Explication du processus de déformation dans le pliage de la tôle

Le processus de transformation des tôles brutes ou d'autres profilés bruts en pièces de tôle présentant des angles, des courbures et des formes spécifiques par pliage est connu sous le nom de pliage de tôles (par exemple, le pliage de tôles en pièces en forme de V, de U, de S, etc.)

L'opération de pliage est un processus de déformation largement utilisé dans la production d'emboutissage. Il existe de nombreuses méthodes et équipements généraux/spéciaux utilisés pour le pliage, notamment le pliage à la presse, le pliage par roulage, le pliage par étirage, le pliage par enroulement et le formage par roulage.

Bien que les équipements et les outils utilisés dans les différents pliage de tôles Même si les méthodes de déformation diffèrent, leurs processus de déformation, leurs caractéristiques et leurs propriétés sont essentiellement les mêmes et partagent certains points communs.

Le processus consistant à utiliser des moules de pliage sur une presse pour façonner des feuilles ou des profilés est connu sous le nom de pliage de la presse. Le pliage à la presse est la méthode la plus répandue pour tôle le cintrage des moules, objet principal de cet article.

Bref aperçu du processus de déformation par pliage à la presse de la tôle

La figure 2-1 illustre le schéma du processus de correction de la déformation par pliage de la tôle dans le moule de pliage en forme de V.

Comme le montre le diagramme du processus de pliage à la presse, la tôle est librement pliée au début de la phase de pliage (voir figure 2-1a) ; au fur et à mesure que la tôle est pliée, le processus de pliage s'accélère. les poinçonneuses vers le bas, le bord droit de la tôle se resserre progressivement contre la surface de travail de la matrice en forme de V, et le rayon de courbure r₀ devient r₁ (voir figure 2-1b) ;

Au fur et à mesure que le poinçon descend, la surface de pliage du flan diminue progressivement jusqu'à ce que la tôle entre en contact avec le poinçon en trois points, le rayon de pliage passant alors de r₁ à r₂Lorsque la course se termine, le poinçon et la matrice corrigent la feuille, de sorte que les coins arrondis et les bords droits de la feuille se serrent complètement contre le poinçon (voir illustration 2-1d), ce qui permet d'obtenir la pièce souhaitée.

La figure 2-2 illustre la grille de déformation de la vue latérale de la tôle avant et après le pliage. La figure 2-2 montre clairement que dans la partie plate de la tôle, la grille conserve son état avant le pliage, avec des changements significatifs uniquement dans la plage de l'axe central de la tôle. angle de flexion α.

Cela indique que la déformation par flexion se produit principalement dans la zone de l'angle de flexion central α de la pièce. Avant la flexion, les fibres aa'=bb'. Après la flexion, les fibres longitudinales extérieures bb' sont étirées (bb>bb'), et les fibres longitudinales internes aa sont comprimées et raccourcies (aa'<aa').

Depuis les surfaces intérieures et extérieures jusqu'au centre de la pièce, chaque couche de fibres diminue progressivement en raccourcissement ou en allongement. Entre les deux zones de déformation de raccourcissement ou d'allongement, il doit y avoir une couche de fibres dont la longueur reste inchangée, appelée couche neutre de la pièce.

• a) Grille avant pliage
• b) Déformation de la grille après flexion

La figure 2-3 illustre la déformation de la section transversale dans la zone de pliage de la tôle. Comme le montrent les figures 2-2 et 2-3, dans la zone de déformation par pliage, la tôle s'amincit, c'est-à-dire que l'épaisseur 't' s'amincit jusqu'à 't", où 't" est égal à 'ηt' (η est le coefficient d'amincissement).

La section transversale de la tôle subit une déformation. La zone située à l'intérieur de la couche neutre s'élargit transversalement en raison du raccourcissement des fibres longitudinales, tandis que la zone située à l'extérieur de la couche neutre se contracte transversalement en raison de l'allongement des fibres longitudinales.

Cette déformation de la section transversale de la tôle pliée est plus importante lors du pliage d'une tôle étroite (B3t), la section transversale reste essentiellement inchangée, c'est-à-dire que la largeur de la tôle ne change pas. On considère généralement que le coefficient de largeur β=B'/B=1, où B est la largeur de la tôle et B' la largeur après pliage. Pour analyser plus en détail les phénomènes de pliage, le processus de déformation par pliage de la tôle est examiné en trois étapes.

1. Phase de flexion élastique

Lorsque la tôle commence à se plier, le rayon de courbure est à son maximum. La contrainte sur toutes les couches de fibres le long de l'épaisseur de la tôle n'a pas atteint la limite d'élasticité, et la distribution des contraintes est la suivante Loi de Hooke linéairement. La feuille se trouve dans un état de déformation élastique, une phase appelée stade de déformation élastique.

2. Stade de flexion élasto-plastique

Au fur et à mesure que la tôle est pliée, le rayon de courbure diminue progressivement et les fibres des deux côtés de la tôle commencent à céder et à entrer dans le domaine plastique. À ce stade, deux régions de déformation élastique et de déformation plastique se forment dans le sens de l'épaisseur de la tôle. À mesure que le degré de pliage augmente, la région élastique centrale diminue progressivement et les régions plastiques des deux côtés s'étendent graduellement. Ce stade de pliage est appelé stade de déformation élasto-plastique.

3. Stade de pliage en plastique pur

Si le degré de flexion de la tôle continue d'augmenter, ce qui correspond à un rayon de flexion très faible, la région élastique proche de la couche neutre se réduit à un niveau négligeable. On peut supposer que toute l'épaisseur de la tôle se trouve dans le domaine plastique, c'est pourquoi on parle de pliage plastique pur.