La méthode de calcul du pliage à grand arc dans le traitement de la tôle

Dans le domaine du traitement de la tôle, le pliage n'est pas seulement une action mécanique ;c'est une forme d'art.Chaque courbe, chaque arc a le potentiel de transformer une pièce de métal plate en un composant fonctionnel ou une œuvre d'art saisissante.Parmi ces cintrages, le cintrage à grand arc se démarque à la fois comme un défi technique et comme un effort créatif.Aujourd'hui, nous nous penchons sur les méthodes de calcul complexes derrière le pliage des grands arcs, explorant comment les artisans utilisent la géométrie et la précision pour façonner le métal en courbes gracieuses.

●Comprendre le pliage en grand arc

Voici un aperçu des aspects clés impliqués dans la compréhension du pliage en grand arc :

Matériaux : le cintrage à grand arc peut être appliqué à une variété de matériaux, notamment des métaux comme l'acier, l'aluminium et le cuivre, ainsi que des plastiques et des matériaux composites.Le choix du matériau dépend de facteurs tels que les exigences de résistance, de flexibilité et l'application prévue.

Méthodes de pliage : Plusieurs méthodes sont utilisées pour le pliage en grand arc, chacune étant adaptée à différents matériaux et exigences de pliage.Certaines techniques courantes incluent :

●Cintrage au rouleau : Cette méthode consiste à faire passer le matériau entre des rouleaux qui le plient progressivement dans la courbure souhaitée.Le cintrage par rouleaux convient aux pliages longs et continus et est souvent utilisé pour les tôles et les plaques métalliques.

●Cintrage sous presse : le cintrage sous presse implique l'utilisation de presses hydrauliques ou mécaniques pour appliquer une force au matériau, le faisant se plier autour d'une matrice ou d'un coffrage.Le pliage à la presse convient à la formation de rayons plus serrés et de formes complexes.

●Cintrage par induction : dans cette méthode, la chaleur est appliquée à une zone spécifique du matériau à l'aide de bobines d'induction, le ramollissant et lui permettant d'être plié autour d'une forme.Le cintrage par induction est couramment utilisé pour cintrer des tuyaux et des tubes.

Équipement : Le pliage à grand arc nécessite généralement un équipement spécialisé, tel que des cintreuses, des rouleaux, des presses, des matrices et des coffrages.Le choix de l'équipement dépend de facteurs tels que le matériau à plier, la courbure souhaitée et le volume de production.

Considérations : Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de la réalisation d'un cintrage à grand arc, notamment :

●Propriétés des matériaux : différents matériaux présentent différents degrés d'élasticité, de ductilité et de comportement d'écrouissage, ce qui peut affecter le processus de pliage.

● Rayon de courbure : Le rayon de courbure détermine la courbure du produit final et influence le choix de la méthode et de l'équipement de pliage.

●Retour élastique : après pliage, certains matériaux peuvent présenter un retour élastique, où ils reprennent partiellement leur forme d'origine.Ce phénomène doit être pris en compte lors de la conception et de la fabrication des composants pliés.

Applications : Le cintrage à grand arc est utilisé dans un large éventail d'applications, notamment la fabrication de composants structurels, d'éléments architecturaux, de systèmes de tuyauterie et de pièces automobiles.Il permet de produire des formes courbes et sculpturales qui seraient difficiles, voire impossibles, à réaliser avec d’autres méthodes.

●Longueur de l'arc

Dans la figure ci-dessus, la longueur est calculée en fonction des données de la figure.La longueur de l'arc est calculée en fonction de la longueur de la couche neutre.Il ne peut pas être calculé en fonction de la longueur de l'arc de la bouche externe ou interne, la taille sera inexacte.La couche neutre est la longueur de la couche qui théoriquement ne s'étire ni ne se comprime lors du pliage de la tôle.Utilisé comme longueur dépliée.Comment utiliser la couche neutre ?Pour le pliage de tôles en grands arcs, lorsque le congé R divisé par l'épaisseur de la tôle est égal à 6,5 fois, la couche neutre se trouve au centre de l'épaisseur de la tôle.Par conséquent, le calcul de la longueur de l'arc de tôle dans la figure ci-dessous est égal à 3,14*(20+0,5)/2=32,2, où : 20 est le rayon de courbure et 0,5 est 1/2 de l'épaisseur de la tôle. .Pourquoi est-il divisé par 2 ?Étant donné que le rayon calculé est égal à la circonférence d'un demi-cercle, notre courbure est de 90 degrés, ce qui est égal à la circonférence d'un quart de cercle.D'autres formules de calcul d'angle peuvent d'abord être divisées par 180, puis multipliées par l'angle de courbure.

●Calculer le nombre de couteaux de pliage

Le calcul du nombre de couteaux de cintrage requis pour le cintrage d'un grand arc implique de prendre en compte plusieurs facteurs tels que le rayon de l'arc, l'épaisseur du matériau et la précision souhaitée du cintrage.

Décomposons le processus de calcul :

1. Calcul de la longueur de l’arc : Tout d’abord, calculez la longueur de l’arc qui doit être plié.Cela peut être déterminé à l'aide de la formule de la circonférence d'un cercle :

2. Longueur des couteaux de cintrage : Les couteaux de cintrage doivent couvrir une partie importante de l’arc pour assurer un cintrage en douceur.Généralement, la longueur de chaque couteau à cintrer est légèrement plus longue que la longueur de l'arc.

3. Facteur de chevauchement : Pour garantir un pliage sans couture, il doit y avoir un chevauchement entre les couteaux de pliage adjacents.Ce chevauchement compense les éventuelles lacunes ou incohérences dans le processus de pliage.

4. Calculez le nombre de couteaux de pliage : divisez la longueur totale de l'arc par la longueur effective de chaque couteau de pliage, en tenant compte du facteur de chevauchement.

Connaissant la longueur de l'arc de pliage, vous pouvez calculer le nombre de couteaux.En général, on avance de 2 mm pour chaque virage.On peut le calculer : 32,2/2=16.Arrondi décimal.

●Calculer l'angle de pliage

Pour calculer l’angle de courbure dans le pliage d’un grand arc, nous devons prendre en compte la longueur de l’arc et le rayon de l’arc.L'angle de courbure peut être déterminé à l'aide de la formule.

Sachant que l'angle de pliage à réaliser est de 90 degrés et que le nombre de couteaux de pliage est de 16, on peut calculer que chaque angle de pliage est égal à : 90/16 = 5,63 degrés.Utilisez ensuite 180 degrés moins 5,63 degrés, et l'angle de réglage de la machine à cintrer est : 180-5,63 = 174,37 degrés.

Le nombre de couteaux de pliage ci-dessus est calculé en fonction de la valeur empirique.Si vous estimez que l'effet de flexion de 2 mm à chaque fois n'est pas bon, vous pouvez le modifier en conséquence.

Outils et techniques

Le cintrage à grand arc nécessite souvent des équipements et des techniques spécialisés.Les presses plieuses hydrauliques, les machines à rouler et les équipements de formage par étirage sont couramment utilisés pour réaliser des pliages précis sur des surfaces expansives.Les artisans peuvent également utiliser des fixations et des gabarits pour soutenir le métal pendant le pliage, garantissant ainsi précision et répétabilité.

De plus, le choix de l'outillage et de la méthode de pliage dépend des exigences spécifiques du projet.Qu'il s'agisse d'une courbe douce pour des éléments architecturaux ou d'un contour complexe pour des composants aérospatiaux, les artisans adaptent leur approche pour relever les défis uniques posés par chaque application.