Au cours de mes nombreuses années d'expérience dans la fabrication de tôles, j'ai pu apprécier le rôle crucial du cisaillage et du pliage de tôles dans le processus de mise en forme. Ces deux techniques sont fondamentales pour transformer des tôles plates en composants précis utilisés dans divers secteurs. Le cisaillage permet une découpe efficace des tôles, tandis que le pliage permet de créer des formes et des angles complexes. Au fil des ans, j'ai perfectionné mes compétences dans ces deux domaines, en apprenant les meilleures pratiques et techniques pour obtenir des résultats optimaux. Dans cet article, j'explorerai les procédés de cisaillage et de pliage de tôles, en soulignant leur importance et en proposant des conseils pour optimiser vos projets de fabrication.

Objectif de la formation

Après avoir regardé le programme et examiné ce matériel imprimé, le spectateur acquerra une connaissance et une compréhension des principes et des méthodes de cisaillement et de pliage des tôles.

1. Les principes du cisaillement et de la flexion sont expliqués

2. La théorie du cisaillement et de la flexion est démontrée

3. Le fonctionnement des machines est enseigné

4. Les fonctions de l'outillage de découpe sont détaillées

Cisaillage de tôles

Les deux opérations de travail des métaux les plus élémentaires et les plus anciennes sont tonte et le pliage. Le cisaillage est défini comme la découpe mécanique de grandes feuilles de métal en pièces plus petites de dimensions prédéterminées. Une opération de cisaillage qui complète un périmètre entier est appelée découpage, la pièce résultante étant appelée flan. Le pliage est défini comme la création de formes tridimensionnelles à partir de matériaux bidimensionnels. Il existe une variété pratiquement illimitée de formes pouvant être produites par pliage, tant en tôle qu'en tôle.

La plupart des opérations de cisaillage sont réalisées par l'action de deux lames, l'une fixe et l'autre mobile verticalement, se rejoignant progressivement d'un côté à l'autre du matériau, à la manière d'une cisaille à main ordinaire. L'alignement angulaire des lames est appelé « râteau ». Il faut également tenir compte de l'espacement entre les lames ou les couteaux. L'espacement et le jeu dépendent du type et de l'épaisseur du matériau à couper. Le « plan de glissement » correspond à la fissuration finale, en haut et en bas de la pièce, après que la lame supérieure descendante l'a partiellement traversée.

Cette lame supérieure est généralement inclinée par rapport à la lame inférieure, de 1/2 à 2,5 degrés. Cela concentre la pression de coupe exactement à la jonction des lames et assure une coupe parfaitement parallèle à celles-ci. Ce léger décalage permet également de dégager le matériau entre les lames. Le cisaillage s'effectue également sur une matrice montée sur une presse à emboutir. Cependant, la plupart des opérations de cisaillage sont réalisées avec une machine spécialement conçue pour cette opération, appelée « cisaille ».

Le cisaillement typique se compose de :

1. Un lit fixe auquel une lame est fixée

2. Une traverse mobile verticalement qui se monte sur la lame supérieure

3. Une série de goupilles ou de pieds de maintien qui maintiennent le matériau en place pendant la coupe

4. Un système de mesure, soit avant, soit arrière, soit à bras d'équerrage, pour produire des

5. Dimensions des pièces

Les cisailles peuvent être actionnées manuellement, mécaniquement, hydrauliquement ou pneumatiquement. Elles peuvent également être classées selon leur conception. Les cisailles « à espacement » et « sans espacement » se distinguent par leurs bâtis latéraux et la taille maximale de tôle qu'elles peuvent traiter. 

Les cisailles à angle droit sont dotées de deux lames placées à 90 degrés l'une par rapport à l'autre et coupent simultanément dans les deux directions. Les cisailles à commande numérique sont programmables pour couper différentes tailles en alimentant automatiquement les lames. 

Les ferronniers sont conçus pour couper des cornières et des barres, ainsi que pour effectuer des opérations de poinçonnage. Le tranchant des couteaux ou des lames détermine de manière cruciale la qualité de la coupe et la précision des dimensions de la pièce. Des lames émoussées ou mal positionnées peuvent créer dans la pièce découpée :

1. Une cambrure ou une déviation par rapport à un bord droit du côté descendant de la cisaille

2. Un arc qui est la tendance de la partie cisaillée à se cambrer au centre

3. Une torsion qui est la distorsion angulaire de la pièce d'un bout à l'autre

Une autre opération de cisaillage courante est le « refendage ». Cette opération commence avec une bobine maîtresse d'une largeur donnée. Le matériau issu de cette bobine maîtresse passe par une série de couteaux rotatifs réglés pour produire des bandes de largeurs plus étroites en vue du traitement ultérieur.

Vidéo

Tôle flexion

Le pliage produit Les formes métalliques sont formées par l'application d'une force supérieure à la limite d'élasticité du matériau, mais inférieure à sa résistance maximale à la traction. Lors du pliage, le métal est étiré sur son rayon extérieur et comprimé sur son rayon intérieur. Le point médian entre ces deux points est appelé axe neutre et constitue le point de départ des calculs mathématiques.

Le pliage peut être réalisé dans des outils d'emboutissage conçus pour le formage, mais la grande majorité des pliages sont réalisés dans des presses plieuses. Comme de nombreuses autres machines utilisées dans la fabrication des métaux, les presses plieuses peuvent être mécaniques ou hydrauliques. 

Lors d'une opération de pliage classique, une pièce est placée entre deux matrices supérieures et inférieures. Un vérin mobile abaisse ensuite la matrice supérieure, forçant la pièce à entrer dans la matrice inférieure fixe. Sur certaines presses plieuses, une matrice inférieure se soulève contre une matrice supérieure fixe.

Les principaux termes utilisés dans le pliage comprennent :

1. La tolérance de pliage fait référence à des facteurs mathématiques qui déterminent la taille finale de la pièce

2. L'angle de courbure est généralement l'angle inclus de la pièce pliée. Il peut également faire référence à l'angle supplémentaire formé par les deux lignes tangentes pliées.

3. Le rayon de courbure fait référence à la distance par rapport aux tangentes qui s'étendent à partir des surfaces planes restantes de la pièce

4. Le retour élastique est la tendance de la bride pliée à reprendre sa forme initiale. Ce retour élastique peut atteindre 2 à 4 degrés selon le matériau.

Les opérations de presse plieuse sont divisées en deux catégories :

1. Flexion de l'air

2. Flexion inférieure

En mode de pliage à l'air, la matrice mâle ne force pas complètement la pièce dans la matrice inférieure femelle.

La pression ou la force requise est moindre que pour le cintrage par le bas. Cependant, des compromis sont à prévoir en termes de retour élastique et de précision de la bride pliée.

Lors du cintrage par le bas, la pièce est entièrement pressée dans la matrice femelle et le rayon intérieur est formé avec précision par la matrice mâle. Ainsi, des dimensions d'ailes toujours précises sont possibles. Cependant, le cintrage par le bas présente des limites quant à l'épaisseur maximale de la pièce, généralement inférieure à 3,2 mm.

Les matrices utilisées dans les travaux de presse plieuse sont de quatre types principaux :

1. Matrices à angle aigu, utilisées principalement pour le pliage à l'air

2. Matrices à col de cygne, utilisées pour le pliage des brides de retour

3. Matrices décalées qui produisent deux plis avec un seul coup de presse

4. Des matrices rotatives qui, en se déplaçant sur la pièce, forment le pli en le forçant sur une enclume de matrice

Le calibrage, qui consiste à positionner la pièce entre les matrices de fermeture, est réalisé par des goupilles ou des butées situées généralement derrière les matrices. Ces dispositifs sont souvent contrôlés par ordinateur, ce qui permet des réglages rapides et reproductibles pour une productivité maximale de la presse plieuse.

Une autre opération de pliage est appelée « pliage ». Une plieuse utilise une lame de pliage située devant les mâchoires de serrage supérieure et inférieure. Les pliages peuvent être effectués entre zéro et 180 degrés, ce qui rend la plieuse parfois plus polyvalente que la presse plieuse.

Vidéo