces.

Comprendre le rayon de courbure de la tôle

Le rayon de courbure désigne le rayon de courbure de la tôle. Un rayon plus petit indique un pli plus serré, tandis qu'un rayon plus grand produit une courbure plus douce. Lors de la conception de pièces nécessitant un pliage, il est essentiel de tenir compte du rayon de courbure afin d'éviter des problèmes tels que les fissures ou les déformations.

1. Facteurs clés influençant le rayon de courbure

Supports, capots, armoires, châssis, boîtiers électriques. La fabrication de ces pièces et de nombreuses autres en tôle semble simple, mais leur précision nécessite des calculs de pliage complexes. En effet, la plaque métallique s'allonge lorsqu'elle est pliée.

La quantité d'allongement et le nécessaire «flexion Les marges de pliage sont déterminées par plusieurs facteurs, notamment le matériau et l'épaisseur de la pièce, l'angle de pliage et le rayon intérieur, la méthode de pliage utilisée et le facteur K, souvent mal compris, également appelé facteur neutre ou facteur Y.

Facteur K

Par exemple, une pièce de laiton ou d'aluminium n° 12 mesure environ 8,5 cm² et 0,2 cm d'épaisseur. Pliez-la ensuite uniformément sur le bord du comptoir : la surface en contact avec le comptoir sera comprimée et sa surface extérieure étirée.

Entre ces surfaces intérieure et extérieure se trouve un plan imaginaire situé dans une zone de transition, ni comprimée ni tendue. Il s'agit de l'axe neutre, qui tend à se déplacer vers la surface intérieure lors du pliage. Par conséquent, le facteur K est le rapport entre la position de l'axe neutre, mesurée à partir de la surface intérieure (t) du coude, et l'épaisseur totale du matériau (Mt). Le facteur Y, prenant en compte certaines propriétés métallurgiques, offre une version plus complexe du facteur K standard de l'industrie. Cependant, il est rarement utilisé.

En supposant que le rayon de courbure intérieur utilisé soit inférieur à l'épaisseur du matériau, dans notre exemple, le facteur K est de 0,33 pour les coudes en l'air, de 0,42 pour les coudes inférieurs, et pour les grands rayons, tous deux augmentent progressivement jusqu'à un rayon de 0,5. Le facteur K augmente également avec la dureté des matériaux, comme l'acier et l'acier inoxydable, sans toutefois dépasser la valeur de 0,5 mentionnée précédemment.

Tolérance de courbure et courbure

Qu'en est-il des autres éléments observés sur le site de fabrication ? Ces valeurs sont essentielles pour quiconque effectue des calculs de pliage manuels et doit générer une mise en page précise et à plat du modèle de pièce 3D. Voici quelques instructions brèves que tous les concepteurs de pièces de tôlerie devraient connaître :

Courbure externe : Outre sa position et sa hauteur, chaque bride est également définie par la quantité d'indentation sur les axes vertical et horizontal (X et Y). Par exemple, sur une bride à 90°, l'OSSB est égal au diamètre extérieur, qui est lui-même égal au rayon de courbure plus l'épaisseur du matériau.

Marge de courbure : Vous souvenez-vous de la ligne neutre hypothétique dans la discussion sur le facteur K ? Si vous souhaitez déplier ou poser la pièce à plat, ce sera la marge de courbure. Recherchez « marge de courbure » et vous la trouverez décrite sur de nombreux sites web comme « longueur de l'arc de courbure mesurée le long de l'axe neutre du matériau ».

Déduction pour pli : Ces mêmes sources indiquent que la déduction pour pli correspond à la différence entre la tolérance de pliage et le double de l'OSSB ou de la prise d'air externe. Lors de la mise à plat d'un modèle 3D, cette déduction pour pli correspond à la valeur à soustraire de la pièce pour compenser tout étirement.

Autres considérations sur la conception de la tôle

En d'autres termes, l'épaisseur du matériau de chaque pièce en tôle doit être identique. Les pièces étant initialement planes, il est déconseillé de concevoir une pièce dont l'épaisseur est de 1/16 pouce (1,5875 mm) à un endroit et de 1/32 pouce (0,03125 mm) à d'autres.

Lors du placement de trous, de fentes et d'éléments similaires dans une pièce, veillez à les placer à au moins quatre fois l'épaisseur du matériau à partir de chaque bord ou angle intérieur. Ce phénomène est dû au phénomène d'étirement décrit précédemment. Si vous collez un trou rond plus près de la ligne de pliage, il risque d'être légèrement elliptique en raison de la déformation du métal.

Vous pouvez spécifier librement différents rayons pour l'ajustement de la pièce à assembler, ou lorsqu'un angle intérieur net est nécessaire. Cependant, toute valeur choisie doit être appliquée à toutes les brides de la pièce. Dans le cas contraire, des réglages supplémentaires et des coûts de pièces plus élevés seront nécessaires.

En parlant d'angles, il est également conseillé de prévoir des pliages et des décompressions au niveau de la jonction entre les deux brides. Il s'agit de petites encoches d'environ 0,030 pouce (0,762 mm) de large destinées à empêcher le matériau de gonfler vers l'extérieur au niveau du joint. De nombreux systèmes de CAO sont suffisamment intelligents pour créer ces décompressions.

2. Relation entre le rayon de courbure de la tôle et son épaisseur

Le flexion rayon Le rayon de pliage de la tôle est une valeur requise sur le plan de tôlerie. Il est difficile de déterminer son ampleur en pratique. Le rayon de pliage de la tôle est lié à l'épaisseur du matériau, à la pression de la plieuse et à la largeur de la rainure inférieure de la matrice.

L'expérience réelle dans le traitement de la tôle a conclu que lorsque l'épaisseur de la plaque générale n'est pas supérieure à 6 mm lors du pliage, le rayon intérieur du pliage de la tôle peut être directement utilisé comme rayon de l'épaisseur de la plaque.

Lorsque l'épaisseur de la plaque est supérieure à 6 mm et inférieure à 12 mm, le rayon de courbure est généralement de 1,25 à 1,5 fois son épaisseur. Lorsque l'épaisseur de la plaque est supérieure ou égale à 12 mm, le rayon de courbure est généralement de 2 à 3 fois son épaisseur.

Lorsque le rayon de pliage est R = 0,5, l'épaisseur générale de la tôle T est égale à 0,5 mm. Si un rayon supérieur ou inférieur à l'épaisseur de la tôle est requis, un usinage de moulage spécifique est nécessaire.

Lorsque le dessin de tôle nécessite un pliage à 90° et que le rayon de pliage est particulièrement faible, la tôle doit être rainurée en premier, puis pliée. L'usinage des moules supérieurs et inférieurs des moules de cintreuses spéciales est également possible.

Le rayon de courbure de la tôle a une certaine relation avec la largeur de la rainure inférieure de la matrice de pliage.

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