Qu'est-ce que le formage par presse plieuse ? Guide complet

La presse plieuse, également appelée presse plieuse, est l'une des méthodes les plus traditionnelles de traitement des métaux et est utilisée depuis plus d'un siècle. Il est intéressant de noter que la première presse a été brevetée en 1882. Ce modèle primitif, appelé presse plieuse à corniche, était construit à partir de pièces en fonte sur mesure fixées à des pièces de chêne finies. Il comportait une lame manuelle qui pliait une tôle serrée en ligne droite, une opération très laborieuse. formage par presse plieuse! Vous pouvez en apprendre davantage sur les origines de la presse plieuse ici.

Aujourd'hui, le formage par presse plieuse a considérablement évolué avec l'avènement des systèmes hydrauliques avancés et de la technologie informatique. Les presses plieuses modernes permettent de plier sans effort des tôles et des plaques métalliques, fournissant ainsi à diverses industries des pièces simples et complexes.

Qu'est-ce qu'une presse plieuse

Une presse plieuse est une machine utilisée pour plier des tôles et des plaques métalliques. Elle forme des plis prédéterminés en serrant la pièce entre un outil supérieur et une matrice inférieure correspondants. Généralement, deux cadres en C forment les côtés de la presse plieuse, reliés à une table en bas et à une poutre mobile en haut.

Comment fonctionne une presse plieuse ?

Les presses plieuses utilisent deux outils : le poinçon et la matrice. La matrice est un outil placé sous la pièce. Elle est généralement en forme de V. Le poinçon est un élément mobile au-dessus de la pièce. Il applique une force sur la pièce pour la plier. Le poinçon est généralement long et étroit.

Un vérin entraîne le mouvement du poinçon. Plusieurs options sont possibles pour ce mouvement : mécanique, servomoteur, hydraulique et pneumatique. L'ensemble est logé sur l'établi.

Voici quelques termes à retenir lorsque vous travaillez avec des presses plieuses :

• Tonnage: Le tonnage désigne la force de pliage d'une presse plieuse. Il détermine la limite de charge de la presse. Plus une presse plieuse a un tonnage élevé, plus elle peut plier des tôles plus épaisses et plus longues.
• Angle de courbure : L'angle de courbure est l'angle entre les deux côtés du coude.
• Longueur de pliage : La longueur de pliage est la limite de longueur maximale de la tôle que vous pouvez plier avec une presse plieuse particulière.

Pourquoi utiliser une presse plieuse

Aucune autre machine ne ressemble à la presse plieuse lorsqu'il s'agit de plier des tôles et des plaques métalliques à des longueurs et des angles précis. 

En tant que l'un des nombreux équipements importants de l'industrie métallurgique, la presse plieuse permet de fournir des pièces personnalisées à un large éventail d'industries, notamment l'automobile, l'aviation, l'agriculture, l'énergie, l'armée, les transports, etc. 

Bien que les besoins de production et les matériaux déterminent le type de presse requis pour un formage correct, un bon centre de service métallurgique vous aidera toujours à déterminer la machine la mieux adaptée à votre travail et à proposer une solution pour vos besoins de pliage. Disposer d'une bonne presse plieuse est essentiel à la réussite de tout fabricant de métaux !

Types de presses plieuses

Les presses plieuses modernes sont beaucoup plus sûres et nécessitent beaucoup moins d'efforts que les modèles précédents. Elles ont même amélioré la vitesse, la qualité et l'efficacité du pliage des métaux. Il existe trois types courants de presses plieuses : manuelles, hydrauliques et CNC.

Presses plieuses manuelles : Également appelées presses plieuse à tôle, elles sont les plus courantes. Les presses plieuse manuelles nécessitent un réglage manuel des dimensions et de l'angle de pliage à chaque coupe et sont particulièrement adaptées à la production en série de dimensions et d'angles de pliage prédéfinis.

Presses plieuses hydrauliques Ces presses plieuses utilisent deux vérins hydrauliques, ce qui permet un meilleur contrôle et des courses régulières. Elles sont souvent classées selon leur mouvement, ascendant ou descendant, chaque type ayant ses propres avantages. 

Presses plieuses CNC : Ces types de presses offrent une précision et des possibilités de personnalisation optimales, grâce à l'utilisation de technologies informatiques pour contrôler la précision et optimiser l'efficacité. Avec les presses plieuse à commande numérique, des données telles que l'angle de pliage, l'épaisseur, la largeur et la nuance de la tôle sont saisies dans un contrôleur par un opérateur qualifié, et la presse se charge du reste. 

Notions de base sur le formage à la presse plieuse

Le principe de base du formage au frein repose sur la force, également appelée tonnage, qui détermine la pression totale pouvant être appliquée par le poinçon lors du pliage. Plus le tonnage est élevé, plus les matériaux pouvant être pliés sont épais, et inversement.

Un autre facteur important est la longueur de pliage, qui correspond à la longueur maximale de tôle pouvant être pliée. Par exemple, si votre machine a une longueur de pliage de 4,2 mètres, toute tôle de plus de 4,2 mètres sera trop grande pour cette machine.

Selon l'application, la taille et l'épaisseur du matériau, différentes machines, avec des tonnages et des longueurs de pliage variables, sont nécessaires pour une fabrication optimale. Ces facteurs sont essentiels, car ils permettent de déterminer la limite de charge de la presse plieuse, calculée en tonnes par pouce.

Évolution du formage des métaux par presse plieuse

Aujourd'hui, nous discutons des bases de formage par presse plieuseAvant de vous lancer, vous vous demandez peut-être quelle est l’origine du terme « presse plieuse ».

Au XVe siècle, le mot « frein » désignait un « instrument servant à écraser ou à piler ». Au fil du temps, le sens a évolué et « frein » est devenu synonyme de « machine ». En substance, « presse » et « presse plieuse » désignent le même concept.

Au fil des progrès technologiques, la presse plieuse a connu différentes évolutions, notamment les presses plieuses manuelles, mécaniques, hydromécaniques, hydrauliques et enfin les presses plieuses électriques. Quel que soit son nom ou son type, le terme « presse plieuse » désigne toujours une machine destinée au pliage du métal.

Qu'est-ce que le formage par presse plieuse ?

Le formage des métaux par presse plieuse est l'un des plus anciens procédés de déformation mécanique des métaux. Ce procédé consiste à « former » une pièce de métal selon un axe rectiligne à l'aide d'un ensemble poinçon-matrice, qui peut être en forme de « V », de « U » ou de canal.

Si le formage des métaux par presse plieuse paraît simple, atteindre la précision peut s'avérer complexe. Le pliage de précision repose sur l'interaction entre la presse, l'outillage et le matériau de la pièce. Des facteurs tels que la limite d'élasticité, la ductilité, la dureté et l'état du matériau influencent tous le degré de retour élastique du matériau.

Les principales caractéristiques du processus de formage des métaux par presse plieuse comprennent :

• La capacité de former des matériaux ductiles.
• Son application est aussi bien pour les petites que pour les moyennes séries.
• L'exigence d'un outillage minimal.
• Aptitude à la production de pièces de plus petite taille.
• La capacité de créer de longues pièces à l'aide de poinçons et matrices en « V », en « U », en forme de canal ou d'autres formes.

Types de formage par presse plieuse

Les trois types de formage à la presse les plus souvent utilisés par les fabricants de métaux comprennent le pliage à l'air, le pliage par le bas et le matriçage.

Pliage de l'air

Le pliage pneumatique est le procédé de pliage par pliage pneumatique le plus courant. Il repose sur un pliage trois points. L'angle de pliage est déterminé par la profondeur de pénétration de la pointe du poinçon dans la cavité en « V ». Plus la pénétration de la pointe du poinçon est importante, plus la remontée obtenue est importante.

Le principal avantage du pliage à l'air est qu'il nécessite beaucoup moins de force que les autres méthodes pour obtenir un pliage à 90°. Cela est dû à l'effet de levier.

Avec le pliage à l'air, le métal est encore moins en contact qu'avec le pliage par le bas. L'outillage ne touche le matériau qu'en trois points : le poinçon, la pointe et les épaulements de la matrice.

Le facteur qui détermine l'angle de pliage est la profondeur à laquelle le poinçon s'enfonce dans la matrice. Plus la force est forte, plus l'angle résultant est prononcé.

Étant donné que la profondeur de la course (et non l'outillage lui-même) détermine l'angle de pliage, on peut obtenir une large gamme d'angles de pliage à partir d'un seul ensemble d'outillage.

Comme la force n'est pas à l'origine de la courbure en l'air, la puissance nécessaire est moindre qu'avec le frappe. Comme pour le cintrage par le bas, un certain retour élastique est attendu en cintrage en l'air. Cela dit, vous devrez probablement cintrer à un angle légèrement plus prononcé pour obtenir le cintrage final souhaité.

Avantages du pliage à l'air

Le pliage à l'air offre plusieurs avantages pour le formage des métaux, principalement grâce à son utilisation efficace de la puissance et à son effet de levier. Cette méthode nécessite moins d'énergie pour réaliser un pliage à 90°, car le métal n'entre en contact qu'avec la pointe du poinçon et l'épaulement de la matrice, ce qui minimise les frottements et réduit l'usure de l'outil. L'angle de pliage est déterminé par la profondeur de course, ce qui permet à un seul jeu d'outils de produire plusieurs angles de pliage, allant de 30° à 180°, ce qui confère au pliage à l'air une grande polyvalence et adaptabilité.

Un autre avantage significatif du pliage pneumatique est sa rapidité par rapport aux autres méthodes. Au lieu d'augmenter la force de pliage et la mise en veille de la machine pour gérer le retour élastique, le pliage pneumatique consiste à enfoncer la pointe du poinçon dans une matrice en V, ce qui favorise naturellement le retour élastique. Cette technique nécessite moins de force grâce à l'utilisation d'une matrice en V plus large, ce qui permet d'utiliser des presses plieuses de faible tonnage.

Le pliage à l'air est également plus économique grâce à son coût réduit et à sa consommation énergétique réduite. Le contact minimal entre la tôle et les outils réduit l'abrasion, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outillage. Ces caractéristiques font du pliage à l'air un choix efficace et économique pour de nombreuses applications de fabrication métallique.

Inconvénients du pliage en l'air

Le cintrage à l'air, bien qu'économique et polyvalent, présente néanmoins des limites. Son inconvénient majeur est sa précision inférieure à celle des autres méthodes de cintrage, avec une tolérance typique de ¾ de degré (45′). Cela peut entraîner une perte de précision de l'angle de cintrage, car la forme réelle formée à l'extrémité est souvent elliptique plutôt qu'un angle parfait.

Cette méthode présente également un retour élastique plus important, car la tôle ne se déforme pas complètement pendant le processus. Il peut donc être difficile d'obtenir des angles précis sans ajustement. De plus, la présence de trous le long de la ligne de pliage peut entraîner leur déformation, ce qui complique encore davantage les efforts visant à maintenir la précision et la régularité du produit final.

Pliage par le bas

Lors du pliage par le bas ou « bottoming », le poinçon et la matrice sont rapprochés de sorte que le métal entre en contact avec la pointe du poinçon et les parois latérales.

Le pliage par le bas diffère du matriçage en ce que le poinçon et la matrice ne sont pas en contact complet avec le métal. De plus, le tonnage utilisé est insuffisant pour imprimer ou amincir le métal.

Le pliage par le bas nécessitant moins de force que le frappe, le matériau ne se conforme pas parfaitement à l'angle de pliage de l'outillage. En effet, lors du pliage par le bas, le métal subit un retour élastique, qui se produit lorsqu'il se détend à un angle plus large après avoir été plié. Ainsi, pour obtenir un angle donné, il faut utiliser un outillage légèrement plus prononcé afin de tenir compte du retour élastique qui se produira naturellement une fois la tôle relâchée. Différentes épaisseurs et différents matériaux entraînent différents degrés de retour élastique.

Avantages du pliage par le bas

1. Haute précisionLe pliage par le bas offre une plus grande précision que le pliage à l'air, avec des tolérances aussi serrées que ± 0,25 degré. En effet, la tôle est plaquée contre le fond de la matrice, ce qui permet d'obtenir des angles plus précis et plus constants.
2. Retour élastique réduitCette méthode minimise le retour élastique, car le métal est entièrement comprimé entre le poinçon et la matrice, ce qui permet une meilleure élasticité du matériau. Cela permet d'obtenir des angles de pliage plus précis et plus stables.
3. Angles de courbure cohérents:Étant donné que le métal est entièrement pressé dans la matrice, le pliage inférieur fournit des résultats cohérents, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une grande précision et une répétabilité.
4. Rayon de courbure plus serré:Le pliage inférieur peut permettre d'obtenir un rayon de courbure plus serré, ce qui est bénéfique pour la production de pièces complexes avec des angles précis et des formes complexes.
5. Moins de force nécessaire:Par rapport au cintrage, une autre méthode de pliage de haute précision, le pliage par le bas nécessite moins de force, ce qui le rend plus accessible pour les presses plieuses standard.

Inconvénients du pliage par le bas

1. Usure accrue des outils:Comme la tôle est pressée fermement contre la matrice, il y a plus de contact et de frottement, ce qui entraîne une usure plus rapide de l'outil et des dommages potentiels au fil du temps.
2. Coûts d'outillage plus élevésLe pliage par le bas nécessite généralement des matrices spécifiques pour chaque angle et rayon souhaités, ce qui augmente les coûts d'outillage. Cet investissement peut être conséquent, notamment pour les opérations dont les spécifications de produits varient.
3. Flexibilité limitée:Contrairement au pliage à l'air, qui permet à un seul ensemble d'outils de créer plusieurs angles, le pliage par le bas nécessite des outils différents pour chaque angle spécifique, ce qui réduit la flexibilité et l'adaptabilité du processus de production.
4. Temps de configuration plus long:La nécessité d'un alignement précis des outils et de matrices spécifiques augmente le temps de configuration, ce qui peut être un inconvénient pour les séries de production courtes ou les opérations nécessitant des changements fréquents.
5. Risque de dommages matériels:Il existe un risque plus élevé d'endommagement de la surface du matériau en raison du contact et de la pression plus importants exercés pendant le processus, ce qui peut être un problème pour les matériaux sensibles ou délicats.

Frappe

Le terme « frappe » vient de la fabrication de pièces de monnaie. Pour imprimer le visage de Lincoln sur une pièce de un cent, des machines utilisant une force excessive compriment un disque avec suffisamment de puissance pour le conformer à son image inscrite sur le jeu de coins.

Dans le même esprit, le « frappe » avec une presse plieuse implique d'utiliser suffisamment de force pour se conformer à l'angle précis du poinçon et de la matrice utilisés.

Lors du frappe, le métal est non seulement plié, mais aussi aminci par l'impact du poinçon et de la matrice, comprimé entre eux et le long des surfaces pliées.

La théorie du frappeur est la suivante : avec une force suffisante, le métal se pliera selon l'angle précis de l'outillage. Par conséquent, celui-ci doit être identique à la nuance souhaitée.

Avantages du monnayage

1. Résultats cohérents:Le frappeur fournit des résultats très cohérents, garantissant l'uniformité sur plusieurs pièces.
2. Tolérance exceptionnelle:Il atteint des tolérances très serrées, avec une précision allant jusqu'à ¼ de degré, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant des angles précis.
3. S'adapte aux variations d'épaisseur:Le frappeur peut traiter des tôles avec des tolérances d'épaisseur importantes, offrant une flexibilité dans le traitement des matériaux.
4. Élimination du retour élastique:Le tonnage élevé utilisé lors du frappe pénètre efficacement le matériau, éliminant complètement le retour élastique et garantissant des angles de pliage précis.
5. Rayons serrés:Le procédé permet la création de rayons très serrés, aussi petits que la moitié de l'épaisseur de la tôle, ce qui est idéal pour les conceptions complexes.

Inconvénients du monnayage

1. Usure rapide des outils:Les forces élevées impliquées dans le frappe entraînent une usure plus rapide de la presse plieuse et des outils, augmentant ainsi les coûts de maintenance.
2. Aspect du métal fini:Le métal fini peut avoir un aspect inesthétique après pliage, ce qui peut être un problème pour les applications où l'esthétique est importante.
3. Exigences spécifiques en matière d'outils:Pour chaque angle et rayon interne, des poinçons et des matrices dédiés sont nécessaires, ce qui augmente les coûts et la complexité de l'outillage.
4. Limites d'épaisseur:Le matriçage ne convient pas aux tôles d'une épaisseur supérieure à 2 mm, limitant son utilisation aux matériaux plus minces.

Procédé de formage par presse plieuse : polyvalence et caractéristiques

Procédé de formage par presse plieuse

Le formage par presse plieuse Le procédé est une méthode de fabrication des métaux extrêmement flexible et polyvalente, permettant de produire une grande variété de formes et de pièces. La diversité de ce procédé tient en grande partie aux différents modèles de poinçons et de matrices utilisés.

• Flexion de l'air de 0 à 90°:La technique de pliage la plus courante, adaptée aux tôles de calibre 18 à 3/8 pouce d'épaisseur.
• flexion aiguë:Utilisé pour créer des angles de pliage prononcés, généralement appliqué aux matériaux de calibre 14 ou plus minces.
• Cintrage de canaux et de cols de cygne:Idéal pour produire des formes spécifiques telles que des rainures en U et en V.
• Aplatissement et ourlet: Utilisé pour créer des pièces aplaties et ourlées.
• Chaîne Hat et chaîne Open Hat:Utilisé pour produire des pièces avec des sections transversales particulières.
• Décalage et décalage MT: Spécialement conçu pour les applications telles que les panneaux de four.
• Poinçons à rayon jusqu'à 3 pouces de diamètre:Capable de produire des arcs d'un diamètre allant jusqu'à 3 pouces.
• Film d'uréthane: Utilisé lorsque cela est nécessaire pour protéger la surface de la pièce pendant le pliage.
• Matrice d'essuyage:Conçu pour créer des pièces aux courbes complexes.

Caractéristiques du processus

Forte adaptabilité:Que ce soit pour une production unique ou en série, le formage par presse plieuse peut être facilement adapté pour répondre à divers besoins de production.

Capacité à former des matériaux ductiles:La presse plieuse est parfaitement adaptée au travail des métaux ductiles tels que l'aluminium, le bronze et l'acier doux.

Outillage minimal requis:Par rapport aux autres technologies de formage des métaux, le formage par presse plieuse ne nécessite généralement qu'un ensemble de poinçons et de matrices.

Idéal pour les petites pièces:Cette méthode est particulièrement efficace pour la production de pièces de petite et moyenne taille.

Capable de produire de longues pièces:Avec le bon poinçon et la bonne matrice, les presses plieuses peuvent créer des pièces plus longues qui pourraient être difficiles à usiner pour d'autres méthodes de formage.

Haute automatisation:Les presses plieuses modernes sont souvent équipées de systèmes CNC, permettant une production hautement automatisée.

Rapide et efficace:Les presses plieuses sont économiques et efficaces, avec des temps de configuration réduits et des changements d'outils rapides.

Matériaux adaptés au formage par presse plieuse

alliage d'aluminium:Connu pour sa légèreté et sa polyvalence, l'alliage d'aluminium est largement utilisé dans les industries aéronautique et automobile. Sa plasticité lui permet d'être façonné en formes tridimensionnelles complexes à l'aide d'une presse plieuse, produisant ainsi des produits aux arêtes lisses et tranchantes. De plus, les alliages d'aluminium sont populaires dans les industries de la décoration.

Acier légerCouramment utilisé dans la construction, l'acier léger est un matériau économique offrant d'excellentes performances de pliage, ce qui en fait un matériau incontournable dans la fabrication de cintres. Il peut être rapidement transformé en divers modèles par pliage.

Acier inoxydableMatériau répandu dans le formage par presse plieuse, l'acier inoxydable offre une résistance élevée, une grande plasticité et une bonne résistance à la corrosion. Idéal pour la fabrication et le formage par presse plieuse, il offre des bords lisses et des formes fiables. L'acier inoxydable est indispensable dans les machines, les appareils électroménagers et de nombreux autres produits.

D'autres matériaux adaptés au formage par presse plieuse comprennent le laiton, l'acier au carbone laminé à froid et l'acier au carbone laminé à chaud. Ces matériaux offrent diverses propriétés avantageuses pour différentes applications.

Existe-t-il une alternative à une presse plieuse ?

Bien que les presses plieuses soient un choix populaire et polyvalent pour le formage des métaux, plusieurs alternatives peuvent être utilisées selon les exigences spécifiques du projet. Voici quelques alternatives courantes :

Cintreuses de panneaux:

Les plieuses de panneaux sont des machines spécialisées conçues pour les processus de pliage automatisés. Elles sont parfaitement adaptées à la production en grande série et aux opérations de pliage complexes, offrant une vitesse et une régularité qui pourraient être difficiles à obtenir avec une presse plieuse.

Plieuses:

Les plieuses permettent de plier la tôle en serrant la pièce entre un poinçon et une matrice, puis en la pliant autour d'un point de pivot. Elles sont particulièrement efficaces pour créer des plis longs et droits et sont souvent utilisées dans la métallerie architecturale et la fabrication de boîtiers.

Machines de formage de rouleaux:

Ces machines permettent le pliage continu de longues bandes de métal, souvent en acier enroulé, selon les profils transversaux souhaités. Le profilage est idéal pour produire de grandes quantités de formes complexes avec une finition uniforme.

Formage par presse plieuse ou par laminage : quelle est la différence ?

Le formage par presse plieuse est un procédé de travail des métaux où une presse plieuse utilise un poinçon et une matrice pour plier la tôle aux angles et formes souhaités. Le métal est serré entre un poinçon et une matrice, et une force est appliquée pour obtenir le cintrage. Le profilage consiste à faire passer une bande métallique continue entre une série de rouleaux pour lui donner progressivement le profil souhaité. Le métal est mis en forme progressivement au fur et à mesure de son déplacement entre les rouleaux.

Ce tableau fournit une comparaison concise entre le formage par presse plieuse et le formage par rouleau, mettant en évidence leurs caractéristiques, avantages et inconvénients respectifs.

4 facteurs à prendre en compte lors du choix d'une méthode de fabrication

Voici quatre éléments à prendre en compte avant de choisir entre le pliage à la presse et le profilage.

1. Longueur

La longueur de vos pièces est essentielle à la méthode de fabrication que vous choisissez.

Les pièces plus longues sont mieux utilisées avec le profilage qu'avec le pliage à la presse. En effet, le pliage à la presse ne permet pas la fabrication de pièces plus longues.

Les matériaux de presse plieuse doivent être fendus, mis en feuilles et coupés à longueur avant d'être introduits dans la presse plieuse. Les pièces longues, comme les bobines refendues, peuvent être introduites directement dans la ligne de profilage. 

2. Conception de fabrication métallique

Tenez compte de votre conception de fabrication et des formes nécessaires avant de choisir une méthode de fabrication. Le pliage par pression et le profilage suivent des processus différents, et chaque processus a une durée variable selon la complexité des formes à cintrer.

Par exemple, la presse plieuse ne peut traiter qu'un nombre limité de plis, et chacun nécessite un passage distinct. En revanche, le profilage permet de former des formes linéaires complexes en une seule passe, ce qui réduit les délais et les coûts de production. 

3. Sélection des matériaux

Certains procédés de fabrication sont plus performants avec des matériaux spécifiques. Le matériau que vous choisissez peut optimiser votre processus de fabrication et même vous faire économiser de l'argent. 

Le pliage par presse et le profilage permettent de former des matériaux plus légers, tels que l'acier laminé plat ou l'acier faiblement allié à haute résistance (HSLA). Les matériaux à haute résistance sont plus difficiles à plier et à profiler par presse.

4. Coûts d'outillage

Les coûts d'outillage sont souvent identiques pour la presse plieuse et le profilage. Le prix dépend généralement du type de projet réalisé. 

En règle générale, plus le volume utilisé pour le profilage est important, moins les coûts d'outillage par pièce sont élevés. Si le volume est faible, l'outillage pour presse plieuse est probablement l'option la plus rentable. 

Conclusion

De son évolution historique à ses applications modernes, le procédé de formage par presse plieuse est essentiel dans diverses industries, qu'il s'agisse de composants simples comme des supports ou de pièces complexes comme des coques et des structures métalliques.

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