Guide pour maîtriser la conception de tôlerie de précision

Imaginez que votre concept de conception innovant soit sur le point de devenir réalité, mais qu'il soit entravé par les détails de la fabrication de tôles. Cette frustration peut être évitée avec des conseils appropriés. Cet article fournit un aperçu complet de la fabrication de tôles, garantissant que vos conceptions passent en douceur du concept au produit fini.

La fabrication de tôles transforme les feuilles de métal en composants grâce à des procédés tels que l'estampage, la découpe, le formage et le pliage. Elle convertit les conceptions CAO 3D en instructions machine pour une mise en forme précise du métal. Connues pour leur durabilité, les pièces en tôle sont largement utilisées dans des produits tels que les boîtiers. Le processus offre des solutions rentables pour les prototypes et la production de masse, bien que les coûts initiaux d'installation et de matériaux puissent être importants.

Une épaisseur de matériau constante est essentielle dans la fabrication de tôles. Le respect des spécifications de conception et des exigences de tolérance garantit que les pièces correspondent à l'intention de la conception tout en optimisant l'utilisation des matériaux.

Le pliage est un procédé de formage de tôles essentiel où une force est appliquée pour créer des angles spécifiques. Cela peut être fait de manière nette ou progressive, selon les besoins de la conception.

Les presses plieuses, disponibles en capacités de 20 à 200 tonnes, effectuent des opérations de pliage. Ces machines utilisent des outils supérieurs (poinçon) et inférieurs (matrice), avec des butées arrière positionnant le matériau. Les angles de pliage sont déterminés par la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice.

Les paramètres de pliage critiques comprennent :

• Ligne de pliage : La ligne de surface marquant les limites de pliage
• Rayon de pliage : Distance de l'axe de pliage à la surface interne
• Axe neutre : Le plan de matériau non étiré/non comprimé
• Facteur K : Rapport de position de l'axe neutre (T/t)
• Allocation de pliage : Longueur de l'arc de l'axe neutre entre les lignes de pliage

Le facteur K calcule les patrons plats en tenant compte de l'étirement du matériau pendant le pliage. Les valeurs varient de 0 à 0,5, les valeurs typiques variant selon le matériau et le rayon de pliage :

Principales considérations de conception pour le pliage :

• Maintenir une épaisseur de paroi uniforme (plage de 0,9 mm à 20 mm)
• Rayon de pliage interne ≥ épaisseur du matériau
• Tolérance de pliage standard : ±1°
• Longueur de la bride ≥ 4× épaisseur du matériau
• La cohérence de la direction du pliage réduit les coûts

La découpe laser utilise des faisceaux à haute énergie pour couper avec précision divers matériaux, notamment les métaux, les plastiques et le bois. La programmation CNC contrôle les formes et les positions de coupe, traitant des matériaux jusqu'à 20 mm d'épaisseur.

Les avantages incluent :

• Maintien supérieur de la pièce
• Réduction de la contamination
• Haute précision
• Distorsion thermique minimale

Les limites incluent les restrictions de matériaux et l'incohérence occasionnelle.

Tolérances de découpe laser standard :

• Formage/pliage : ±0,4 mm
• Pliage à trou : ±0,2 mm
• Dimensions linéaires : ±0,1 mm
• Angles : ±2°

Diamètre minimal du trou ≥ épaisseur du matériau. Maintenir les distances :

• Des plis : 2,5t + rayon
• Des bords : 2t
• Entre les trous : 6t

Exigences de conception :

• Largeur de l'encoche ≥ 1,5t
• Largeur de la languette ≥ 2t ou 3,2 mm
• Longueur de la caractéristique ≤ 5× largeur

Consignes pour les fraises :

• Profondeur ≤ 0,6× épaisseur du matériau
• Angles standard : 82°, 90°, 100°, 120°
• Espacement : 8t entre les fraises

L'ourlet renforce les bords et améliore la sécurité :

• Diamètre intérieur minimal = épaisseur du matériau
• Longueur de retour : 4t (ourlet ouvert), 6t (ourlet fermé)

Facteurs clés pour la qualité des pièces :

• Hauteur de pliage ≥ 2t + rayon
• Rayons de coin ≥ 0,5t pour la sécurité
• Les entailles de relief empêchent le déchirement près des plis
• Compensation du ressort pour des angles précis