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Encyclopédie

Déformation Plastique

Ecrit par

La déformation plastique est la déformation irréversible d’une pièce.

Quand on tire, comprime ou tord un élément, il se déforme d’abord de manière réversible (déformation élastique) : ses dimensions changent, mais il revient en position dès que l’on arrête l’effort.

Les matériaux dits fragiles se brisent si l’effort est trop important. Au contraire, pour les matériaux ductiles, si l’effort porté est plus grand, la pièce se déforme définitivement. De ce fait, même lorsque l’on stoppe cet effort, l’élément reste déformé. C’est grâce à la déformation plastique qu’il est possible d’emboutir, plier, laminer ou forger une pièce.

 

Ecrouissage du Métal

Ecrit par

L’écrouissage du métal est le résultat de la déformation plastique : en tordant ou tirant sur une pièce métallique à froid, l’endroit où s’est faite la déformation se durcit. Il est donc difficile de revenir exactement à la forme première.

Après déformation plastique, les aciers alliés deviendront plus résistants (jusqu’à un certain point, le seuil de rupture), alors que les aciers peu alliés seront moins résistants. Bien entendu, l’écrouissage ne convient qu’aux matériaux ductiles, puisque les métaux fragiles se cassent.

Les pièces ayant subi déformation plastique peuvent être recuites afin de leur permettre de retrouver leurs caractéristiques métallurgiques, et ainsi être embouties ou pliée par exemple (recuit de cristallisation). Le recuit consiste à atteindre petit à petit des températures de 500°C à 850°C, puis refroidir. Cela se fait souvent sous atmosphère protectrice afin d'éviter l'oxydation des produits par l'air. La vitesse de chauffe et de refroidissement influera sur la taille des grains : plus le processus est rapide, plus les grains seront petits.

 

Plieuses

Il existe de nombreuses sortes de plieuses : les plieuses simples, les plieuses universelles, les presses plieuses…

- Plieuses Simples: Ce type de plieuses à tendance à disparaitre. L'axe de rotation du tablier-plieur est fixe ou mobile, dans les 2 cas, il est toujours situé dans le plan horizontal de la table.

- Plieuses Universelles : Ces presses peuvent plier des longueurs jusque 3m et des épaisseurs de 5.6mm maximum.

Elles sont appréciées pour les pliages « spéciaux », comme le pliage de tubes ou profilés (d’un diamètre limité) car on peut y adapter n’importe quel montage.

- Presses Plieuses : Une presse plieuse permet de plier des épaisseurs allant de1 à plus de 20mm. Les tôles sont placées sur une matrice (généralement, la matrice inférieure est fixe) maintenues par des butées arrière correctement réglées. L'opérateur fait ensuite descendre le poinçon (placé sur le coulisseau)et va, grâce à une force, plier la tôle jusqu'au degré choisi. Les presses plieuses peuvent être mécaniques (le déplacement du coulisseau est actionné par un système bielle-manivelle) ou hydrauliques (le coulisseau se déplace grâce à un ou plusieurs vérins hydrauliques).

Les presses plieuses mécaniques ne font que du pliage, alors que celles à entraînement hydrauliques ont de nombreux usages (rivetage, poinçonnage etc.) Sinon, elles peuvent être associées à une commande numérique pour assister l’opérateur dans sa tâche. La CNC pourra gérer la position des butées, les vitesses de frappe, la course de l’outil etc.

 

 

 

Retour Elastique

La tôle est dite élastique (de manière variable), ce qui signifie qu’elle va plus ou moins reprendre sa forme initiale après déformation.

Lors du pliage en l’air, il faut tenir compte de ce retour élastique, en diminuant l’angle du poinçon. En effet, l’angle terminal est égal à l’angle du vé + le retour élastique. De plus, il faut faire attention au sens de laminage des tôles, puisque le retour élastique est plus grand si l’on plie perpendiculairement au sens de laminage.

Pour une précision optimale, il est indispensable de connaître l’angle de retour élastique de la tôle que l’on s’apprête à former. Il est obtenu soit en faisant des essais, soit en utilisant un abaque, soit par calcul.


 

Pliage

Ecrit par

Le pliage est une opération de formage à froid de tôles planes par déformation permanente. Pour cela, il faut tout d’abord placer latôle sur une matrice (ou vé), appuyée contre des butéesréglées auparavant, puison applique une force sur une partie de la tôle grâce à un poinçon (ou contre-vé). L’effort nécessaire à l’obtention du pli dépend de la limite élastique du métal, de l’épaisseur de la tôle, et de la longueur et de la direction du pli.

 

Il existe plusieurs méthodes de pliage : le pliage en V, le pliage par encastrement, le pliage par cambrage en U, le pliage en l’air et le pliage en frappe.

 

-Pliage en V

Le pliage est effectué dans une matrice en forme de V.

On distingue 2 sortes de pliage en V, le pliage en l’air et le pliage en frappe.

Le pliage en frappe (ou fond de matrice) : Cette méthode s’applique uniquement sur des tôles d’une épaisseur de 2 mm maximum, et nécessite l’usage d’une presse plieuse. Avec ce procédé, l’angle de la matrice et du poinçon correspond à l’angle de pliage, puisque la tôle atteint le fond du vé. En effet, le poinçon effectue d’abord un pliage en l'air, puis avec un effort supplémentaire,il pousse la tôle au fond de la matrice pour que la tôle en prenne la forme exacte. Cette méthode demande à la machine une force de pliage jusqu’ à 5 fois plus importante que pour le pliage en l’air qui  est réservé aux tôles fines (moins de 3mm) et minimise le retour élastique du métal. L’effort du poinçon augmente en fin de pliage.

 

Le pliage en l'air : le poinçonn est enfoncé dans la matrice jusqu'à obtenir l'angle de pliage souhaité

 

- Pliage par encastrement

Le pliage par encastrement est moins répandu. Il s’effectue avec une plieuse universelle ou à sommier. La tôle est serrée entre le sommier presseur et la table de pliage, puis on remonte le tablier, qui entraînera la tôle dans sa course et la pliera.

 

 

- Pliage par cambrage en U

Le pliage par cambrage s’apparente à de l’emboutissage. La matrice est creusée selon la forme voulue, et le poinçon pousse la tôle à l’intérieur de ce « moule ».

 

Les Presses à Tablier Plieur

Sur ce type de presses, la tôle est pincée sur le sommier par une pince à mouvement vertical. Cette pince peut être utilisée comme coulisseau porte-poinçon pour l’utilisation en presse plieuse.

Les tourillons du tablier plieur sont réglables en hauteur et dans le plan horizontal de façon à permettre le pliage à différents rayons. Ces presses peuvent atteindre un effort de pliage de 4500Kn, sur une longueur de tôle de 4m.

Avantages des presses à tablier plieur :

-- Manutention des pièces lourdes plus facile

- - Facilité de pliage des pièces à grand développement

- - Economique, peu coûteux en ce qui concerne l’outillage

- - Universalité

 

Le pliage par presse plieuse

Ecrit par Metal-Interface

Le pliage est un poste opératoire que l’on retrouve dans la quasi-intégralité des usines et ateliers travaillant les métaux en feuille. Il représente un enjeu majeur à plusieurs titres :

• Le respect des tolérances dimensionnelles des produits fabriqués (multiplicité des facteurs comme la matière pliée),
• La maîtrise du temps de production  (le pliage étant souvent le goulot d’étranglement de l’usine/atelier),
• L’optimisation du coût des pièces produites (l'opérateur a un rôle prépondérant).

 

Pour cette phase de production, la Presse Plieuse est la machine la plus utilisée. Les constructeurs proposent 3 technologies différentes :

  • Les presses plieuses « Hydrauliques » utilisent des vérins hydrauliques pour le mouvement du tablier. Cette technologie offre les forces de pliage les plus importantes.
  • Les presses plieuses « Electriques » utilisent uniquement des moteurs électriques. Cette technologie diminue les coûts d’exploitation et de maintenance.
  • Les presses plieuses « Hybrides » sont l’association de l’électrique et de l’hydraulique limitant ainsi l’utilisation de l’hydraulique par des moteurs électriques.

Enfin,  les presses plieuses peuvent être couplées à un robot pour automatiser le pliage de pièces sans opérateur. La plupart des constructeurs proposent des cellules automatisées de pliage qui intègrent ainsi une presse plieuse et un robot. L’utilisation de ces équipements est dépendante de la typologie des pièces à produire, ainsi que des quantités de lancement.

Les butées arrière

Ecrit par Eric Dumettre

La butée arrière fait partie de la composition standard de toute presse plieuse. La butée arrière peut être soit horizontale ou verticale, elle peut se déplacer sur toute la largeur de la presse plieuse, son rôle principal est de veiller au bon positionnement de la pièce à plier notamment sur la profondeur de la presse plieuse.

Par conséquent, l’utilisation de la butée arrière permet d’éviter tout basculement de la pièce en préservant sa profondeur et en maximisant la précision surtout dans le cas où la hauteur de la butée est assez suffisante. La butée arrière contient plusieurs axes et une course de quelques centaines de millimètres, sa manipulation peut-être manuelle avec un affichage de la cote de butée en face avant ou électrique avec un positionneur électronique qui donne la possibilité à l’utilisateur d’effectuer un déplacement automatique de la cote.

L’utilisation d’une butée arrière est indispensable pour réussir une opération de pliage en respectant les angles de pliage prédéfinis. Il est conseillé que la butée arrière soit robuste et facilement adaptable aux caractéristiques de la pièce (dimension, matière…). Il est recommandé aussi qu’elle dispose d’une bonne capacité de mise en butée (>1000 mm) en vue d’une réalisation facile et rapide des grandes pièces. En complément, la Butée arrière est équipée de doigts réglables en hauteur, dont certains peuvent aussi être motorisés et mobiles horizontalement sur la poutre de butée, ceci permet de créer un décalage en profondeur et un positionnement automatique de la tôle sur la ligne de pliage.

Une butée arrière peut être livrée en forme de J ou en U, cette dernière forme est spécialement réservée aux plaques de grande taille avec la possibilité d’obtenir une profondeur de butée dépassant les 4000 mm.

L’utilisation réussie des butée de presse plieuse dépend du degré de maîtrise de l'opérateur.

Le contrôleur d’angle

Ecrit par Olivier Dumas

Le contrôleur d’angle est un dispositif essentiel dans la composition d’une presse plieuse, son objectif principal est d’assurer la précision des plis indépendamment des spécificités techniques de la tôle à plier, de l’orientation des grains et des pressions qui influe sur la qualité du pliage.

Il s’agit ainsi d’une fonctionnalité très utile voir indispensable pour vérifier l’exactitude du pliage et sa conformité par rapport au plan de la pièce. Cette vérification se fait sur une première « pièce-test » avant de lancer la production sur l’ensemble des autres pièces à plier. Dans la plupart des cas, les contrôleurs d'angle se base sur des caméras et/ou faisceaux laser extrêmement développées, celles-ci mesurent les angles avant et arrière de la tôle ou pièce, l’objectif étant d’obtenir l'angle le plus proche possible de celui souhaité.

Le contrôleur d’angle permet de compenser les caractéristiques de la matière comme la variation de l’épaisseur de la tôle pliée et le sens de laminage qui ont une incidence sur le pliage. Ainsi les contrôleur d’angle permettent d’éliminer les pièces défectueuses en réduisant la phase de test réduisant ainsi les temps de production et par conséquent, le coût de l’opération de pliage. Ainsi, plus les séries sont petites, plus le temps de production gagné sera important. Pour les presses plieuses numériques avec contrôleur d’angle, celui-ci permet souvent d’éliminer les tests de pliage et d'effectuer les corrections nécessaires en temps réel et directement sur le pli en cours. La presse plieuse fournit aussi un Feedback instantané à la commande numérique. Pour ce faire, le système analyse l’angle durant la phase de pliage, évalue le retour élastique avant de pouvoir asservir le tablier supérieur en position. Le poinçon de pliage est ainsi ajusté à la cible.

La majorité des presses plieuses récentes disposent d’un contrôle d’angle intelligent pouvant dépasser un contrôle supérieur à un angle de 150°, opérant sans contact avec la pièce et fonctionnant suivant un système de surveillance et de correction des angles en temps réel. Ceci permet de minimiser le risque d’erreur au cours du pliage et répondre convenablement aux exigences très précises de l’utilisateur final

Le pliage : un poste stratégique dans l’atelier de tôlerie

Ecrit par Monsieur Gérard Letessier - AMTFI  |  amtfi

L’opération consiste de passer la pièce de 2D en 3D.

Le plieur doit maîtriser parfaitement :
- La lecture de plan. Et, il doit voir les pièces dans l'espace.
- La réalisation de la séquence de pliage, c'est à dire l'ordre dans lequel le plieur devra réaliser les plis.
- Le goût de mettre en forme des pièces pour leur donner un aspect concret.
- Le contrôle avec les moyens de mesure mis à sa disposition.
- Les pièces bien pliées facilitent le travail d’assemblage car elles se positionnent bien.

Des pièces mal pliées génèrent beaucoup de temps perdu en soudage. En effet, le soudeur devra combler les défauts, souvent en ajoutant de la matière aux endroits où les ajustements des pièces ne sont pas suffisamment précis.