Ressources
Solution unique pour la fabrication de tôles et l'usinage CNC - Bergek CNC
Langue
Solution unique pour la fabrication de tôles et l'usinage CNC - Bergek CNC
Cet article décrit les directives de conception pour les pièces en tôle, notamment les pliages, les trous fraisés, les ourlets, les bosses, les gaufrages, les trous extrudés, les goussets, les ourlets, les trous/fentes, les lances/persiennes, les encoches/gaufrages, le soudage et le placage. Les principales recommandations portent sur le rayon de courbure minimal et la longueur des ailes, la distance entre les éléments, la profondeur ou la largeur maximale des éléments, ainsi que sur les aspects d'outillage et de fabricabilité.
La fabrication de tôles est un procédé permettant de former différentes pièces à partir d'une feuille de métal par découpe, emboutissage, formage et poinçonnage. Bien que cela puisse paraître simple comme bonjour, ce procédé présente une certaine complexité. Les fichiers CAO tridimensionnels sont d'abord convertis en code machine, qui contrôle ensuite la machine, garantissant la précision à chaque étape.
C'est pourquoi il est important de suivre certaines directives de conception de tôlerie lors du processus de conception. Ces directives incluent des considérations de conception importantes pour améliorer l'usinabilité, améliorer la finition globale et optimiser les délais. Dans ce guide de conception de tôlerie , nous aborderons certains des points les plus importants pour vous aider à optimiser votre conception de tôlerie . C'est parti !
Ces directives de conception sont votre source de référence pour optimiser le processus de fabrication du métal.
Pour garantir une fabricabilité optimale, moulez les pièces à l'aide de fonctions de tôlerie dédiées dans votre conception CAO, comme la bride de base ou la bride de bord, et convertissez-les en tôlerie dans SolidWorks. Pourquoi est-ce important ? Cela améliore les chances de flattage automatique, offre une marge de pliage suffisante et un rendu DFX précis pour la fabrication.
Lors de la phase de conception, évitez d'utiliser des modèles solides pour les tôles. Ils manquent parfois de détails de formage essentiels.
N'oubliez pas d'inclure des dessins techniques 2D à vos modèles de tôlerie 3D. À quoi servent ces dessins ? Ils communiquent clairement :
Dimensions critiques
Tolérances Notes de pliage
Appels de trous
Spécifications des matériaux
Instructions de finition
Ces instructions ne sont pas toujours intégrées dans un fichier 3D, il est donc important que vous les partagiez dans un dessin 2D séparé.
La plupart des services de conception de tôles s'appuient sur ces dessins pour une configuration et une inspection précises.
Le rayon de courbure est plus important qu'on ne le pense. Sa flexibilité permet l'utilisation d'outillages standards, ce qui est économique et permet de gagner du temps. Les meilleures pratiques industrielles consistent à maintenir un rayon de courbure intérieur égal à l'épaisseur de la tôle (par exemple, un rayon de 2 mm pour une tôle de 2 mm d'épaisseur ).
Conseil de pro : confirmez toujours les limites de refroidissement avec votre fabricant pour éviter les matrices personnalisées.
N'oubliez pas de laisser suffisamment d'espace pour l'outillage de la presse plieuse lors des opérations de pliage. Des éléments de conception placés trop près des plis, comme des trous, des languettes ou des découpes, peuvent compliquer le processus d'outillage.
Conseil de pro : Éloignez les éléments de conception des plis d'au moins quatre fois l'épaisseur de la tôle. Autrement dit, si la tôle fait 2 mm d'épaisseur, ces éléments doivent être à au moins 8 mm des plis.
Cela garantit des pliages précis et évite toute complication pendant le processus d'outillage.
Les courbures sont cruciales ; elles peuvent être déterminantes pour la réussite ou l'échec de votre conception. Maintenez une certaine distance entre les courbures et les courbures décalées pour préserver l'intégrité du design. Maintenez une distance d'au moins 3 à 4 fois l'épaisseur du matériau entre les courbures.
Les coudes décalés nécessitent plus de soin ; assurez-vous qu'ils disposent d'un espace suffisant pour éviter tout désastre d'outillage.
Pour éviter toute déformation lors du poinçonnage ou de la découpe laser, maintenez un diamètre minimal entre les trous et les fentes égal à celui de la tôle. Pourquoi est-ce important ? Cela réduit les contraintes et améliore la fabricabilité.
Conseil de pro : pour maintenir l'intégrité de la structure et éviter les déchirures, gardez les trous au moins 2 fois plus épais que l'épaisseur du matériau à partir des bords et 3 fois plus épais que l'épaisseur du matériau à partir des coudes.
Les alvéoles et les reliefs sont importants pour tout design, car ils offrent la rigidité, la ventilation et le dégagement nécessaires sans alourdir le design. Un poinçon ou une matrice sont généralement utilisés pour réaliser ces alvéoles et reliefs.
La conception finale doit maintenir une épaisseur de paroi minimale et une distance par rapport aux trous et aux coudes (généralement 3 fois, voire plus dans certains cas, l'épaisseur du matériau).
En suivant ces directives de conception de tôle, les ingénieurs et les concepteurs peuvent s'assurer que les pièces qu'ils fabriquent sont non seulement structurellement solides, mais également économiques, prêtes à être fabriquées et produites.
Technologie de fabrication de tôles
Voici les six principales technologies de fabrication de tôles :
flexion
Le cintrage consiste principalement à cintrer une partie spécifique d'une plaque d'acier pour obtenir la courbure ou l'angle souhaité. Cette méthode est généralement réalisée à l'aide d'une cintreuse mécanique ou d'un outil de cintrage manuel. Plusieurs pliages sont généralement nécessaires pour obtenir la forme souhaitée.
Découpe laser
La découpe laser est une technologie de traitement qui utilise un faisceau laser à haute énergie pour découper avec précision des tôles. Le faisceau laser peut être contrôlé et focalisé pour découper des formes et des contours complexes.
Étirage
L'étirage est une méthode d'étirage d'une plaque d'acier. Cette méthode est souvent utilisée pour fabriquer des pièces ou des équipements en tôle fine. Ce procédé consiste à étirer le matériau pour le rendre plus fin et plus long. L'étirage est généralement réalisé à l'aide d'une presse et d'un équipement d'étirage spécial.
Soudage
Le soudage est une méthode de traitement qui consiste à assembler des plaques métalliques au moyen d'une source de chaleur. Les méthodes de soudage courantes comprennent le soudage à l'arc, le soudage laser, le soudage sous gaz de protection, etc., qui permettent d'assembler différentes pièces ou plaques.
Roulement
Le laminage est un procédé qui applique une force sur la tôle au moyen de rouleaux pour la faire passer dans l'espace entre les rouleaux, modifiant ainsi sa forme et ses dimensions. Le laminage est souvent utilisé pour l'amincissement, le redressage et la correction de forme des tôles.
Estampillage
L'emboutissage est une méthode de formage de tôles d'acier à la forme souhaitée, généralement utilisée pour la production de pièces de haute précision. Cette méthode utilise une matrice d'emboutissage spéciale pour placer la tôle d'acier sur un substrat fixe, puis utilise un gaz à haute pression ou une force mécanique pour presser la tôle et lui donner la forme souhaitée.
Impact des matériaux sur la conception des tôles
Les tolérances des matériaux sont des caractéristiques inhérentes aux pièces en tôle, caractérisées par des variations inhérentes dues à des facteurs tels que les propriétés des matériaux et les procédés de fabrication. Ces tolérances sont particulièrement affectées par l'épaisseur du matériau, chaque catégorie d'épaisseur ayant des degrés de tolérance différents.
Tolérances des matériaux - Épaisseur
Le choix de l'épaisseur de tôle appropriée est une étape cruciale dans la fabrication de tôles. Ce choix influence divers facteurs, notamment la résistance et le poids globaux de la pièce, ainsi que les caractéristiques de conception telles que le rayon de courbure minimal, la taille des trous et des fentes, et la longueur des ailes. Une épaisseur uniforme sur toute la pièce est essentielle pour garantir une qualité et des performances constantes.
Directives sur l'épaisseur des matériaux
Une tendance courante en matière de tolérances des matériaux est de tendre vers des tolérances négatives. Cela signifie que les dimensions réelles de la pièce finie peuvent être légèrement inférieures à celles spécifiées lors de la conception. Il s'agit d'un facteur essentiel à prendre en compte lors de la conception et de la fabrication pour garantir l'intégrité fonctionnelle et structurelle du produit final.
Pour une compréhension détaillée et spécifique, il est recommandé de consulter le tableau des tolérances d'épaisseur. Ce tableau offre un aperçu complet des différences attendues entre les différents matériaux et épaisseurs et constitue une ressource précieuse pour les concepteurs et les fabricants en quête de précision et de qualité dans leurs produits finis.
Tolérances des matériaux - Propriétés
Les propriétés physiques des matériaux en tôle peuvent varier, telles que la tension superficielle, le retour élastique, la résistance à la traction, etc., en fonction du matériau et du procédé utilisé pour les produire.
Lors du choix des matériaux, vous devez tenir compte des variations autorisées par votre conception et d'un facteur de sécurité. Par exemple, l'acier au carbone laminé à chaud présente généralement une plus grande variation de matériau que l'acier au carbone laminé à froid (bien que ce dernier soit également plus coûteux en raison des opérations secondaires). Pour des pliages plus précis, l'acier laminé à froid est un meilleur choix, car il limite les variations entre les lots de matériaux et améliore la régularité du pliage.
| Matériels | Densité (g/cm³) | Coefficient de dilatation thermique | Module (GPa) | Difficulté de traitement | Propriété physique | Application |
| Aluminium | 2.7 | 23-24 | 70 | Facile à traiter | Léger, bonne conductivité thermique et conductivité | Pièces d'avion, composants automobiles, boîtiers d'équipements électroniques |
| Acier inoxydable | 7,9 | 16-18 | 193 | Modéré | Résistance à la corrosion, haute résistance | Ustensiles de cuisine, composants de navires, équipements chimiques |
| Cuivre | 8,9 | 16-18 | 120 | Modéré | Bonne conductivité et résistance à la corrosion | Pièces électriques, canalisations, décorations |
| Titane | 4,5 | 8-10 | 110-130 | Facile à traiter | Léger et très résistant | Composants aérospatiaux, dispositifs médicaux |
| Laiton | 8.4-8.7 | 19-20 | 100-125 | Difficile à traiter | Bonne conductivité et résistance à la corrosion | Instruments de musique, décorations, pipes |
Guide des tolérances pour la fabrication de tôles
Les tolérances sont les écarts autorisés dans les dimensions ou autres caractéristiques d'un produit. Lors de la conception d'un produit en tôle, il est important de prendre en compte les tolérances acceptables pour l'usage prévu. Certaines applications peuvent nécessiter des tolérances plus strictes, notamment celles nécessitant un ajustement ou un alignement précis.
Tableau des tolérances générales pour le traitement de la tôle
| Formage ou pliage | +/- 0,508 mm (0,020") |
| Plier vers un trou ou une fonction | +/-0,254 mm (0,010") |
| Diamètres avec inserts | +/-0,0762 mm (0,003") |
| Angularité | +/- 1° |
| trous | +/- 0,127 mm (0,005") |
| Bord à bord | ± 0,127 mm (0,005") |
| Du bord au trou | ± 0,127 mm (0,005") |
| Trou à trou | ± 0,127 mm (0,005") |
| Trou pour le matériel | ± 0,254 mm (0,010") |
| Du bord au matériel | ± 0,254 mm (0,010") |
| Matériel à matériel | ± 0,381 mm (0,015") |
| Plier au trou | ± 0,381 mm (0,015") |
| Se plier au matériel | ± 0,381 mm (0,015") |
| Plier jusqu'au bord | ± 0,254 mm (0,010") |
| Plier pour plier | ± 0,381 mm (0,015") |
Même avec des années d'expérience en conception de tôlerie, des erreurs peuvent survenir. Suivez ces conseils pratiques pour obtenir des conceptions prêtes à l'emploi à chaque fois :
Concevoir des brides en fonction de l'épaisseur du matériau
Évitez les éléments trop proches des virages
Utiliser des matériaux et des normes communs
Arrondir les angles vifs pour éviter les fissures
Laisser de la place pour l'accès aux outils lors du formage
Les erreurs sont inévitables, mais lorsque vous suivez ces conseils de conception, il y a de fortes chances que vous puissiez en éviter certaines.
La conception est probablement la phase la plus importante de tout projet de fabrication. Une seule erreur peut engendrer de sérieux problèmes. Cependant, en suivant les directives de conception de tôlerie décrites dans cet article, vous réduisez le risque d'erreur à près de zéro.
Quel que soit le logiciel de conception de tôlerie que vous utilisez, suivre les meilleures pratiques du secteur sera toujours utile. Si vous recherchez le meilleur service de conception de tôlerie , un seul nom vous vient à l'esprit : BERGEK . Forte de nombreuses années d'expérience dans le domaine, BERGEK sera votre partenaire de conception et de fabrication pour les années à venir.
FAQ
Quelle est l’importance de l’épaisseur du matériau dans la conception de la tôle ?
Lors de la conception de tôles, il est essentiel de maintenir une épaisseur de paroi uniforme. L'épaisseur des pièces en tôle varie généralement de 0,9 mm à 20 mm. Le guide souligne que les poinçons (trous) et autres éléments (tels que les trous fraisés) doivent être pris en compte lors de la détermination de l'épaisseur, car certains éléments peuvent nécessiter un post-traitement.
Quelles sont les considérations clés pour le pliage dans la conception de tôles ?
Le pliage est un processus crucial dans la fabrication de tôles. Ce guide détaille l'importance de facteurs tels que le rayon et l'angle de pliage, ainsi que le retour élastique. Il recommande que le rayon intérieur du pliage soit au moins égal à l'épaisseur du matériau et qu'une tolérance de +/- 1 degré soit respectée pour tous les angles de pliage. De plus, il souligne l'importance de maintenir des guides constants et une longueur minimale des ailes pendant le pliage.
Pouvez-vous expliquer le rôle du facteur K dans la conception de la tôle ?
Le facteur K est essentiel au calcul des vues en plan lors de la conception de tôles. Il est lié à l'allongement du matériau lors du pliage. Ce guide fournit une plage de facteurs K (0 à 0,5) et un tableau des valeurs de base du facteur K pour différents matériaux et méthodes de pliage.
Comment les tolérances affectent-elles la conception de la tôle ?
Les tolérances sont essentielles pour garantir la précision des pièces en tôle. Ce guide fournit les tolérances courantes pour tous les aspects de la fabrication de tôles, notamment le formage, le pliage et les dimensions linéaires. Il souligne l'importance de la précision pour répondre aux spécifications de conception et aux exigences fonctionnelles.
Contactez-nous!
Bergek CNC est un prestataire de services de fabrication de classe mondiale basé à Shenzhen. Spécialisé dans l'usinage CNC et le traitement de la tôle, nous disposons d'équipements de pointe pour proposer une gamme complète de produits personnalisés aux fabricants du monde entier.
Si vous avez des questions, veuillez nous contacter.
Copyright © 2022 SHENZHEN BERGEK TECHNOLOGY CO., LTD. - www.bergekcnc.com Tous droits réservés.
