La tôlerie dans l'industrie et dans d'autres domaines est un processus de travail à froid intégré largement utilisé. L'objet à traiter est généralement une tôle d'une épaisseur inférieure à 6 mm. Le processus comprend des opérations clés telles que le pliage, le soudage, le rivetage, l'épissure et le façonnage.
Les technologies comprennent la découpe laser, la découpe plasma, la découpe au jet d'eau, la découpe au fil, l'emboutissage, le profilage, le pliage de tôles, le forgeage, le collage des métaux, l'étirage des métaux et le soudage de précision.
Les défis du pliage traditionnel de tôles
Les processus de pliage traditionnels révèlent divers problèmes, tels qu'un raffinement inadéquat lors du dépliage, le recours à la découpe mécanique et un processus complexe impliquant des tolérances, des ajustements de taille et l'achèvement final du trou ou de la rainure.
Ces méthodes entraînent souvent une faible précision, une utilisation inefficace des matériaux, des produits incohérents et une mauvaise stabilité, ce qui a un impact sur la qualité de l’assemblage ultérieur.
Principaux avantages du processus moderne
Le pliage moderne des tôles utilise la découpe au laser, Poinçonnage CNC, et une technologie d'automatisation avancée, permettant d'obtenir une grande précision dans le processus de dépliage.
Cela élimine le besoin de découpe mécanique et garantit une transition transparente vers le pliage et le façonnage.
Cependant, pour maximiser ces avantages, des diagrammes de dépliage de tôle de haute précision sont essentiels, soulignant l'importance de dessins précis pour des résultats optimaux.
Méthodes de dépliage courantes
Les méthodes de dépliage tridimensionnel des surfaces de tôle sont souvent graphiques, informatiques, expérimentales et complètes.
La méthode traditionnelle de dépliage d'une pièce en tôle pliée est la méthode de calcul.
La déformation plastique lors du pliage se concentre principalement dans la zone de pliage de la tôle, ce qui entraîne une différence entre les dimensions du diagramme de pliage et les dimensions géométriques calculées. Par conséquent, les ingénieurs doivent effectuer des calculs indépendants.
Plusieurs facteurs, tels que l'épaisseur de la pièce en tôle, affectent les dimensions de dépliage de la pièce en tôle pliée.
Lors du calcul des dimensions de dépliage d'une pièce en tôle pliée conventionnelle, l'une des principales considérations est l'angle de pliage comme indiqué dans les figures 1, 2, 3 et 4, et le calcul indépendant de chaque pièce est réalisé.
Vous pouvez calculer la dimension de dépliage L en suivant la procédure expliquée ci-dessous (avec des chiffres fournis).
Angle de flexion α.
(1) Pour 0°<α<90°, L=A+B-2(R).
L=A+B-2(R+T)+(R+T/3)×(180-α)π/180
(2) Dans le cas de α=90°, L=A+B-0.42%.
L=A+B-0.429R-1.47T
(3)Cas 90°<α≤150°
L=A+B-2(R+T)tan[(180-α)/2]+(R+T/2)
(180-α)π/180
(4) Le cas 150°<α≤180°
L=A+B
Figure 10° ≤ α < 90° angle de pliage Figure 2 α = 90° angle de pliage
Figure 390°<α≤150° angle de pliage Figure 4150°<α≤180° angle de pliage
Comme le montre l'analyse, la méthode traditionnelle repose principalement sur le calcul manuel, la charge de travail est énorme, la vérification est difficile et la précision de déploiement qui répond aux exigences ne peut être atteinte.
Méthode de dépliage CAO et coefficient de flexion
Afin de garantir la taille souhaitée de la pièce après le pliage final, les ingénieurs en tôlerie et les vendeurs de matériaux en tôle utiliseront différents algorithmes pour calculer la longueur réelle du matériau à l'état déplié.
La méthode la plus courante est la simple « règle du pincement », c'est-à-dire un algorithme basé sur sa propre expérience.
Habituellement, ces règles prennent en compte le type et l'épaisseur du matériau, le rayon et l'angle du cintrage, le type de machine et la vitesse de pas, etc.
La première étape consiste à utiliser la modélisation CAO.
Tout d’abord, la modélisation CAO implique la construction du modèle principal et de la surface de base.
La surface choisie pour le dépliage dépend principalement du coefficient de flexion.
Les opérations spécifiques reposent sur des calculs basés sur le processus de pliage réel.
Cela garantit un dépliage 1:1 du plan d'étage.
La CAO permet la sortie de fichiers graphiques bidimensionnels multiformats pour la découpe laser CNC.
Ces fichiers peuvent être directement appliqués aux équipements de masquage.
Le coefficient de flexion est la quantité de retrait plastique de la tôle lors du pliage.
Dans la production réelle des produits est très complexe, pas une seule par une ou deux surfaces, l'angle de changement nécessite une variété d'exigences, et même assemblé à partir d'un certain nombre de composants, il est donc nécessaire de combiner les besoins réels du travail de production quotidien.
Coefficients de flexion, comme indiqué dans le tableau 1.
Lors du processus de pliage de pièces en tôle, de nombreux calculs et diagrammes peuvent être simplifiés.
Cela permet d'omettre de nombreuses lignes auxiliaires au cours du processus.
L'interface du diagramme de déploiement devient ainsi plus concise et plus pratique.
Cela réduit également le dessin des lignes auxiliaires et minimise les erreurs de calcul.
Méthode de dépliage Solidwork
Le dépliage de tôles dans SolidWorks nécessite l'utilisation du module Tôlerie. Voici un guide étape par étape :
Étapes pour déplier une tôle dans SolidWorks :
Activer les outils de tôlerie
Accédez à Outils > Compléments.
Cochez la case SolidWorks Sheet Metal pour activer les outils de tôlerie.
Importer ou créer la pièce
Ouvrez votre pièce en tôle ou créez-en une nouvelle à l'aide de l'outil Bride/Onglet de base dans la barre d'outils Tôlerie.
Assurez-vous que la pièce est définie comme étant de la tôle
Si la pièce n'est pas reconnue comme tôle, vous devez la convertir :
Utilisez Insérer des plis ou Convertir en tôle (disponible dans la barre d'outils Tôlerie) pour définir la pièce comme tôle.
Spécifiez des paramètres tels que l'épaisseur du matériau, le rayon de courbure et le facteur K.
Accéder à l'outil d'aplatissement
Dans la barre d’outils Tôlerie, recherchez et cliquez sur Aplatir.
Cela dépliera tous les coudes de votre pièce, montrant le motif plat.
Déplier des courbes spécifiques
Utilisez l'outil Déplier si vous souhaitez déplier des plis spécifiques au lieu de la pièce entière :
Sélectionnez Déplier dans la barre d’outils Tôlerie.
Spécifiez une face fixe (la surface de référence).
Choisissez les virages que vous souhaitez déplier dans le gestionnaire de propriétés.
Modifiez le modèle plat si nécessaire
Ajoutez des découpes, des trous ou d'autres éléments selon vos besoins dans l'état plat. Ces modifications se refléteront dans la partie pliée.
Repliez la pièce
Après les modifications, utilisez l'outil Plier pour replier les plis sélectionnés ou cliquez à nouveau sur Aplatir pour revenir à la vue pliée.
Exporter le modèle plat
Si vous devez exporter le modèle plat pour la fabrication (par exemple, vers un fichier DXF ou DWG) :
Cliquez avec le bouton droit sur la fonction Motif plat dans l’arborescence des fonctions.
Sélectionnez Exporter vers DXF/DWG.
Tips
Assurez-vous que la pièce est conçue avec une épaisseur de matériau uniforme.
Définissez la tolérance de pliage ou le facteur K correct pour garantir des modèles plats précis.
Utilisez les tables de jauge si vous travaillez avec des épaisseurs de tôle standard.
Sources de coefficients de flexion basées sur le dépliage des pièces en tôle.
Selon l'utilisation de la plieuse « LVD » en production, les machines-outils et son tableau de paramètres de machine, dans la pratique, une variété d'épaisseurs de plaque de coefficients de pliage relativement précis, en l'absence d'exigences spécifiques des pièces en tôle pour obtenir une expansion rapide, afin de garantir les exigences de qualité du produit pour atteindre une efficacité et une précision élevées, de manière à obtenir l'angle de 90 ° de la tôle. Les coefficients de pliage pour les coins à 90 ° de la tôle sont indiqués dans le tableau 1.
Notes de sélection :
1) Le tableau 1 montre les coefficients de flexion des coins à 90° dans la tôle.
2) Tableau 1 pour la production journalière en Belgique selon les paramètres de pliage 'LVD' de production, plieuse sous le moule comme indiqué sur la figure 5.
Les paramètres résumés à partir de la production quotidienne ont une certaine référence pratique, sans préciser l'angle des paramètres qui est de 90 °.
ss/st- fait référence au matériau en acier inoxydable et en acier au carbone ; al- fait référence au matériau en aluminium ; M- fait référence au goujon métrique.
Avantages et inconvénients de ce paramètre de coefficient de flexion
Avantages : Dans la production réelle de pièces en tôle de forme régulière et de petit angle R sans exigences particulières, le dépliage peut être réalisé rapidement et efficacement, peut être directement sélectionné en fonction du moule et du coefficient de pliage, l'opérabilité, réduisant la méthode traditionnelle de dépliage de la valeur neutre de l'angle R du travail de calcul fastidieux et réduisant l'erreur humaine dans le calcul, réduisant indirectement les coûts, adapté à la production de pièces uniques, complexes et multiples en petits lots.
Inconvénient : ce tableau ne peut pas être sélectionné directement pour les pièces en tôle avec des exigences particulières en matière d'angle R et de forme.
Exemples d'applications en cours de développement
Dans cet article, nous avons sélectionné une partie pour dérouler le processus de sortie, afin d'expliquer en détail l'application du coefficient de flexion.
Voir la figure 6 pour plus de détails, le processus de déploiement est décrit ci-dessous.
a. Analyser le dessin avant de dérouler l'étude
Cette pièce en tôle est du numéro de matériau pour l'acier inoxydable général SUS304, épaisseur de 1.00 mm, le nom de la pièce pour le couvercle « LIGHTCOVER », cette vue utilise la « THIRDANGLEPROJECTION ».
Vue de projection du troisième coin, toutes les dimensions en millimètres, rugosité de surface Ra1.6, le graphique n'est pas dessiné à l'échelle, notes, sauf indication contraire, tout le chanfrein 0.2 × 45 °, doit être serré manuellement cercle 3.2 mm petit trou rond moulage.
b, choisir la plieuse
pour l'exposition de la surface du dépliage tridimensionnel de la surface du choix d'une adaptation similaire du numéro de matrice de la machine de pliage selon la situation ci-dessus, nous pouvons choisir le numéro de matrice pour « V4 ».
En tenant compte du fait qu'il faut être plus proche de la valeur du R intérieur, le choix préféré du paramètre de coefficient de flexion à 4 ° du numéro de matrice « V90 » est donc de 1.5.
En raison des trous Φ3.2, la première étape avant le dépliage consiste à utiliser la méthode de calcul de dépliage pour calculer la longueur du plan déplié, puis à créer le plan déplié après avoir soustrait la valeur du
coefficient de flexion par la méthode graphique, afin d'obtenir la précision de la pièce une fois dépliée dans un plan.
Méthodes : Le schéma est présenté dans la Fig. 7, et la longueur obtenue par le calcul (Eq. 1) est de 11.28 mm.
L=π(d+T)-[π(d+T)/360]xα°
L=3.14(3.2+1)-[3.14(3.2+1)/360]×52
L=13.188-1.90
L=11.28(1)
c, calculer la valeur
dans son ensemble avant l'expansion de la surface graphique moins la valeur du coefficient de flexion obtenue comme indiqué dans le plan suivant.
d. Sortie du fichier graphique après dépliage
Du point de vue des machines-outils d'usinage de tôles CNC, le dépliage des éléments non pertinents dans le dessin comprend principalement la taille de l'étiquette, la ligne centrale de pliage, il est nécessaire de filtrer cette partie des éléments, puis de les saisir dans le format DXF, afin que vous puissiez déplier la programmation et la découpe du matériau.
Résumé
Traitement de la tôle dans le déroulement des paramètres du choix de savoir si ou non la précision de l'impact direct sur le succès ou l'échec de la fabrication des pièces, ce qui montre que le coefficient de flexion dans la production de tôles pour élargir l'importance du processus de production et la praticité de la libération du processus de production.
Le choix correct des coefficients de flexion dans le processus de production permet également d'économiser beaucoup de main-d'œuvre, de ressources matérielles et de temps, et améliore considérablement la qualité du produit.
Quel est le but du dépliage de tôles dans la fabrication ?
Le dépliage est utilisé pour créer des modèles plats d'une conception de tôlerie 3D. Ces modèles plats guident les processus de découpe, de pliage et de formage.
Qu'est-ce qu'un modèle plat dans la conception de tôles ?
Un modèle plat est la représentation 2D d'une pièce en tôle qui comprend toutes les caractéristiques telles que les coupes et les lignes de pliage avant d'être pliée dans sa forme finale.
Quel logiciel est couramment utilisé pour déplier des conceptions en tôle ?
Les logiciels les plus populaires incluent SolidWorks, AutoCAD, Fusion 360, CATIA et Inventor, qui disposent d'outils de tôlerie dédiés au dépliage des conceptions.
Comment prendre en compte les tolérances de pliage lors du dépliage ?
Les tolérances de pliage ou les déductions de pliage sont calculées en fonction de l'épaisseur du matériau, de l'angle de pliage et du rayon de l'outillage. Ces valeurs garantissent des dimensions précises du modèle plat.
Qu'est-ce que le facteur K et pourquoi est-il important lors du dépliage de la tôle ?
Le facteur K est un rapport qui représente la proportion de l'épaisseur de la tôle qui subit une déformation lors du pliage. Il permet de calculer la longueur dépliée précise.
Quelles sont les erreurs courantes à éviter lors du dépliage de la tôle ?
- Sans tenir compte de l'épaisseur du matériau et des rayons de courbure.
- Paramètres incorrects du facteur K ou de la tolérance de pliage.
- Surplombant les coupes de secours pour les virages ou les trous à proximité des virages.
Comment les différents matériaux affectent-ils le processus de dépliage ?
Les matériaux comme l'aluminium, l'acier ou le cuivre ont des propriétés de pliage différentes (élasticité, épaisseur et dureté), qui affectent le facteur K, la tolérance de pliage et l'outillage.
Les conceptions en tôle avec des plis ou des courbes complexes peuvent-elles être dépliées ?
Oui, mais des outils et techniques de CAO avancés sont souvent nécessaires pour déplier avec précision des conceptions avec des géométries complexes, telles que des courbes composées ou des coudes non linéaires.
Que sont les coupes budgétaires et pourquoi sont-elles nécessaires au déroulement du processus ?
Les coupes en relief empêchent les déchirures ou les déformations au niveau des bords pliés, garantissant des plis plus lisses et un motif déplié précis.
Solomon Yang est un professionnel du secteur manufacturier possédant une vaste expérience dans la fabrication de composants électroniques, mécaniques et industriels. Ayant occupé divers postes au sein d'entreprises manufacturières américaines et taïwanaises, il a acquis une connaissance approfondie des processus de fabrication, de la gestion de la production, du contrôle de la qualité et des opérations de la chaîne d'approvisionnement mondiale.
Fort d'une expertise en développement commercial, opérations de vente, commerce international, gestion de la relation client et accompagnement de projets d'ingénierie, Solomon allie savoir-faire technique et stratégie commerciale pour proposer des solutions de fabrication innovantes et rentables. Passionné par les technologies de pointe en matière de fabrication, l'amélioration des processus et le développement professionnel continu, il s'engage pleinement à créer de la valeur pour ses clients et partenaires à travers le monde.
