La relation entre le rayon de courbure de la tôle et l'épaisseur de la plaque

1. Comprendre le pliage de la tôle

Supports, capots, armoires, châssis, coffrets électriques. La fabrication de ces pièces et d'innombrables autres pièces en tôle semble assez simple, mais pour obtenir une pièce précise, des calculs de pliage assez complexes sont nécessaires. En effet, la plaque métallique s'allonge lorsqu'elle est pliée.

La quantité d'allongement et le ' nécessaireflexion La marge ' est déterminée par plusieurs facteurs. Ceux-ci incluent le matériau et l'épaisseur de la pièce, l'angle de pliage et le rayon intérieur, la méthode utilisée pour plier le métal et le facteur K souvent mal compris, également connu sous le nom de facteur neutre ou facteur Y.

Facteur K

Par exemple, un morceau de laiton ou d'aluminium n° 12 mesure environ 3 1/2 pouces carrés multipliés par 0,083 pouce d'épaisseur. Maintenant, pliez-le uniformément sur le bord du comptoir, la surface en contact avec le comptoir sera alors comprimée et sa surface extérieure sera étirée.

Quelque part entre ces surfaces intérieures et extérieures, se trouve un plan imaginaire qui se situe dans une zone de transition qui n'est ni comprimée ni tendue. C'est l'axe neutre et il a tendance à se déplacer vers la surface intérieure lors de la flexion. 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). Étant donné que le facteur Y prend en compte certaines propriétés métallurgiques, il fournit 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 est inférieur à l'épaisseur du matériau, dans notre exemple, le facteur K est de 0,33 pour les coudes pneumatiques, de 0,42 pour les coudes inférieurs et pour les rayons de courbure plus grands, les deux augmentent progressivement jusqu'à un rayon de courbure de 0,5. Le facteur K augmente également avec l’augmentation de matériaux plus durs comme l’acier et l’acier inoxydable, mais il ne dépasse jamais le 0,5 que nous venons de mentionner.

Tolérance de courbure et de courbure

Alors, qu’en est-il de toutes les autres choses que vous voyez sur le site de fabrication ? Ces valeurs sont très importantes pour toute personne effectuant des calculs de pliage manuels et doivent générer une disposition « à plat » précise du modèle de pièce 3D. Voici quelques brèves instructions que tous les concepteurs de pièces en tôle devraient connaître :

Courbure externe : en plus de sa position et de sa hauteur, chaque bride est également définie par le degré d'indentation sur les axes vertical et horizontal (X et Y). Par exemple, sur une bride à 90°, OSSB est égal au diamètre extérieur. Celui-ci est à son tour égal au rayon de courbure plus l’épaisseur du matériau.

Tolérance de flexion : vous vous souvenez de la ligne neutre hypothétique dans la discussion sur le facteur K ? Si vous souhaitez le « déplier » ou le poser à plat, ce sera la marge de flexion. Recherchez « surépaisseur de flexion » et vous la verrez décrite sur de nombreux sites Web comme « longueur de l'arc de flexion mesurée le long de l'axe neutre du matériau ».

Déduction de réduction de pliage : ces mêmes sites montreront que la déduction de pliage est la différence entre la tolérance de pliage et le double de l'OSSB ou de l'apport externe. Lors de l'aplatissement d'un modèle 3D, cette déduction de courbure correspond à la quantité qui doit être soustraite de la pièce pour tenir compte de tout étirement.

Autres considérations relatives à la conception de la tôlerie

En d’autres termes, l’épaisseur du matériau de toute pièce en tôle doit être la même. Ils sont plats au début, alors n'essayez pas de concevoir une pièce d'une épaisseur de 1/16 de pouce (1,5875 mm) dans une zone et de 1/32 de pouce (0,03125 mm) dans d'autres zones.

Lorsque vous placez des trous, des fentes et des éléments similaires dans une conception de pièce, veillez à les placer au moins 4 fois l'épaisseur du matériau à partir de n'importe quel bord ou coin intérieur. Cela peut être attribué à l’ensemble du phénomène d’étirement décrit ci-dessus. En collant un trou rond plus près de la ligne de pliage que cela, le trou rond peut être légèrement elliptique en raison de la déformation du métal.

Vous pouvez librement spécifier différents rayons pour s'adapter à la pièce à assembler, pour s'adapter à la pièce à assembler ou lorsqu'un coin intérieur dégagé est nécessaire, mais toute valeur que vous choisissez doit être appelée sur toutes les brides trouvées sur la pièce. Sinon, cela entraînera des réglages supplémentaires et des coûts de pièces plus élevés.

En parlant de coins, vous devez également prévoir de plier et de relâcher la pression là où les deux brides sont connectées. Il s'agit de petites encoches d'environ 0,030 pouces (0,762 mm) de largeur pour empêcher le matériau de gonfler vers l'extérieur au niveau du joint. De nombreux systèmes de CAO sont suffisamment intelligents pour créer ces reliefs de pliage.

2. La relation entre le rayon de courbure de la tôle et l'épaisseur de la tôle

Le rayon de courbure de la tôle est une valeur requise dans le dessin de tôlerie. Il est difficile de déterminer quelle est l’importance de cette valeur dans le traitement réel. Le rayon de courbure de la tôle a une certaine relation avec l'épaisseur du matériau, la pression de la machine à cintrer et la largeur de la rainure inférieure de la matrice de pliage.

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 de la tôle pliée 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 de la plaque est généralement de 1,25 à 1,5 fois l'épaisseur de la plaque. Lorsque l'épaisseur de la plaque n'est pas inférieure à 12 mm, le rayon de courbure de la plaque est généralement 2 à 3 fois l'épaisseur de la plaque.

Lorsque le rayon de courbure est R=0,5, l'épaisseur générale de la tôle T est égale à 0,5 mm. Si un rayon plus grand ou plus petit que l'épaisseur de la plaque est requis, un traitement spécial du moule est requis.

Lorsque le dessin de la tôle nécessite que la tôle soit pliée à 90° et que le rayon de courbure est particulièrement petit, la tôle doit d'abord être rainurée, puis la tôle doit être pliée. Il peut également traiter les moules supérieurs et inférieurs des moules spéciaux de machine à cintrer.

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