La conception des produits modernes exige souvent des pliages serrés, des finitions propres et une grande répétabilité. Cependant, toutes les méthodes de pliage ne peuvent pas répondre à ces besoins. Le formage par presse plieuse pourrait être la solution. Il offre un contrôle précis, fonctionne avec différents métaux et convient aux petites et grandes séries.
Le formage par presse plieuse semble simple, mais il n'est pas si simple. Poursuivez votre lecture pour découvrir comment il fonctionne et pourquoi il est important pour votre projet.
Qu'est-ce que la formation d'une presse plieuse ?
Le formage par presse plieuse est un processus qui permet de plier la tôle en la pressant entre un poinçon et une matrice. Le poinçon se déplace vers le bas pour pousser le métal dans la matrice, créant ainsi un pli. L'angle et la forme dépendent du poinçon, de la matrice et de la profondeur de la presse.
Le principe de base du formage par presse plieuse est le contrôle de la force. La presse plieuse applique une pression le long d'un axe droit. Cette force plie le métal sans le couper ni le casser.
L'angle de pliage dépend de la distance parcourue par le poinçon dans la matrice. Le type, l'épaisseur et la largeur du matériau influencent également le résultat. Les opérateurs peuvent régler la force, la vitesse et la position pour une meilleure précision.
Principaux éléments d'une presse plieuse
Une presse plieuse se compose de plusieurs éléments principaux :
- Cadre: Le corps qui maintient tout en place.
- Ram (ou Slide): Se déplace de haut en bas pour enfoncer le poinçon dans la matrice.
- Guignol: L'outil supérieur qui façonne le métal.
- Mourir: L'outil inférieur qui soutient le coude.
- Jauge arrière: Permet de positionner correctement la tôle avant le pliage.
- Système de contrôle: Manuel ou CNC, il définit et gère les paramètres de cintrage.
Comment fonctionne la presse plieuse ?
Connaître les étapes du formage sur presse plieuse permet de comprendre où la précision et la planification sont les plus importantes. Chaque étape influe sur la forme finale, la qualité et l'efficacité de votre pièce.
Étape 1 : Préparation du matériel
Commencez par choisir la bonne tôle. L'épaisseur, la taille et le type de tôle influent sur la façon dont elle se plie. Veillez à ce que la tôle soit plane, propre et exempte de rayures. Cela permet d'éviter les erreurs de pliage.
Ensuite, vérifiez la position des lignes de pliage. Marquez-les clairement ou chargez le dessin dans le système CNC s'il est automatisé.
Étape 2 : Réglage de la presse plieuse
Installez le poinçon et la matrice appropriés en fonction du rayon de courbure et du matériau souhaités. Assurez-vous qu'ils sont correctement alignés et solidement verrouillés en place.
Ajustez la jauge arrière. Elle positionne le métal de manière à ce que le pliage arrive au bon endroit. Pour les systèmes à commande numérique, entrez les dimensions de la pièce et les angles de pliage dans l'unité de commande.
Étape 3 : Positionnement de la tôle
Placez la feuille contre la jauge arrière. La jauge la maintient dans la bonne position pour chaque pli. Les opérateurs vérifient l'alignement pour s'assurer que la feuille est bien plate et droite.
Certaines presses plieuses utilisent des systèmes de serrage pour maintenir la feuille en place.
Étape 4 : Plier le métal
Une fois que tout est en place, le coulisseau abaisse le poinçon dans la matrice. En fonction de la matrice, cette action force le métal à prendre une forme en V ou en U.
La presse s'arrête lorsque la profondeur ou l'angle défini est atteint. Les machines à commande numérique contrôlent cette opération en temps réel à l'aide de capteurs et de logiciels.
Étape 5 : Inspection du résultat
Après le pliage, vérifiez la pièce. Mesurez l'angle, la position et les dimensions. En cas d'erreur, réglez la presse plieuse ou la jauge arrière avant le cycle suivant.
Répétez l'opération pour chaque coude de la pièce. Les pièces à plusieurs coudes peuvent nécessiter un repositionnement de la feuille entre les coudes.
Matériaux courants utilisés dans le formage des presses plieuses
Le choix du matériau influe sur le processus de pliage. Les métaux se comportent différemment sous pression. Voici un aperçu des matériaux couramment utilisés dans le formage par presse plieuse.
- Acier doux : L'acier doux est le matériau le plus utilisé dans les travaux de presses plieuses. Il est solide, abordable et facile à former. Il se plie sans se fissurer et conserve bien sa forme.
- Acier inoxydable : L'acier inoxydable est plus rigide et plus résistant à la corrosion. Il faut plus de force pour le plier que l'acier doux.
- Aluminium : L'aluminium est léger et résistant à la corrosion. Il se plie facilement mais a tendance à se fissurer s'il est trop sollicité.
- Cuivre et laiton : Le cuivre et le laiton sont plus souples et plus décoratifs. Ils se plient bien mais peuvent se rayer ou se déformer s'ils ne sont pas manipulés avec soin.
- Acier galvanisé: L'acier galvanisé est recouvert d'une couche de zinc qui résiste à la rouille. Il se plie comme l'acier doux mais nécessite des outils propres pour éviter d'endommager le revêtement.
Types de presses plieuses
Chaque type de presse plieuse présente des avantages uniques pour des besoins de fabrication différents. Voici comment ils se comparent.
Presses plieuses mécaniques
Les presses plieuses mécaniques utilisent un volant d'inertie actionné par un moteur électrique. Lorsqu'il est enclenché, le volant entraîne le coulisseau vers le bas pour plier le métal.
Ces machines sont rapides et robustes. Elles fonctionnent bien pour les travaux simples et répétitifs. Cependant, elles offrent moins de contrôle pendant la course et nécessitent plus de réglages une fois que le mouvement commence.
Presses plieuses hydrauliques
Les presses plieuses hydrauliques utilisent des cylindres hydrauliques pour déplacer le coulisseau. Cela permet de mieux contrôler la vitesse et la force.
Elles sont plus lentes que les machines mécaniques, mais plus sûres et plus polyvalentes. Elles peuvent traiter des matériaux plus épais et produire des courbes plus régulières. Elles sont largement utilisées dans la plupart des ateliers de fabrication.
Presses plieuses pneumatiques
Les presses plieuses pneumatiques utilisent la pression de l'air pour actionner le vérin. Elles sont rapides et silencieuses, mais ne sont pas aussi puissantes que les autres types de presses.
Ils sont souvent utilisés pour les matériaux fins ou les petites pièces. Ils conviennent aux tâches de grand volume et de faible force.
Presses plieuses électriques
Les presses plieuses électriques utilisent des servomoteurs au lieu de systèmes hydrauliques ou de volants d'inertie. Elles offrent une grande précision, un bon rendement énergétique et une maintenance réduite.
Elles sont idéales pour les pièces nécessitant des tolérances serrées. Leur installation plus rapide et leur fonctionnement plus silencieux les rendent populaires dans les environnements propres ou de haute technologie.
Freins à pression hybrides
Les presses plieuses hybrides combinent des systèmes hydrauliques et électriques. Elles offrent le contrôle des entraînements électriques avec la puissance des systèmes hydrauliques.
Cela permet des mouvements plus fluides, des cycles plus rapides et une meilleure utilisation de l'énergie. Ils constituent un choix moderne pour les ateliers qui ont besoin de précision et de puissance.
Formage à la presse plieuse : Avantages et inconvénients
Ce n'est pas pour rien que le formage par presse plieuse est largement utilisé. Il fonctionne pour de nombreuses pièces et donne des résultats précis. Mais comme tout processus, il présente des inconvénients. Voici un aperçu clair de ce qu'il fait de bien et de ce qu'il peut faire de moins bien.
Pour
- Précision: Les presses plieuses permettent un contrôle étroit des angles de pliage et des dimensions des pièces. Les modèles CNC permettent d'obtenir le même résultat à chaque fois.
- Polyvalence: Travaille avec de nombreux matériaux et épaisseurs. Il peut former des pièces simples ou des formes complexes avec des courbures multiples.
- Évolutivité: Convient pour les prototypes uniques ou les grandes séries. Facile à répéter une fois les pièces réglées.
- Finition propre: Plie le matériau sans le couper ni le rendre rugueux. Souvent, il n'est pas nécessaire de procéder à des étapes de finition supplémentaires.
- Variété d'outils: Large gamme de formes de poinçons et de matrices pour différents angles, rayons et profils.
Cons
- Temps de préparation: Le premier réglage prend du temps, en particulier pour les pièces personnalisées. Les changements d'outils et l'alignement peuvent être lents.
- Dos d'âne: Après le pliage, le métal peut essayer de reprendre sa forme initiale. Ce phénomène doit être corrigé en ajustant l'angle.
- Limitations de la forme: Il n'est pas possible de réaliser des profils très complexes ou fermés. Seules des courbes droites sont possibles par course.
- Limites des matériaux: Certains métaux peuvent se fissurer ou se déformer si le rayon de courbure est trop serré.
- Opération qualifiée nécessaire: Le pliage de précision nécessite des opérateurs expérimentés ou des systèmes CNC avancés pour éviter les pertes.
Techniques et méthodes de formage
Différentes méthodes de pliage peuvent produire des résultats différents. D'autres utilisent moins de force. Connaître le fonctionnement de chacune d'entre elles vous aidera à choisir celle qui convient le mieux à votre pièce.
Pliage de l'air
Le cintrage à l'air est la méthode la plus courante. Le poinçon presse le métal dans la matrice sans toucher le fond.
Seuls les bords du métal entrent en contact avec la matrice. L'angle de pliage dépend de la profondeur du poinçon. Cette méthode utilise moins de force et permet une plus grande flexibilité au niveau des angles. Cependant, elle provoque également un retour élastique plus important, d'où la nécessité d'une compensation.
Cintrage inférieur
Le pliage par le bas pousse la feuille au fond de la matrice. Le poinçon presse le métal jusqu'à ce qu'il touche les parois et la base de la matrice.
Cela permet de mieux contrôler l'angle et de réduire le retour élastique. Cependant, elle nécessite plus de force que le cintrage à l'air et requiert des jeux de poinçons et de matrices adaptés.
Monnayage
Le monnayage utilise une force très élevée pour enfoncer le poinçon profondément dans le matériau. Le métal est pressé dans la forme de la matrice.
Cette méthode permet d'obtenir les courbes les plus précises et le moins de retour élastique. Cependant, elle use les outils plus rapidement et consomme plus d'énergie. Elle est utilisée lorsque des tolérances serrées sont nécessaires.
Ourlets et coutures
Ourlet plie la feuille sur elle-même pour créer un bord net et arrondi, tandis que la couture assemble deux feuilles avec un bord plié.
Ces techniques sont souvent utilisées dans enceintesIls peuvent également être utilisés pour la construction de portes ou de couvercles de sécurité. Ils suivent généralement un coude d'air ou un coude de fond.
Décalages et courbes en escalier
Décaler les courbes de deux angles en un seul trait pour créer une forme en Z. Les courbes en escalier forment des zones plates entre les courbes.
Ils sont utilisés dans supportsIl peut être nécessaire d'utiliser des outils spéciaux pour obtenir des résultats propres. Des outils spéciaux peuvent être nécessaires pour obtenir des résultats propres.
Défis et considérations concernant le formage à la presse plieuse
Même avec une machine fiable et des matériaux appropriés, le pliage du métal n'est pas toujours facile. Ces défis doivent être relevés pour que la production reste fluide et précise.
Dos d'âne
Le retour élastique se produit lorsque le métal tente de reprendre sa forme initiale après avoir été plié. Une fois la pression relâchée, le pli s'ouvre légèrement.
Ce phénomène est plus marqué dans les métaux à haute résistance ou dans les courbes prononcées. Pour y remédier, les opérateurs surcourbent souvent légèrement les pièces ou recourent au monnayage. Une compensation précise est essentielle pour obtenir des résultats reproductibles.
Variabilité des matériaux
Toutes les tôles ne se plient pas de la même manière, même avec les mêmes spécifications. De petits changements dans l'épaisseur, la direction du grain ou la dureté peuvent affecter le pliage.
Il en résulte des angles irréguliers ou des déformations. Le fait de tester le lot et d'ajuster la configuration permet de réduire les erreurs.
Sélection et usure des outils
Le choix du bon poinçon et de la bonne matrice influe sur la précision du pliage et la qualité de la pièce. Un mauvais choix peut entraîner des fissures, des pliages irréguliers ou des dommages à l'outil.
Avec le temps, les outils s'usent et perdent leur tranchant. Les outils usés produisent des arêtes et des angles de mauvaise qualité. Il est donc nécessaire de les inspecter et de les remplacer régulièrement.
Étalonnage et configuration de la machine
Les presses plieuses doivent être correctement calibrées. Un coulisseau mal aligné ou une butée arrière mal fixée entraîne des courbes décentrées ou des changements d'angle.
Le temps de réglage peut également ralentir la production, en particulier pour les petits lots ou les pièces complexes. Les systèmes à commande numérique aident, mais ils nécessitent toujours l'intervention d'un personnel qualifié.
Comparaison avec d'autres techniques de formage des métaux
Choisir le bon méthode de formation dépend des besoins de votre projet. Voici comment le formage par presse plieuse se compare aux autres techniques courantes de formage des métaux en termes de vitesse, de coût et de flexibilité.
| Technique | Forces | Limites | Meilleur cas d'utilisation |
|---|---|---|---|
| Formage à l'aide d'une presse plieuse | Courbes précises, flexibilité pour les pièces personnalisées, faible coût d'installation | Plus lent pour les grands volumes, limité aux courbes en ligne droite | Prototypes, supports, boîtiers |
| Formage de rouleaux | Vitesse élevée, rendement constant pour les pièces de longue durée | Coût d'outillage élevé, pas idéal pour les pièces courtes ou complexes | Panneaux longs, rails, profilés structurels |
| Estampillage | Production rapide, combinant découpe et formage | Matrices coûteuses, limitées à des modèles fixes | Production en grande quantité de pièces détaillées |
| Plieuses | Courbes nettes près des découpes, marques de surface minimes | Complexité limitée, plus lente que les presses plieuses | Portes, panneaux et pièces de grandes dimensions avec des tolérances serrées |
| Cintrage manuel | Faible coût, aucune machine n'est nécessaire | Précision médiocre, non reproductible, exigeant en main-d'œuvre | Pièces simples, réparations, prototypes uniques |
Conclusion
Le formage par presse plieuse est une méthode fiable et flexible pour plier la tôle. Elle fonctionne avec différents matériaux, prend en charge une gamme de conceptions de pièces et offre une bonne précision pour les besoins de faible ou de grand volume. Avec les bons outils, la bonne configuration et la bonne technique, il permet d'obtenir des résultats cohérents et de haute qualité.
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Plus de ressources :
Comparaison des techniques de pliage des métaux – Source : OneMonroe
L'impact de l'automatisation sur la fabrication – Source : Mouvement
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