Calculateur de tonnage de presse plieuse
Une estimation de la force de la presse plieuse pour un pliage à l’air à 90°, à partir de l’épaisseur, de l’ouverture de matrice, de la longueur du pli et du matériau — en kN, en tonnes métriques et en tonnes US, pour le pli complet et par unité de longueur.
La méthode derrière l’outil : Quelle force exige un pli? Tonnage de presse plieuse à la main — étape par étape, avec les sources.
Dimensions
Résultats
Une estimation, qui peut sous-estimer : dans le pire cas de 20 % ou plus, avec la calamine ou une tôle plus résistante. Restez bien en deçà du tableau de votre machine et des kN/m inscrits sur vos outils. Un pli court charge l’outil beaucoup plus fort par mètre que le total de la machine ne le laisse croire.
Aperçu
Cliquez sur un nombre bleu du dessin pour le modifier; les résultats qui changent s’allument.
Le pli sur la matrice
Ouverture de matrice, épaisseur et rayon intérieur à l’échelle. Les formes de la matrice et du poinçon ne sont qu’un croquis.
Hypothèses et limites
à lire avant de couper
Lisez ceci avant de couper quoi que ce soit. Ce qui suit décrit exactement ce dont l’outil tient compte et ce dont il ne tient pas compte.
- Un pliage à l’air à 90° sur une matrice en V standard. Pas de pliage en fond de matrice, pas de frappe à fond, pas de rabattage et pas d’autres angles de pliage.
- Une estimation tirée de la formule de référence d’un fabricant, comparée aux tableaux de deux fabricants mais pas à des pliages mesurés. Elle peut sous-estimer : la tôle réelle varie en résistance et en épaisseur, et la calamine n’est pas ajoutée.
- La force est répartie également le long du pli. Elle ne dit rien de ce que votre machine ou vos outils peuvent supporter.
Le résultat est une aide à la planification et à la fabrication. Il vous appartient de vérifier les dimensions, les tolérances et le comportement du matériau avant la production — avis complet.
Exemple résolu
Acier doux de 3 mm, 1000 mm de long, sur une matrice de 24 mm.
- Force par mètre236.3 kN/m
- Pli complet236.3 kN = 24.1 t = 26.6 tonnes US
À la main : 420 × 3 × 3 ÷ 24 = 157.5; 1 + (4 × 3 ÷ 24) = 1.5; 157.5 × 1.5 = 236.25 kN par mètre. Le tableau de Bystronic indique 240 pour ce pli, celui de WILA 22 t par mètre (environ 216 kN).
Méthode
La formule
F = Rm × t² ÷ V × (1 + 4 × t ÷ V), en N par mm de pli, ce qui est le même nombre que des kN par mètre. Le catalogue d’outils de Bystronic l’imprime comme donnée de référence pour le pliage à l’air. Dans l’exemplaire que nous avons pu lire, le bas des deux fractions est en blanc. V est notre lecture, et nous la confrontons au tableau du catalogue lui-même : sur les 77 valeurs calculées par le catalogue pour Rm 420 N/mm², l’écart médian est de 1.6 %, 68 sont à moins de 5 %, et les écarts vont de 1.4 % au-dessus à 13.0 % au-dessous (le plus grand est 20 mm sur une matrice de 290 mm, où le tableau indique 850 entre 900 sur 260 et 700 sur 320). Un simple 1.42 × Rm × t² ÷ V, aussi d’usage courant, colle bien moins au même tableau, 35 valeurs sur 77 à moins de 5 %, parce que la force ne suit pas simplement 1 ÷ V.
Jusqu’où s’y fier
Les tableaux des deux fabricants ne concordent pas entre eux : pour 3 mm sur une matrice de 24 mm, Bystronic indique 240 kN par mètre et WILA 22 t par mètre, soit environ 216 kN en prenant ses tonnes comme métriques. Le tableau d’aplatissement de WILA, sur la page en regard, donne Rm 42 kN/cm² (420 N/mm²) pour l’acier doux, comme le tableau de Bystronic; si son tableau de pliage à l’air utilise aussi cette valeur, la résistance n’explique pas l’écart. La formule est en médiane 7 % au-dessus des 63 valeurs de WILA et jamais en dessous, et sous celles de Bystronic dans 64 de ses 77. Rien de cela n’a été vérifié sur de vrais pliages. Les erreurs qui comptent vont dans le sens dangereux : jusqu’à 13 % sous le tableau, 5 à 10 % de calamine en plus, une tôle plus résistante par-dessus. Dans le pire cas, la force réelle peut donc dépasser le résultat de 20 % ou plus.
Les autres chiffres
La matrice habituelle suit le tableau d’épaisseurs du catalogue de Mate. Celui de Bystronic est proche, mais pas identique : il donne 6 × jusqu’à 2.5 mm inclusivement, 10 × pour 9–10 mm et 12 × au-delà de 12 mm. Le rayon intérieur est d’environ 16 % de V dans l’acier doux (Bystronic, Mate) et d’environ 21 % dans l’acier inoxydable (Benson); l’aile la plus courte est d’environ 0.7 × V jusqu’à l’extérieur du pli (WILA, Mate, Benson; le tableau de WILA la montre, la page de Mate l’énonce). Le dessin en coupe utilise 16 % lorsqu’aucun rayon n’est donné pour le matériau. Les tonnes métriques valent ici 9.80665 kN; Bystronic arrondit à 10 kN.
Sources
- Bystronic, Tools RF-A catalogue, “Calculation basics for air bending”, pp. 4–6 : le tableau de capacité (Rm 420 N/mm², 1 m), la formule, les ouvertures de matrice, aluminium × 0.65, acier inoxydable × 1.6, calamine 1.05–1.1, rayon d’environ 16 % de V; p. 3 : outils portant une force de pliage maximale en kN/m.
- WILA catalogue GB, p. 110, air bending tonnage chart : tonnes par mètre pour l’acier doux à 90°; aluminium doux × 50 %, aluminium traité thermiquement × 100 %, acier inoxydable × 150 %; pliage en fond de matrice de trois à cinq fois le pliage à l’air.
- Mate Precision Tooling, TWS catalog LIT01120 Rev D, p. 4 : ouverture de matrice selon l’épaisseur, aile et rayon.
- S. Benson, “Predicting the inside radius when bending with the press brake”, The Fabricator : rayon du pliage à l’air dans l’acier inoxydable. Cité comme dans le guide sur l’aile minimale.
Comment cet outil est vérifié
- Vérifiée par les tests sur les 77 valeurs du tableau du fabricant dont elle provient, et sur les 63 du tableau d’un deuxième fabricant pour l’acier doux, avec les écarts indiqués sur cette page.
- Exemple résolu à la main : 420 × 3² ÷ 24 × (1 + 4 × 3 ÷ 24) = 236.25 kN par mètre.
- Le même pli en millimètres et en pouces donne la même force. Une matrice de moins de 5 × l’épaisseur est refusée.
La méthode, les rapports et la limite de responsabilité sont sur la page Vérification.
Questions
Comment calculer la tonne d’une presse plieuse?
Pour un pliage à l’air à 90°, cet outil utilise F = Rm × t² ÷ V × (1 + 4 × t ÷ V) en kN par mètre de pli, avec la résistance à la traction Rm en N/mm², l’épaisseur t et l’ouverture de matrice V en mm (le V de cette formule est notre lecture de celui du fabricant, comme l’explique la méthode plus bas). Multipliez par la longueur du pli en mètres. Pour de l’acier doux de 3 mm sur une matrice de 24 mm, cela donne 236 kN par mètre, environ 24 tonnes.
Quelle est sa précision?
Elle n’a été comparée qu’aux tableaux de deux fabricants, pas à des pliages mesurés; lisez-la donc comme une estimation, et une estimation qui peut sous-estimer. À Rm 420 N/mm², la formule est à moins de 5 % de 68 des 77 valeurs du tableau dont elle provient (Bystronic). Elle se situe sous ce tableau dans 64 d’entre elles, jusqu’à 13 %. La calamine peut ajouter 5 à 10 % de plus, et une tôle plus résistante que prévu en ajoute davantage; dans le pire cas, la force réelle peut donc dépasser ce chiffre de 20 % ou plus. Le tableau de WILA pour l’acier doux donne des valeurs plus basses : la formule est en médiane 7 % au-dessus, et jusqu’à 19 % au-dessus sur quelques tôles minces. Restez bien en deçà du tableau de votre machine et des limites de vos outils; ne planifiez pas un pliage jusqu’à la limite sur la foi de ce chiffre.
Quelle ouverture de matrice utiliser?
Un point de départ courant (tableau de Mate) est 6 × l’épaisseur sous 2.5 mm, 8 × de 2.5 mm à moins de 8 mm, 10 × de 8 à moins de 10 mm et 12 × à partir de 10 mm. Comme la matrice change à ces épaisseurs, la force de la « matrice habituelle » baisse à chaque palier : 2.49 mm sur 6 × demande plus que 2.5 mm sur 8 ×. Une matrice plus large réduit la force, mais augmente le rayon intérieur et l’aile la plus courte que vous pouvez plier. Cet outil ne donne aucun chiffre sous 5 × l’épaisseur, où les tableaux des fabricants s’arrêtent. Entre 5 × et 6 ×, il donne un chiffre accompagné d’un avertissement : seul le tableau de WILA descend jusque-là, sur quelques tôles minces; ne vous fiez donc pas à ce chiffre.
Puis-je l’utiliser pour le pliage en fond de matrice ou la frappe à fond?
Non. WILA indique que le pliage en fond de matrice demande de trois à cinq fois la force du pliage à l’air; cette plage est trop large pour afficher un seul chiffre. Ne multipliez pas ce chiffre en comptant dessus; utilisez les valeurs de vos propres outils et de votre machine.
Ma presse a assez de tonnage pour tout le pli. Est-ce suffisant?
Pas à elle seule. Les outils de Bystronic portent l’inscription d’une force de pliage maximale en kN par mètre; comparez donc le chiffre par mètre à ce qui est inscrit sur votre poinçon et votre matrice. Le chiffre du pli complet répartit la force le long du pli, mais un pli court dans une tôle épaisse la concentre sur une courte longueur d’outil : elle peut être bien en deçà du total de la machine et pourtant dépasser la limite par mètre de l’outil, et endommager l’outil. Le tableau et le manuel de votre machine, ainsi que les limites du fabricant des outils, déterminent ce qu’ils peuvent supporter.
Et l’acier inoxydable et l’aluminium?
L’acier inoxydable est pris à 1.6 × le chiffre de l’acier doux (Bystronic, pour Rm 650–700 N/mm²); WILA utilise 1.5 ×. Pour l’aluminium, les fabricants divergent davantage : Bystronic prend 0.65 × pour Rm 300 N/mm², WILA prend 0.5 × pour l’aluminium doux et 1.0 × pour les alliages traités thermiquement. Pour un alliage traité thermiquement, utilisez au moins le chiffre de l’acier doux (× 1.0 de WILA). Si vous connaissez la résistance à la traction d’après le certificat d’usine, choisissez « Autre » et entrez-la : un alliage plus résistant demande plus. La tôle à haute résistance et la tôle résistante à l’usure ont leurs propres limites : utilisez les données de pliage du fabricant de la tôle. La calamine ajoute un facteur de 1.05 à 1.1 sur la tôle laminée à chaud (Bystronic); cet outil ne l’ajoute pas.
Il manque une option?
Une autre référence, un décalage, une tolérance d’atelier, une tout autre forme — dites ce que cet outil ne couvre pas encore. Les demandes décident de ce qui sera construit ensuite, et un signalement de résultat faux passe avant toute nouveauté.
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