Comment calculer le rayon de courbure de la tôle ?

Comment calculer le rayon de courbure d'une tôle ?

Les rayon de courbure de la tôle est une valeur critique dans l'emboutissage des tôles qui peut être difficile à déterminer pendant l'usinage.

Ce rayon dépend de l'épaisseur du matériau, de la pression de la presse plieuse et de la largeur de la matrice de pliage. filière inférieure groove.

Une méthode simple et approximative pour déterminer le rayon de courbure est la suivante :

• Si l'épaisseur de la plaque est inférieure à 6 mm, la rayon de courbure peut être égale à l'épaisseur de la plaque.
• Si l'épaisseur de la plaque est comprise entre 6 et 12 mm, le rayon de courbure est généralement de 1,25 à 1,5 fois l'épaisseur de la plaque.
• Si l'épaisseur de la plaque est supérieure ou égale à 12 mm, le rayon de courbure est généralement de 2 à 3 fois l'épaisseur de la plaque.

Expérience en situation réelle tôle montre que lorsque l'épaisseur de la tôle ne dépasse généralement pas 6 mm, le rayon intérieur du pliage de la tôle peut directement utiliser l'épaisseur de la tôle comme rayon.

Lorsque le rayon de courbure est r = 0,5, l'épaisseur générale de la tôle t est égale à 0,5 mm.

Si un rayon de courbure différent de l'épaisseur de la plaque est nécessaire, une matrice spéciale doit être utilisée pour le traitement.

Lorsque le dessin de tôle Pour un pliage à 90 degrés avec un rayon de courbure particulièrement faible, la tôle doit d'abord être rainurée, puis pliée.

Spécial presse plieuse L'outillage, tel que les poinçons et les matrices, peut également être utilisé.

La relation entre le rayon de courbure de la tôle et la largeur de la rainure inférieure de la matrice de la machine à coudre. matrice de pliage a été établie grâce à de nombreuses expériences dans le domaine de la transformation des tôles.

Par exemple, lorsqu'une plaque de 1,0 mm est pliée avec une largeur de rainure de 8 mm, le rayon de courbure idéal est R1.

Si la largeur de la rainure est portée à 20 mm, la profondeur de la plaque étirée augmente, ce qui se traduit par une plus grande surface de traction et un angle R plus important.

Pour éviter d'endommager le presse plieuse et pour maintenir le rayon de cintrage souhaité, il est recommandé de cintrer avec une rainure étroite, en respectant le rapport standard de 1:8 entre l'épaisseur de la plaque et la largeur de la rainure.

Le rapport minimum recommandé est de 1:6 et le cintrage avec un rapport inférieur à 1:4 n'est pas recommandé.

Suggestion : Si la résistance le permet, il est préférable de rainurer d'abord et de plier ensuite afin d'obtenir une petite surface d'appui. pliage de tôles rayon.

La figure suivante est un tableau fourni par le fabricant de presses plieusesqui montre la relation correspondante entre le rayon de courbure, la pression et la hauteur de courbure minimale.

• V - largeur de l'encoche de pliage
• R - rayon de courbure
• B - hauteur de pliage minimale
• S - épaisseur de la tôle

Note : Les données en gris dans le tableau représentent la pression de flexion requise P (KN/m), et la pression de flexion maximale P (KN/m), et la pression de flexion maximale P (KN/m). force de flexion de la machine à plier est de 1700KN. Il y a cinq bords de couteau de pliage disponibles : V = 12, 16, 25, 40 et 50.

Veuillez vous référer à la lame de couteau disponible et à la longueur de pliage pour déterminer le rayon de courbure, ce qui vous aidera à calculer la longueur exacte du matériau à déplier.

Les informations ci-dessus concernent les paramètres de pression et la largeur de l'outil de pliage d'une seule presse plieuse.

Les calculs réels doivent être basés sur la pression et la matrice de flexion de votre propre entreprise. transformation de la tôle l'installation.

Tableau des rayons de courbure pour l'acier doux, l'acier inoxydable et l'aluminium

Lorsqu'il s'agit d'examiner conception de tôlesIl est donc important de comprendre comment le rayon de courbure influe sur le choix des matériaux. Dans cette section, nous aborderons quelques matériaux courants, tels que l'acier doux, l'acier inoxydable et l'acier inoxydable. alliages d'aluminium.

(1) Tableau des rayons de courbure pour l'acier doux

L'acier doux est un matériau polyvalent pour la fabrication de tôles en raison de sa formabilité et de sa rentabilité. Lorsque vous pliez de l'acier à faible teneur en carbone, vous devez viser un rayon de pliage minimum égal ou supérieur à l'épaisseur de la tôle. Voici quelques épaisseurs courantes et leurs rayons de courbure minimaux respectifs :

Gardez à l'esprit que des courbes plus serrées peuvent entraîner des fissures ou des déformations du matériau. Les tôles plus épaisses peuvent également nécessiter une force plus importante au cours de l'opération de pliage. processus de pliage.

(2) Tableau des rayons de courbure pour l'acier inoxydable

L'acier inoxydable est connu pour sa résistance à la corrosion et sa durabilité. Pour la plupart des nuances d'acier inoxydableSi vous utilisez de l'acier inoxydable, vous aurez besoin d'un rayon de courbure plus important que pour de l'acier à faible teneur en carbone. Le rapport entre le rayon de courbure et l'épaisseur de la tôle varie généralement entre 1:1 et 2:1, en fonction de facteurs tels que le type, la dureté et l'épaisseur de l'acier inoxydable. Voici quelques lignes directrices concernant les rayons de courbure minimaux :

N'oubliez pas de tenir compte de la qualité et des propriétés de l'acier inoxydable que vous avez choisi pour déterminer le rayon de courbure approprié à votre application.

(3) Tableau des rayons de courbure pour les alliages d'aluminium

Les alliages d'aluminium offrent des options légères, solides et résistantes à la corrosion pour la fabrication de tôles. Comme pour l'acier à faible teneur en carbone, le rayon de courbure minimal des alliages d'aluminium est généralement égal à l'épaisseur de la tôle. Toutefois, certains alliages spécifiques peuvent présenter une meilleure ou une moins bonne formabilité. Voici un guide général des rayons de courbure minimaux pour quelques alliages d'aluminium courants :

Tenez compte des propriétés spécifiques de l'alliage lors de la planification de votre projet. Un rayon de courbure inapproprié peut endommager le matériau ou nécessiter des processus supplémentaires de post-pliage pour corriger les distorsions.

Rayon interne de la pièce

Avant d'aborder les rayons internes (angles R) des pièces, il est utile de comprendre les caractéristiques des matériaux métalliques.

Comme l'illustre la courbe contrainte-déformation ci-dessous, la partie initiale représente la phase de déformation élastique, au cours de laquelle le matériau peut revenir à sa position initiale après que la force de traction a été relâchée.

Si l'on continue à appliquer une force au-delà de la limite d'élasticité, le matériau entre dans la phase d'écrouissage, où une force de traction supplémentaire provoque une déformation plastique permanente. Pour induire une déformation plastique plus importante, il faut augmenter la force.

Après avoir atteint la contrainte maximale, la poursuite de la force de traction entraîne la formation d'un collet et, finalement, la rupture complète. Au cours du processus de pliage, la déformation de la tôle se produit principalement dans la phase d'écrouissage, caractérisée par une exigence de contrainte accrue au fur et à mesure que la déformation augmente.

L'angle R interne d'une pièce est lié au matériau, comme le montre le graphique ci-dessous.

Les matériaux à faible écrouissage présentent des angles R internes plus petits, tandis que ceux à fort écrouissage présentent des angles R internes plus grands. L'angle R interne est également influencé par l'ouverture de la matrice du moule inférieur ; plus l'ouverture est petite, plus l'angle R interne est faible, comme l'indique le tableau ci-dessous.

Tableau : Relation entre le rayon interne de la pièce et l'ouverture de la matrice

La plage de sélection pour l'ouverture de la matrice inférieure de pliage est typiquement :

• Pour les tôles d'une épaisseur inférieure à 4 mm, l'ouverture de la matrice doit être 6 à 8 fois supérieure à l'épaisseur du matériau ;
• Pour les tôles de plus de 4 mm d'épaisseur, l'ouverture de la matrice doit être 8 à 12 fois supérieure à l'épaisseur du matériau.

Par conséquent, l'angle R interne souhaité pour une pièce pliée peut être obtenu en tenant compte des propriétés du matériau en conjonction avec le choix de l'ouverture de la matrice.

Exigences relatives au moule supérieur : Tant que l'angle R du moule supérieur ne dépasse pas l'angle R standard, il n'a pratiquement aucun effet sur l'angle R interne de la pièce pliée.

• Si l'angle R interne requis de la pièce à usiner est supérieur à la norme, le rayon R de la pointe du moule supérieur doit être augmenté ;
• Si l'angle R interne requis est inférieur à la norme, il est possible d'utiliser le rainurage de la tôle ou le pliage par le bas, et le rayon R de la pointe du moule supérieur doit être réduit.

Pour certains matériaux peu ductiles, un rayon R plus important à l'extrémité du moule peut également être nécessaire pour plier un angle R interne plus important afin d'éviter la fracture du matériau.

Comprendre le rayon de courbure de la tôle

Le rayon de courbure de la tôle est un aspect essentiel à prendre en compte lors de la fabrication ou de la conception de pièces. Il a un impact significatif sur la qualité et la fonctionnalité du produit final.

Dans cette section, vous apprendrez ce qu'est le rayon de courbure, les facteurs qui l'influencent et les lignes directrices pour sélectionner le rayon de courbure minimal approprié.

Facteurs influençant le rayon de courbure

Le rayon de courbure dépend de plusieurs facteurs, tels que

• Matériau: Différents métaux ont des réactions différentes au pliage. Par exemple, l'aluminium peut être plié dans un rayon plus étroit que l'acier en raison de sa flexibilité.
• Épaisseur: Lorsque l'épaisseur de la tôle augmente, le rayon de courbure minimal augmente également.
• Direction du grain: Le pliage dans le sens du grain nécessite un rayon plus grand que le pliage transversal.
• Angle de courbure: Lorsque l'angle de courbure augmente, il peut être nécessaire d'augmenter le rayon de courbure pour éviter la concentration de contraintes ou la fissuration.
• Outillage: La matrice et le poinçon utilisés dans une presse plieuse influencent également le rayon de courbure.

La compréhension de ces facteurs et de leur impact sur le rayon de courbure peut vous aider à prendre des décisions éclairées au cours du processus de conception et à améliorer la qualité et la durabilité de vos pièces.

Lignes directrices concernant le rayon de courbure minimal

Pour éviter la formation de fissures ou la déformation des pièces lors du cintrage, il est essentiel de respecter les directives relatives au rayon de cintrage minimal. Ces directives peuvent varier en fonction du matériau et de ses propriétés :

• Acier doux: Pour les matériaux d'une épaisseur allant jusqu'à 1,2 mm, un rayon de courbure minimal de 0,8T (T = épaisseur du matériau) est recommandé.
• Aluminium: Un rayon de courbure minimal de 2T est généralement suggéré pour les matériaux d'une épaisseur inférieure à 4 mm.
• Acier inoxydable: Pour les épaisseurs jusqu'à 3 mm, un rayon de courbure minimum de 1,5T est proposé.

Il s'agit de lignes directrices générales, et il est essentiel de consulter les recommandations spécifiques aux matériaux ou d'expérimenter avec vos combinaisons spécifiques de tôle et d'outillage pour obtenir le résultat souhaité. En respectant les directives relatives au rayon de courbure, vous pouvez garantir un produit final de haute qualité, avec moins de défauts, moins de déchets et une résistance accrue.