Types de procédés de pliage métallique
Les techniques de pliage de tôles partagent l'objectif commun de façonner le métal selon des formes souhaitées, mais leurs principes de fonctionnement varient considérablement. Maîtriser ces méthodes nécessite une compréhension de facteurs clés tels que l'épaisseur du matériau, les dimensions du pli, le rayon de courbure, et l'application prévue — tous des éléments qui influencent le choix du procédé de pliage le plus adapté.
Les méthodes suivantes illustrent non seulement comment plier une tôle, mais aussi comment choisir la technique appropriée pour obtenir des résultats optimaux. Les méthodes de pliage de tôle les plus courantes incluent :
Pliage en matrice en V
Il s'agit de la méthode de pliage la plus couramment utilisée, applicable à la majorité des projets de pliage. Elle utilise un poinçon et une matrice en forme de V pour former la tôle à l'angle souhaité. Pendant le processus, le poinçon presse la tôle dans la matrice en V.
L'angle de pliage obtenu dépend de la profondeur à laquelle le poinçon pénètre dans la matrice. Cette méthode est simple et efficace, car elle permet souvent de plier sans avoir à repositionner la pièce.
Le pliage en matrice en V peut être divisé en trois sous-catégories :
Poinçonnage à fond
Le bottoming est similaire au pliage par emboutissage aérien, mais avec une différence essentielle : le poinçon force complètement la tôle dans la matrice jusqu'à ce qu'elle soit en contact total avec les surfaces de la matrice. Cette approche réduit le risque de défauts associés au pliage par emboutissage aérien.
Cette méthode nécessite une tonnage plus élevé, car une force supplémentaire est requise pour achever la déformation et maintenir la pièce en place après formage. Elle est compatible avec diverses configurations de matrices en V.
Le bottoming offre une grande précision et ne nécessite pas un contrôle précis de la tonnage, ce qui le rend adapté à l'utilisation avec des plieuses plus anciennes ou moins précises.
Coinage
Le repoussage consiste à comprimer la tôle entre le poinçon et la matrice sous un tonnage très élevé. Cela permet d'obtenir un angle de pliage très précis avec un ressaut minimal.
Bien que le repoussage assure une excellente précision, il exige un tonnage plus élevé et présente des temps de cycle plus longs par rapport aux autres méthodes.
Pliage à l'air
Le pliage par air bending (ou pliage partiel) est moins précis que le bottoming ou le repoussage, mais il est largement utilisé en raison de sa simplicité et de la flexibilité de l'outillage, car il ne nécessite pas de matrices spécialisées.
Un inconvénient notable est que le pliage par air bending est plus sensible au ressaut.
Dans ce procédé, le poinçon applique une force en deux points sur la tôle au-dessus de l'ouverture de la matrice. Étant donné que la tôle n'entre pas en contact avec le fond de la matrice, une plieuse est généralement utilisée pour le pliage par air bending avec matrice en V.
(Une poinçonneuse est une machine utilisée dans la fabrication de tôles qui serre la pièce et applique une force entre un poinçon et une matrice pour former le pliage souhaité.)
Cintrage par rouleau
Le cintrage utilise un ensemble de 2, 3 ou 4 rouleaux pour former des tôles en formes courbes. La configuration la plus courante est en pyramide à trois rouleaux, où le rouleau supérieur est ajustable et les deux inférieurs sont fixes.
La tôle est introduite entre le rouleau supérieur et les deux rouleaux fixes. Lorsque les rouleaux tournent, ils saisissent la tôle tandis que le rouleau ajustable exerce une pression vers le bas afin d'obtenir la courbure souhaitée. Un système à quatre rouleaux ajoute un rouleau supplémentaire pour un meilleur soutien, ce qui le rend idéal pour les applications lourdes.
Cette méthode est principalement utilisée pour produire des formes cylindriques ou coniques telles que des tuyaux, des bouteilles de gaz, des réservoirs, des récipients sous pression et des tubes.
Plieage par contour
Le pliage par balayage (ou pliage de bord) utilise une matrice de balayage et un poinçon. La tôle est serrée entre la matrice et un patin de pression, exposant ainsi la section à plier. Le poinçon descend ensuite, rabattant le matériau sur l'arête de la matrice pour former l'angle souhaité. Cette méthode constitue une bonne alternative au pliage à la presse-plieuse pour les bords plus petits.
Cette technique permet de former plusieurs arêtes simultanément, ce qui améliore la productivité. Elle minimise également le risque de fissuration de surface dans la zone de pliage.
Flexion rotative
Le cintrage rotatif est couramment utilisé pour cintrer des tubes et des tuyaux avec des courbures allant de 1° à 180°, mais il s'applique également à la tôle. Ce procédé implique trois composants principaux : une matrice de cintrage, une matrice de serrage et une matrice de pression. Les matrices de cintrage et de serrage immobilisent la pièce, tandis que la matrice de pression applique une force tangentielle depuis l'extrémité libre vers le point de référence du pliage. Les matrices rotatives peuvent être ajustées pour un contrôle précis de l'angle et du rayon de courbure. Un mandrin est souvent inséré à l'intérieur des tubes pendant le cintrage afin d'éviter leur effondrement, mais il n'est pas nécessaire pour les pièces en tôle pleine.
Cette méthode de formage convient à la réalisation de pliages sur des tôles planes et est largement utilisée dans la fabrication de tubes et de tuyaux.
Le cintrage rotatif offre un excellent contrôle, permettant des tolérances étroites de ±0,5°. Étant donné que l'effort requis est de 50 % à 80 % inférieur à celui des autres méthodes, le risque de défauts de surface tels que des fissures est considérablement réduit.
