Quelle longueur minimale pour une aile? Pliage à l’air

Pourquoi une aile peut être trop courte

Sur une presse plieuse en pliage à l’air, le poinçon pousse la tôle dans une matrice en V sans la mettre en fond de matrice, et la tôle repose sur les deux épaulements de la matrice pendant qu’elle plie. Une aile doit dépasser l’épaulement de son côté; sinon, elle glisse dans le V. Les abaques des fabricants d’outillage (WILA, Mate p. 4) et Benson (2018) donnent une règle empirique d’environ 0.7 × l’ouverture de la matrice pour une matrice en V standard; l’abaque de WILA la donne comme une cote extérieure — du bout de l’aile à l’extérieur du pli. WILA précise aussi que l’aile doit être plus longue que la moitié de l’ouverture.

1. Choisir la matrice selon l’épaisseur

Un point de départ courant est une ouverture de matrice de quelques fois l’épaisseur. L’abaque de Mate donne 6 × l’épaisseur sous 2.5 mm, 8 × de 2.5 à moins de 8 mm, 10 × de 8 à moins de 10 mm et 12 × à partir de 10 mm (le tableau ci-dessous utilise ces limites); WILA donne 6–8 × pour l’acier jusqu’à environ 3 mm. Les matrices varient beaucoup en pratique — la page de Mate indique aussi 12–15 × pour le pliage à l’air dans un autre tableau — et une matrice plus large exige une aile plus longue en proportion.

2. La vérifier selon le rayon

Le pliage à l’air ne copie pas le poinçon : le rayon intérieur qu’il laisse est fixé par la matrice, environ 0.16 × l’ouverture dans l’acier doux et 0.20–0.22 × dans l’inox (Benson 2015; l’abaque de WILA donne environ 0.15 ×). Un rayon au dessin appelle donc sa propre matrice : environ le rayon ÷ 0.16 dans l’acier doux, ÷ 0.21 dans l’inox. Prenez la plus large des deux matrices. Benson fait la même remarque : 8 × l’épaisseur ne convient qu’à un rayon voisin de l’épaisseur.

3. Prévoir environ 0.7 × V

Si le rayon de votre dessin dépasse la dernière colonne, la matrice doit être plus large que celle du tableau — rayon ÷ 0.16 — et l’aile la plus courte grandit avec elle. Un rayon plus serré que la dernière colonne demande une matrice plus étroite que celle du tableau, ce qui raccourcit l’aile minimale; vérifiez-le avec votre outillage.

Un exemple résolu

Un profilé en U en acier doux de 2 mm avec un rayon intérieur de 2 mm, des ailes de 8 mm cotées à l’extérieur et une âme de 60 mm. Le tableau donne une matrice de 12 mm, mais un rayon de 2 appelle 2 ÷ 0.16 = 12.5, donc la matrice est de 12.5 et chaque aile exige environ 0.7 × 12.5 = 8.8. Les ailes de 8 mm sont trop courtes : allongez-les à environ 8.8. Un rayon plus serré ne les sauve pas à lui seul — à 1.5, la matrice de 12.0 du tableau commande et l’aile exige toujours 8.4, et cette matrice laisse environ 1.9 plutôt que 1.5. Dans l’inox, un rayon de 2 appelle une matrice plus étroite, 2 ÷ 0.21 = 9.5, de sorte que celle de 12.0 du tableau commande et les ailes exigent environ 8.4 — et cette matrice laisse un rayon plus proche de 2.5 que de 2.

Les plis différents de 90°

Les valeurs valent pour des plis de 90°. Avec θ l’angle parcouru, une aile franchit l’épaulement de la matrice à environ (V/2) ÷ cos(θ/2) du coin extérieur : 0.71 × V à 90°, 0.65 × V à 80°, 0.58 × V à 60°. Un pli plus faible exige moins qu’un pli de 90°, donc une aile qui convient à la valeur de 90° convient aussi à un pli plus faible. Au-delà de 90°, il faut une matrice aiguë, et Benson donne environ 1.1 × l’ouverture ou plus; la façon de mesurer cette longueur n’est pas précisée, alors prenez-la comme un avertissement, non comme une valeur de coupe.

Erreurs courantes

• Mesurer l’aile jusqu’à l’intérieur du pli : la limite est une cote extérieure.
• Choisir la matrice d’après l’épaisseur seule quand le dessin demande un grand rayon.
• S’attendre au rayon de l’acier doux dans l’inox : la même matrice laisse un rayon plus grand, 0.20–0.22 × V.
• Y voir des garanties. Ce sont des règles empiriques de fabricants d’outillage; votre propre outillage tranche.

Le lien avec l’outil

Le constructeur de profils fait la même vérification sur les deux ailes d’extrémité de n’importe quel profil — matrice tirée du tableau ou du rayon, environ 0.7 × V jusqu’à l’extérieur du pli — et signale quand une aile est trop courte. Le tableau et l’exemple résolu de cette page ont été produits par ce code lors de la construction de la page.

Sources

1. Mate Precision Tooling, TWS catalog LIT01120 Rev D (2017), p. 4 “Bending Basics”: V-die by thickness (6, 8, 10, 12 × t), minimum flange length and inside radius by die
2. WILA, “V-opening”: about 6–8 × the thickness for steel up to about 3 mm; minimum flange greater than half the V-opening
3. WILA, air bending tonnage chart (USA catalog p. 140): flange B as an outside dimension, inside radius ri, mild steel, 90° air bending
4. S. Benson, The Fabricator (2018), “Press brake bending tips for forming tapered bends and determining minimum flange lengths”: about 70 % of the die width for a standard V-die, about 110 % or more for an acute die
5. S. Benson, The Fabricator (2015), “Predicting the inside radius when bending with the press brake”: about 16 % of the die opening for 60-ksi cold-rolled steel, 20–22 % for stainless
6. S. Benson, The Fabricator (2013), “Finding the perfect die opening”: 8 × the thickness is right only when the inside radius equals the thickness