FlexionEdit
L’équation permettant d’estimer la force de pliage maximale est,
F max = k T L t 2 W {\displaystyle F_{\text{max}}=k{\frac {TLt^{2}}{W}}}.
où k est un facteur prenant en compte plusieurs paramètres dont le frottement. T est la résistance ultime à la traction du métal. L et t sont respectivement la longueur et l’épaisseur de la tôle. La variable W est la largeur ouverte d’une filière en V ou d’une filière d’essuyage.
Edition du curling
Le procédé de frise est utilisé pour former un bord sur un anneau. Ce procédé est utilisé pour supprimer les arêtes vives. Il augmente également le moment d’inertie près de l’extrémité frisée.L’évasement/la bavure doit être tourné(e) à l’opposé de la matrice. Il est utilisé pour friser un matériau d’une épaisseur spécifique. L’acier à outils est généralement utilisé en raison de la quantité d’usure faite par l’opération.
DécambrageEdit
C’est un procédé de travail du métal consistant à enlever le cambrage, la courbure horizontale, d’un matériau en forme de bande. Il peut être effectué sur une section de longueur finie ou sur des bobines. Il ressemble au processus d’aplatissement du planage, mais sur un bord déformé.
Emboutissage profondModification
Exemple de pièce emboutie
L’emboutissage est un procédé de formage dans lequel le métal est étiré sur une forme ou une filière. Dans l’emboutissage profond, la profondeur de la pièce réalisée est supérieure à la moitié de son diamètre. L’emboutissage profond est utilisé pour la fabrication de réservoirs de carburant automobile, d’éviers de cuisine, de canettes en aluminium en deux parties, etc. L’emboutissage profond se fait généralement en plusieurs étapes appelées réductions d’emboutissage. Plus la profondeur est importante, plus le nombre de réductions nécessaires est élevé. L’emboutissage profond peut également être réalisé avec moins de réductions en chauffant la pièce, par exemple dans la fabrication d’éviers.
Dans de nombreux cas, le matériau est laminé au laminoir dans les deux sens pour faciliter l’emboutissage profond. Cela conduit à une structure de grain plus uniforme qui limite les déchirures et est appelée matériau de » qualité d’emboutissage « .
DéployerEdit
L’expansion est un procédé consistant à découper ou à emboutir des fentes en alternance un peu comme le lien de brancardage dans la maçonnerie, puis à étirer la tôle ouverte en accordéon. Il est utilisé dans les applications où l’on souhaite une circulation d’air et d’eau, ainsi que lorsqu’on souhaite un poids léger au prix d’une surface plane et solide. Un processus similaire est utilisé dans d’autres matériaux tels que le papier pour créer un papier d’emballage à faible coût avec de meilleures propriétés de soutien que le papier plat seul.
Hébergement et coutureModification
L’ourlage est un procédé consistant à replier le bord d’une tôle sur elle-même pour renforcer ce bord. Le sertissage est un procédé qui consiste à plier deux feuilles de métal l’une sur l’autre pour former un joint.
HydroformageEdit
L’hydroformage est un procédé analogue à l’emboutissage profond, en ce sens que la pièce est formée en étirant l’ébauche au-dessus d’une matrice stationnaire. La force nécessaire est générée par l’application directe d’une pression hydrostatique extrêmement élevée sur la pièce ou sur une vessie qui est en contact avec la pièce, plutôt que par la partie mobile d’une matrice dans une presse mécanique ou hydraulique. Contrairement à l’emboutissage profond, l’hydroformage n’implique généralement pas de réductions d’emboutissage – la pièce est formée en une seule étape.
Formage incrémental de la tôleModifier
Le formage incrémental de la tôle ou procédé de formage ISF est essentiellement un procédé de travail de la tôle ou de formage de la tôle. Dans ce cas, la tôle est formée en forme finale par une série de processus dans lesquels une petite déformation incrémentale peut être faite dans chaque série.
RepassageÉdition
Le repassage est un procédé de travail de la tôle ou de formage de la tôle. Il permet d’amincir uniformément la pièce dans une zone spécifique. C’est un procédé très utile. Il est utilisé pour produire une pièce d’épaisseur de paroi uniforme avec un rapport hauteur/diamètre élevé.Il est utilisé dans la fabrication de canettes de boisson en aluminium.
Découpe au laserModification
La tôle peut être découpée de différentes manières, depuis les outils manuels appelés ciseaux d’étain jusqu’aux très grandes cisailles motorisées. Avec les progrès de la technologie, la découpe de la tôle s’est tournée vers les ordinateurs pour une découpe précise. De nombreuses opérations de découpe de tôle sont basées sur la découpe laser à commande numérique par ordinateur (CNC) ou sur la poinçonneuse CNC multi-outils.
Le laser CNC implique le déplacement d’un ensemble de lentilles portant un faisceau de lumière laser sur la surface du métal. L’oxygène, l’azote ou l’air est alimenté par la même buse d’où sort le faisceau laser. Le métal est chauffé et brûlé par le faisceau laser, qui découpe la tôle. La qualité du bord peut être lisse comme un miroir et une précision d’environ 0,1 mm (0,0039 in) peut être obtenue. Les vitesses de découpe sur des tôles minces de 1,2 mm peuvent atteindre 25 m (82 ft) par minute. La plupart des systèmes de découpe laser utilisent une source laser à base de CO2 avec une longueur d’onde d’environ 10 µm ; certains systèmes plus récents utilisent un laser à base de YAG avec une longueur d’onde d’environ 1 µm.
Edition de l’usinage photochimique
L’usinage photochimique, également connu sous le nom de photogravure, est un processus de corrosion étroitement contrôlé qui est utilisé pour produire des pièces métalliques complexes à partir de feuilles de métal avec des détails très fins. Le processus de photogravure implique l’application d’un polymère photosensible sur une feuille de métal brute. En utilisant des outils photo conçus par la CAO comme pochoirs, le métal est exposé à la lumière UV pour laisser un motif de conception, qui est développé et gravé sur la feuille de métal.
PerforationEdit
La perforation est un procédé de découpe qui perfore plusieurs petits trous rapprochés dans une pièce plate. La tôle perforée est utilisée pour fabriquer une grande variété d’outils de découpe de surface, comme le surforme.
Formage à la presse plieuseEdit
Formage du métal à la presse plieuse
C’est une forme de pliage utilisée pour produire des pièces de tôle longues et fines. La machine qui plie le métal s’appelle une presse plieuse. La partie inférieure de la presse contient une rainure en forme de V appelée la matrice. La partie supérieure de la presse contient un poinçon qui enfonce la tôle dans la matrice en forme de V, ce qui la fait plier. Plusieurs techniques sont utilisées, mais la méthode moderne la plus courante est le « pliage à l’air ». Dans ce cas, la matrice présente un angle plus aigu que le pliage requis (généralement 85 degrés pour un pliage à 90 degrés) et l’outil supérieur est contrôlé avec précision dans sa course pour pousser le métal vers le bas de la quantité requise pour le plier à 90 degrés. En général, une machine à usage général a une force de pliage disponible d’environ 25 tonnes par mètre de longueur. La largeur d’ouverture de la matrice inférieure est généralement de 8 à 10 fois l’épaisseur du métal à plier (par exemple, un matériau de 5 mm peut être plié dans une matrice de 40 mm). Le rayon intérieur du pli formé dans le métal est déterminé non pas par le rayon de l’outil supérieur, mais par la largeur de la matrice inférieure. Généralement, le rayon intérieur est égal à 1/6 de la largeur du V utilisé dans le processus de formage.
La presse dispose généralement d’une sorte de butée arrière pour positionner la profondeur du pli le long de la pièce. La butée arrière peut être contrôlée par ordinateur pour permettre à l’opérateur de réaliser une série de coudes dans un composant avec une grande précision. Les machines simples ne contrôlent que la butée arrière, les machines plus avancées contrôlent la position et l’angle de la butée, sa hauteur et la position des deux chevilles de référence utilisées pour localiser le matériau. La machine peut également enregistrer la position et la pression exactes requises pour chaque opération de pliage afin de permettre à l’opérateur d’obtenir un pliage parfait à 90 degrés à travers une variété d’opérations sur la pièce.
PoinçonnageEdition
Le poinçonnage est réalisé en plaçant la feuille de métal entre un poinçon et une matrice montés dans une presse. Le poinçon et la matrice sont en acier trempé et ont la même forme. Le poinçon est dimensionné pour s’adapter très étroitement à la matrice. La presse pousse le poinçon contre et dans la matrice avec suffisamment de force pour découper un trou dans le matériau. Dans certains cas, le poinçon et la matrice s’emboîtent pour créer une dépression dans le matériau. Dans le cas de l’estampage progressif, une bobine de matière est introduite dans un long ensemble matrice/poinçon à plusieurs étages. Plusieurs trous de forme simple peuvent être produits en une seule étape, mais les trous complexes sont créés en plusieurs étapes. Dans l’étape finale, la pièce est poinçonnée librement de la « bande ».
Un poinçon à tourelle CNC typique a un choix de jusqu’à 60 outils dans une « tourelle » qui peut être tournée pour amener n’importe quel outil à la position de poinçonnage. Une forme simple (par exemple, un carré, un cercle ou un hexagone) est découpée directement dans la tôle. Une forme complexe peut être découpée en effectuant de nombreuses coupes carrées ou arrondies sur le périmètre. Un poinçon est moins souple qu’un laser pour la découpe de formes composées, mais plus rapide pour les formes répétitives (par exemple, la grille d’une unité de climatisation). Un poinçon à commande numérique peut atteindre 600 coups par minute.
Un composant typique (comme le côté d’un boîtier d’ordinateur) peut être découpé avec une grande précision à partir d’une feuille vierge en moins de 15 secondes par une presse ou une machine laser à commande numérique.
Formage par rouleauxModifier
Une opération de cintrage en continu pour produire des profilés ouverts ou des tubes soudés de grande longueur ou en grande quantité.
LaminageEdit
Cintrage de la tôle avec des rouleaux
Le laminage est un procédé de travail du métal ou de formage du métal. Dans cette méthode, le stock est passé à travers une ou plusieurs paires de rouleaux pour réduire l’épaisseur. Il est utilisé pour rendre l’épaisseur uniforme. Il est classé en fonction de sa température de laminage :
1. laminage à chaud : dans cette température est supérieure à la température de recristallisation.
2. laminage à froid : Dans cette température est inférieure à la température de recristallisation.
3. Laminage à chaud : Dans cette température est utilisée est entre le laminage à chaud et le laminage à froid.
Version filage
Le filage est utilisé pour fabriquer des pièces tubulaires (à axe symétrique) en fixant une pièce de tôle sur une forme rotative (mandrin). Des rouleaux ou des outils rigides pressent la tôle contre la forme, l’étirant jusqu’à ce qu’elle prenne la forme de la forme. Le repoussage est utilisé pour fabriquer des boîtiers de moteurs de fusées, des cônes de nez de missiles, des antennes paraboliques et des entonnoirs de cuisine en métal.
Edition de l’emboutissage
L’emboutissage comprend une variété d’opérations telles que le poinçonnage, le découpage, l’emboutissage, le pliage, le bordage et le monnayage ; des formes simples ou complexes peuvent être formées à des taux de production élevés ; les coûts d’outillage et d’équipement peuvent être élevés, mais les coûts de main-d’œuvre sont faibles.
Alternativement, les techniques connexes repoussé et ciselage ont des coûts d’outillage et d’équipement faibles, mais des coûts de main-d’œuvre élevés.
Découpe au jet d’eauModification
Un découpeur par jet d’eau, également connu sous le nom de jet d’eau, est un outil capable d’une érosion contrôlée dans le métal ou d’autres matériaux à l’aide d’un jet d’eau à haute vitesse et à haute pression, ou d’un mélange d’eau et d’une substance abrasive.
RoulageEdit
Le processus d’utilisation d’une roue anglaise est appelé wheeling. Il s’agit fondamentalement d’un processus de travail ou de formage du métal. Une roue anglaise est utilisée par un artisan pour former des courbes composées à partir d’une feuille de métal plate d’aluminium ou d’acier. Ce procédé est coûteux, car il nécessite une main-d’œuvre hautement qualifiée. Il peut produire différents panneaux par la même méthode. Une presse à estamper est utilisée pour des nombres élevés de production.