Fabrication de tôles : Guide de formation essentiel

1. Introduction à la fabrication de tôles

1.1 Définition :

Il n'existe pas encore de définition complète de la fabrication de tôles. D'après la définition d'une revue professionnelle étrangère, il s'agit d'un processus complet de travail à froid des tôles (généralement inférieures à 6 mm), comprenant le cisaillement, le poinçonnage/la découpe/le pliage, le soudage, le rivetage, l'assemblage, le formage (comme les carrosseries d'automobiles), etc. Sa caractéristique principale est que l'épaisseur d'une même pièce est constante et qu'elle traite des tôles telles que les tôles d'acier, d'aluminium, de cuivre, etc.

1.2 Le déroulement du processus de fabrication de la tôle :

Toute pièce de tôle suit un certain processus de traitement, appelé processus de fabrication. Pour les pièces de tôle ayant des structures différentes, le processus peut également être différent. Si l'on considère la situation de notre entreprise, le processus général est le suivant :

Commande du client → Préparation des dessins → Dessin Déploiement (Programmation par commande numérique) → Découpe (poinçonnage numérique) → Poinçonnage commun → Pliage → Rivetage à la presse → Soudage.

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2. Connaissance de base des dessins techniques de tôlerie

2.1 Introduction au dessin mécanique :

Le dessin technique pour la fabrication de tôles appartient à la catégorie du dessin mécanique. Le dessin mécanique est une discipline qui utilise des modèles pour représenter avec précision la forme structurelle, la taille, le principe de fonctionnement et les exigences techniques des machines.

Les modèles sont composés de graphiques, de symboles, de textes, de chiffres, etc. Ce sont des documents techniques qui expriment l'intention de la conception, les exigences de la fabrication et l'échange d'expériences, et sont communément appelés le langage de l'industrie de l'ingénierie.

Les éléments stipulés dans les normes de dessin mécanique comprennent : le format et la forme du dessin, l'échelle, la police et les lignes, etc. Le format de dessin et le format spécifient la taille du format de dessin standard et la taille correspondante du cadre dans le dessin. L'échelle fait référence au rapport entre la longueur de la dimension dans le modèle et la taille réelle de la pièce de la machine.

À l'exception du dessin à l'échelle 1:1, seuls les rapports de réduction et d'agrandissement spécifiés dans les normes sont autorisés. En Chine, il est stipulé que les caractères chinois doivent être écrits en caractères longs d'imitation Song, et que les lettres et les chiffres doivent être écrits selon la structure prescrite.

Huit types de lignes sont spécifiés pour le dessin, tels que les lignes pleines en gras pour les lignes de contour visibles, les lignes pointillées pour les lignes de contour invisibles, les lignes pointillées fines pour les lignes d'axe et de centre de symétrie, et les lignes pleines fines pour les lignes de dimension et de section, etc.

Les dessins mécaniques comprennent principalement les dessins de pièces et les dessins d'assemblage. Les dessins de pièces expriment la forme, la taille, la fabrication et les exigences techniques d'inspection des pièces ; les dessins d'assemblage expriment les relations d'assemblage et les principes de fonctionnement entre les pièces et les composants appartenant à la machine ; ils expriment graphiquement la structure et la forme des pièces ; les vues couramment utilisées comprennent une vue de face, une vue en coupe et une vue en coupe, etc.

Les vues sont des formes graphiques obtenues en projetant des pièces sur le plan de projection selon la méthode de projection orthographique. En fonction de la direction de projection et de la position du plan de projection correspondant, les vues sont divisées en vues principales, vues de dessus, vues de gauche, etc. Les vues sont principalement utilisées pour exprimer la forme extérieure des pièces de la machine. Les lignes de contour qui ne sont pas visibles sur la figure sont représentées par des lignes pointillées.

Lors de la projection d'une pièce sur un plan de projection, il existe deux positions relatives entre l'observateur, la pièce et le plan de projection. Lorsque la pièce est située entre le plan de projection et l'observateur, on parle de méthode de projection au premier angle. Lorsque le plan de projection est situé entre la pièce et l'observateur, on parle de méthode de projection sous un troisième angle. Les deux méthodes de projection peuvent tout aussi bien exprimer la forme des pièces de la machine. Les normes nationales chinoises stipulent l'utilisation de la méthode de projection au premier angle.

2.2 Introduction à la projection orthographique

La projection orthographique est une méthode de dessin qui permet de représenter avec précision la géométrie, la taille et la forme d'un objet en projetant son contour sur un plan.

Un objet possède six vues : une vue de face, qui reflète la forme de l'avant de l'objet lorsqu'il est projeté de face ; une vue de dessus, qui reflète la forme du dessus de l'objet lorsqu'il est projeté d'en haut ; une vue de gauche, qui reflète la forme du côté gauche de l'objet lorsqu'il est projeté du côté gauche, et trois autres vues qui ne sont pas couramment utilisées.

Les trois vues principales - frontale, supérieure et gauche - constituent ensemble la projection orthographique ou la projection multivue.

Chaque vue ne peut montrer que la forme d'une direction de l'objet et ne peut pas refléter entièrement la forme structurelle de l'objet. Les dessins à trois vues sont le résultat de la projection du même objet dans trois directions différentes. En outre, des vues auxiliaires telles que des vues en coupe et des vues en demi-coupe sont utilisées pour exprimer pleinement la structure de l'objet.

Les règles de projection pour la projection orthographique sont les suivantes :

• Vue de face et vue de dessus - La ligne de cote de longueur est alignée.
• Vue de face et vue de gauche - La ligne de cote de hauteur est alignée.
• Vue de gauche et vue de dessus - La ligne de cote de largeur est alignée.

2.3 Méthode de reconnaissance des dessins

Comment comprendre la forme spatiale d'un dessin en trois dimensions ? Il s'agit d'un processus qui permet de passer d'un espace bidimensionnel à un espace tridimensionnel. Tôle Les dessins sont relativement simples, et une méthode de base pour les visualiser est présentée ici - l'analyse de la forme.

L'analyse de la forme consiste à analyser les formes de base qui composent l'objet, à trouver la projection de chaque forme de base, à visualiser leur forme spatiale, puis à combiner les formes de base et leurs positions relatives pour visualiser la forme spatiale globale.

Étant donné que chaque vue ne peut montrer que la forme d'une direction de l'objet, plusieurs vues doivent être combinées pour comprendre pleinement la structure de l'objet. Pour les objets plus complexes, il se peut que trois vues ne suffisent pas à exprimer clairement leur forme.

Des vues de projection supplémentaires, telles que la vue de droite, la vue de dessus, la vue arrière, ou des vues auxiliaires telles que des vues en coupe, des vues en coupe et des vues d'agrandissement local peuvent être nécessaires.

2.4 Introduction à la projection du troisième angle

Il existe deux façons de réaliser un dessin à trois vues : la projection sous le troisième angle et la projection sous le premier angle, toutes deux conformes à la norme internationale ISO.

Actuellement, la Chine, l'Allemagne et d'autres pays utilisent la méthode de projection au premier angle, tandis que les États-Unis, le Japon et d'autres pays utilisent la méthode de projection au troisième angle. Dans le processus de production réel, nous voyons aussi souvent des dessins utilisant la méthode de projection du troisième angle.

La différence entre les deux méthodes de projection est la suivante :

La méthode de projection au premier angle place l'objet entre l'observateur et le plan de projection.

La méthode de projection sous un troisième angle place le plan de projection entre l'observateur et l'objet. Par conséquent, les vues obtenues par les deux méthodes de projection sont opposées dans la représentation de la relation avant-arrière de l'objet :

Pour la méthode de projection au premier angle : la vue de gauche est placée sur le côté droit, la vue de droite est placée sur le côté gauche, et la vue de dessus est placée en bas, et ainsi de suite.

Pour la méthode de projection du troisième angle : la vue de gauche est placée sur le côté gauche, la vue de droite est placée sur le côté droit, et la vue de dessus est placée sur le dessus, et ainsi de suite.

Pour distinguer les deux méthodes de projection, la norme internationale prévoit des symboles différents pour chacune d'entre elles, comme le montre la figure.

3. Calcul du pliage de la tôle

3.1 Principe du calcul de dépliage :

Au cours de la processus de pliage de la tôleLa couche extérieure est soumise à une contrainte de traction, la couche intérieure est soumise à une contrainte de compression et il y a une couche neutre entre les deux qui n'est ni en tension ni en compression.

La longueur de la couche neutre reste inchangée lors de la flexion, elle sert donc de référence pour le calcul de l'épaisseur de la couche neutre. calculer le déroulement la longueur de la partie pliée. La position de la couche neutre dépend du degré de déformation.

 Lorsque le rayon de courbure est grand et l'angle de pliage est faible, le degré de déformation est faible et la couche neutre est située près du centre de l'épaisseur de la tôle. Lorsque le rayon de courbure devient plus petit et que l'angle de courbure augmente, le degré de déformation augmente et la position de la couche neutre se déplace progressivement vers l'intérieur du centre de courbure.

3.2 Méthode de calcul :

Il existe de nombreuses façons de calculer le dépliage de la tôle, et les méthodes de calcul utilisées par chaque usine de tôle peuvent ne pas être les mêmes. Notre société utilise une méthode de déduction simple et pratique pour calculer la taille de dépliage.

La formule de base du dépliage est la suivante : Longueur de dépliage = Dimension extérieure + Dimension extérieure - Coefficient de dépliage (valeur K).

Types de pliage	schéma de principe	formule de calcul
Pliage à angle droit		dimensions dépliées=A+B-K
Pliage à angle non droit		dimensions dépliées=A+B-（q/90°)*K
Cintrage de l'arc (R/T>5)		dimensions dépliées=A+B-0.43T
Bride droite (coude en Z)		1. Lorsque H≧5T, il doit être formé en deux étapes et calculé selon deux coudes à angle droit ; 2. Lorsque H＜5T, il doit être formé en une seule étape, et L=A+B+K (voir le tableau 3.2.4 pour la valeur de K).
Bride coudée (Z-Bend)		1. Lorsque H＜2T, a. Lorsque q≤70°, L=A+B+C+0,2 b. Lorsque q＞70°, L=A+B+K (voir le tableau 3.2.4 pour la valeur de K, c'est-à-dire l'expansion en fonction de la différence des côtés droits). 2.Lorsque H≧2T, il doit être formé en deux étapes et calculé en fonction de deux coudes à angle non droit.；

Tableau 3-1 Tableau des coefficients de dépliage pour les plaques d'acier (unité : mm)

Tableau 3-2 Tableau des coefficients de dépliage pour les plaques d'aluminium (unité : mm)

Tableau 3-3 Tableau des coefficients de dépliage pour les plaques de cuivre (unité : mm)

Tableau 3-4 Tableau du coefficient de dépliage pour la différence de bord droit (unité : mm)

3.3 Déploiement du calcul des connaissances mathématiques couramment utilisées

3.3.1 Unités de dimension

L'unité de base de la longueur en Chine est le mètre (m), et la relation de conversion est la suivante :

• 1 mètre (m) = 100 centimètres (cm)
• 1 centimètre (cm) = 10 millimètres (mm)
• 1 millimètre (mm) = 1000 micromètres (μm)

Les unités de longueur anglaises sont utilisées dans des pays tels que le Royaume-Uni et les États-Unis, avec la progression suivante :

• 1 yard = 3 pieds
• 1 pied (1′) = 12 pouces (12″)

La relation de conversion entre les pouces et les millimètres : 1 pouce (1″) = 25,4 mm

3.3.2 Formules de calcul couramment utilisées

Loi des cosinus
calcul de la taille de l'arc
formules de calcul des fonctions trigonométriques des triangles droits	sinA=a/c cosA=b/c tanA=a/b cotA=b/a

4. Introduction aux outils couramment utilisés matériaux en tôle

4.1 Introduction aux plaques couramment utilisées

4.1.1 Plaque d'acier mince ordinaire laminée à froid, également connue sous le nom de plaque froide, est un nom abrégé pour plaque laminée à froid en acier de construction ordinaire au carbone. Elles sont fabriquées à partir de tôles d'acier de construction ordinaire au carbone laminées à chaud, puis laminées à froid pour obtenir une épaisseur inférieure à 4 mm.

Comme il est laminé à température ambiante et ne produit pas de calamine, la qualité de la surface est bonne, la précision dimensionnelle est élevée et, avec le traitement de recuit, ses propriétés mécaniques et de traitement sont bonnes. C'est le matériau métallique le plus couramment utilisé dans la transformation des tôles.

Nuances courantes : Norme nationale GB (Q195, Q215, Q235, Q275), norme japonaise JIS (SPCC, SPCD, SPCE)

4.1.2 La plaque d'acier mince galvanisée par électrodéposition continue, communément appelée plaque électrolytique, désigne le dépôt de zinc à partir d'une solution de sel de zinc en eau profonde sur la surface d'une plaque froide préparée à l'avance, sous l'action d'un champ électrique sur la ligne de production de zinc électrodéposé, ce qui produit une couche galvanisée sur la surface de la plaque d'acier, lui conférant ainsi une bonne résistance à la corrosion.

Grades : Norme nationale GB (DX1, DX2, DX3, DX4), norme japonaise JIS (SECC, SECD, SECE)

4.1.3 La tôle d'acier mince galvanisée à chaud en continu, généralement appelée tôle galvanisée ou tôle de fer blanche, présente une belle surface avec des motifs cristallins en forme de blocs ou de feuilles, et le revêtement est ferme, avec une excellente résistance à la corrosion atmosphérique.

En même temps, la tôle d'acier présente de bonnes performances en matière de soudage et de formage à froid. Par rapport à la surface de la tôle électro-galvanisée, son revêtement est plus épais, principalement utilisé pour les pièces de tôle nécessitant une forte résistance à la corrosion.

Grades : Norme nationale GB (Zn100-PT, Zn200-SC, Zn275-JY), Norme japonaise JIS (SGCC, SGCD1, SGCD2, SGCD3)

4.1.4 Les tôles en acier inoxydable sont un type d'acier résistant aux milieux faiblement corrosifs tels que l'air, la vapeur et l'eau, ainsi qu'aux milieux corrosifs chimiques tels que l'acide, l'alcali et le sel. Elles sont également appelées acier inoxydable résistant à l'acide. Dans la pratique, l'acier résistant aux milieux faiblement corrosifs est souvent appelé acier inoxydable, tandis que l'acier résistant aux milieux chimiques est appelé acier résistant à l'acide.

L'acier inoxydable est généralement classé en fonction de sa structure matricielle :

1. Acier inoxydable ferritique.

Contient du chrome de 12% à 30%. Sa résistance à la corrosion, sa ductilité et sa soudabilité augmentent avec la teneur en chrome, et sa résistance à la corrosion sous contrainte par le chlorure est meilleure que celle des autres types d'acier inoxydable.

2. Acier inoxydable austénitique.

La teneur en chrome est supérieure à 18%, avec environ 8% de nickel et de petites quantités de molybdène, de titane, d'azote et d'autres éléments. Il possède de bonnes propriétés globales et peut résister à la corrosion par divers milieux.

3. Acier inoxydable duplex austéno-ferritique.

Il présente les avantages de l'acier inoxydable austénitique et ferritique et possède une excellente plasticité.

Acier inoxydable martensitique. Sa résistance est élevée, mais sa plasticité et sa soudabilité sont médiocres. Il convient de noter que la résistance des tôles d'acier inoxydable est élevée et qu'elle entraîne une plus grande usure des outils pour les tôles d'acier inoxydable. Poinçonneuses CNC. Il n'est généralement pas adapté au traitement de poinçonnage à commande numérique.

Grades : Il existe de nombreux types d'acier inoxydable, mais celui qui est couramment utilisé dans le traitement des tôles est un type d'acier inoxydable austénitique (1Cr18Ni9Ti). Norme japonaise JIS (SUS)

4.1.5 Plaque d'aluminium, l'aluminium est un métal léger de couleur blanc argenté qui présente une bonne conductivité thermique, une bonne conductivité électrique et une bonne ductilité. L'aluminium pur a une faible résistance et ne peut pas être utilisé comme matériau de construction. Les tôles en alliage d'aluminium couramment utilisées dans le traitement des tôles peuvent être divisées en huit séries en fonction de la teneur en éléments d'alliage, à savoir la série 1000, la série 2000 et la série 8000.

Les plus couramment utilisés sont les séries 2000, 3000 et 5000. La série 2000 est un alliage de cuivre et d'aluminium, caractérisé par une dureté élevée, également connu sous le nom d'aluminium dur ; il peut être utilisé pour diverses pièces et composants de résistance moyenne. La série 3000 est un alliage de manganèse et d'aluminium qui présente de bonnes performances antirouille, d'où son nom d'aluminium antirouille. La série 5000 est un alliage de magnésium et d'aluminium qui se caractérise par une faible densité, une résistance élevée à la traction et un allongement important.

Le poids de l'alliage d'aluminium-magnésium est inférieur à celui des autres séries dans la même zone.

Grades courants : 3A21 (ancienne qualité LF21), 5A02 (ancienne qualité LF2), 2A06 (ancienne qualité LY6)

4.1.6 Plaque de laiton, le laiton est un nom commun pour le cuivre pur, qui a un aspect violet et une excellente conductivité électrique, conductivité thermique, ductilité et résistance à la corrosion. Cependant, il est cher et principalement utilisé comme matériau conducteur et thermique, généralement pour les pièces transportant des courants importants dans les sources d'énergie. Le laiton est peu résistant et ne peut généralement pas être utilisé pour des pièces structurelles.

Classes : T1, T2, T3

4.1.7 Plaque en alliage de cuivre, le laiton est un alliage de cuivre et de zinc qui présente une résistance élevée et d'excellentes propriétés de travail à froid et à chaud, mais il est sujet à des fissures dues à la corrosion et relativement bon marché, et il est largement utilisé.

Qualités courantes : H59, H62, H70

4.2 Calcul du poids des plaques couramment utilisées

Formule de calcul de base : Poids du matériau = Longueur (m) * Largeur (m) * Épaisseur (mm) * Densité du matériau

4.3 Informations sur les fixations courantes

Les fixations sont un terme général désignant les pièces mécaniques utilisées pour fixer deux ou plusieurs pièces (ou composants) en un seul ensemble. Les éléments de fixation les plus courants sont les boulons, les vis, les écrous, les rondelles, les goupilles, etc.

4.3.1 Traitement des fils

Représentation des fils conducteurs :

Le filetage grossier est représenté par la lettre "M" et le diamètre nominal. Par exemple, le code pour un filet grossier d'un diamètre nominal de 24 mm est M24.

Le filetage fin est représenté par la lettre "M", le diamètre nominal et le pas, par exemple M24*1,5.

La formule pour calculer le diamètre du fond du trou avant le taraudage est la suivante : diamètre du fond du trou = diamètre extérieur du filet - pas.

Il peut également être consulté directement :

 Tableau 4-1.

4.3.2 Dimensions structurelles du trou à tête fraisée pour les vis

Tableau 4-2 Dimension du trou à tête fraisée pour les vis

	d1	M2	M2.5	M3	M4	M5
	d2	Φ2.2	Φ2.8	Φ3.5	Φ4.5	Φ5.5
	D	Φ4.0	Φ5.0	Φ6.0	Φ8.0	Φ9.5
	h	1.2	1.5	1.65	2.7	2.7
	Épaisseur minimale de la tôle préférée	1.2	1.5	1.5	2.0	2.0
	α	90°

4.3.3 Le principe de fonctionnement de l'écrou de rivet, de l'écrou de rivet avec épreuve libre et de la vis de rivet consiste à usiner au préalable des trous de taille correspondante sur la pièce, puis à appliquer une pression au moyen d'un équipement tel qu'une poinçonneuse ou une machine à riveter, de sorte que les dents de l'écrou de rivet et de la vis de rivet soient comprimées dans la plaque, ce qui provoque une déformation plastique autour du trou. Le matériau déformé est extrudé dans la rainure de guidage, produisant ainsi un effet de verrouillage.

Tableau 4-3 Tableau d'interrogation pour le traitement des dimensions des écrous à rivets, des vis à rivets et des trous inférieurs des écrous à souder couramment utilisés par notre société.

5. Connaissance de base des outils de mesure courants

Les instruments utilisés pour mesurer les éléments des pièces mécaniques, tels que le diamètre et l'angle, sont appelés outils de mesure. Il existe de nombreux éléments de pièces mécaniques et de nombreuses exigences en matière de précision de ces éléments. Il existe donc de nombreux types d'outils de mesure pour mesurer les éléments. Les outils de mesure couramment utilisés par notre société comprennent le ruban en acier, le pied à coulisse, le micromètre, la règle angulaire universelle, etc.

En général, les spécifications de ces outils de mesure sont représentées par l'étendue et la valeur de la graduation. L'étendue est la plage de mesure et la valeur de la graduation est la valeur de la plus petite échelle de l'instrument. Plus la valeur de la graduation est petite, plus l'outil de mesure est précis.

La question de savoir si l'outil de mesure est utilisé correctement n'affecte pas seulement la précision de l'outil de mesure lui-même, mais aussi directement la précision de la mesure de la taille de la pièce et peut même causer des accidents de qualité, entraînant des pertes inutiles pour l'entreprise. Par conséquent, nous devons attacher une grande importance à l'utilisation correcte des outils de mesure, viser l'excellence dans la technologie de mesure, garantir l'obtention de résultats de mesure précis et assurer la qualité des produits.

Voici une brève présentation de certains des outils de mesure que nous utilisons fréquemment :

5.1 Ruban d'acier :

Le ruban en acier est souvent utilisé dans la vie quotidienne et au travail, et il est relativement facile à utiliser. Nous l'utilisons principalement pour mesurer la longueur des pièces. Il est divisé en classe I et classe II en fonction de la précision, avec une valeur de graduation de 1 mm. Sa précision est relativement faible et la plage de longueur est de 3 m, 5 m, 10 m ou plus ; il convient pour mesurer les dimensions de longueur de pièces de grande taille avec des exigences de précision de taille faibles.

5.2 Etrier :

Le pied à coulisse est un outil de mesure couramment utilisé. Il se caractérise par sa structure simple, son utilisation pratique, sa précision moyenne et sa large gamme de tailles mesurées. Il a un large éventail d'applications et peut être utilisé pour mesurer le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, la longueur, la largeur, l'épaisseur, la profondeur et l'espacement des trous des pièces à usiner. Selon les différentes méthodes et principes de lecture, il existe des pieds à coulisse à vernier, des pieds à coulisse à cadran, des pieds à coulisse numériques, etc. Le pied à coulisse est couramment utilisé dans notre entreprise. Le pied à coulisse étant l'outil de mesure le plus couramment utilisé dans notre travail, nous allons nous concentrer sur le principe et l'utilisation du pied à coulisse :

5.2.1 Selon leur structure, les pieds à coulisse peuvent être classés en trois catégories : les pieds à coulisse à une face, les pieds à coulisse à deux faces, les pieds à coulisse à trois usages, etc.

(1) Les pieds à coulisse unilatéraux ont des mâchoires de mesure internes et externes et peuvent mesurer des dimensions internes et externes (figure 1-1).

(2) Les pieds à coulisse à double face sont dotés d'une mâchoire de mesure externe en forme de couteau sur la mâchoire supérieure et de mâchoires de mesure interne et externe sur la mâchoire inférieure, ce qui permet de mesurer les dimensions internes et externes (figure 1-2).

(3) Les pieds à coulisse à trois usages sont dotés d'une mâchoire de mesure interne en forme de couteau utilisée pour mesurer les dimensions internes, de mâchoires de mesure externes avec des surfaces de mesure plates et en forme de couteau utilisées pour mesurer les dimensions externes, et d'une jauge de profondeur au dos de la règle utilisée pour mesurer la profondeur et la hauteur (figure 1-3).

5.2.2 Principe et méthode de lecture du pied à coulisse

Afin de maîtriser l'utilisation correcte des pieds à coulisse, il est nécessaire d'apprendre à les lire avec précision et à les utiliser correctement. Le dispositif de lecture du pied à coulisse est composé du corps de la règle et du vernier. Lorsque la mâchoire de mesure mobile du cadre de la règle est en contact avec la mâchoire de mesure fixe du corps de la règle, la ligne "0" (appelée ligne zéro du vernier) du cadre de la règle est alignée avec la ligne "0" du corps de la règle, et la distance entre les mâchoires de mesure est égale à zéro. Pendant la mesure, le cadre de la règle doit être déplacé jusqu'à une certaine position sur l'échelle, et la distance entre la mâchoire de mesure mobile et la mâchoire de mesure fixe est la taille mesurée, comme le montre la figure 1-4.

Si la ligne zéro du vernier est exactement alignée avec la graduation indiquant 30 mm sur le corps de la règle, que faire si la valeur indiquée par la ligne zéro du vernier sur le corps de la règle est légèrement supérieure à 30 mm ? Dans ce cas, la partie entière de la taille mesurée (30 mm) peut être lue sur la ligne graduée du corps de la règle à gauche de la ligne zéro du vernier (indiquée par la flèche sur la figure), et la partie décimale inférieure à 1 mm peut être lue à l'aide du vernier (indiquée par la ligne ● sur la figure, soit 0,7 mm). La somme des deux est de 30,7 mm, ce qui est la caractéristique commune des instruments de mesure à vernier. On voit donc que la clé de la lecture d'un pied à coulisse réside dans la lecture de la partie décimale.

La méthode de lecture de la partie décimale du vernier consiste à identifier d'abord la ligne du vernier qui s'aligne sur une ligne du corps de la règle. Ensuite, on multiplie le numéro d'ordre de cette ligne sur le vernier par la valeur de lecture du vernier, et le résultat est la lecture du vernier. Autrement dit, lecture du vernier = valeur de lecture du vernier * numéro d'ordre de la ligne d'alignement sur le vernier.

La lecture d'un pied à coulisse peut être divisée en trois étapes :

• Lisez d'abord la partie entière : Regardez la valeur de la ligne d'échelle la plus proche à gauche de la ligne zéro du vernier sur le corps de la règle et lisez la partie entière de la taille mesurée.
• Lisez ensuite la partie décimale : Regardez à droite de la ligne zéro du vernier et comptez quelle ligne du vernier s'aligne sur une ligne du corps de la règle. Lire la partie décimale de la taille mesurée en multipliant la valeur de lecture du vernier par le numéro d'ordre de la ligne d'alignement sur le vernier.
• Calculez la taille mesurée : Additionnez les parties entières et décimales obtenues lors des deux étapes précédentes, et la somme est la taille mesurée du pied à coulisse.

5.2.3 Utilisation d'un pied à coulisse

Lors de l'utilisation du pied à coulisse pour mesurer la taille de la pièce, les points suivants doivent être pris en compte :

(1) Avant la mesure, essuyez le pied à coulisse et vérifiez que les deux surfaces de mesure et les bords de mesure du pied à coulisse sont plats et non endommagés. Lorsque les deux mâchoires de mesure sont fermement fixées, il ne doit pas y avoir d'écart évident et les lignes de zéro du vernier et de l'échelle principale doivent s'aligner l'une sur l'autre. Ce processus est appelé vérification de la position zéro du pied à coulisse.

(2) Lorsque l'on déplace le cadre de la règle, le mouvement doit être régulier, sans être trop lâche ou trop serré, et il ne doit pas y avoir de tremblement. Lorsque le cadre de la règle est fixé à l'aide d'une vis de fixation, la lecture du pied à coulisse ne doit pas changer. Lors du déplacement du cadre de la règle, ne pas oublier de desserrer la vis de fixation, ni de la serrer trop fort pour éviter qu'elle ne tombe.

(3) Lors de la mesure des dimensions extérieures de la pièce : la ligne de connexion des deux surfaces de mesure du pied à coulisse doit être perpendiculaire à la surface mesurée de la pièce et ne doit pas être oblique. Pendant la mesure, le pied à coulisse peut être légèrement secoué pour corriger la position verticale, comme le montre la figure 1-5. Sinon, si les mâchoires de mesure sont dans la mauvaise position, comme le montre la figure 1-5, le résultat de la mesure "a" sera plus grand que la taille réelle "b". Tout d'abord, ouvrez la mâchoire de mesure mobile du pied à coulisse afin que les mâchoires de mesure puissent être insérées librement dans la pièce à mesurer.

Placez ensuite la pièce contre la mâchoire de mesure fixe et déplacez le cadre de la règle pour que la mâchoire de mesure mobile entre en contact avec la pièce en exerçant une légère pression. Si le pied à coulisse est équipé d'un dispositif micrométrique, vous pouvez serrer la vis de fixation du dispositif micrométrique à ce moment-là, puis tourner l'écrou de réglage pour que les mâchoires de mesure entrent en contact avec la pièce et lisent la taille. Ne réglez jamais les deux mâchoires de mesure du pied à coulisse de manière à ce qu'elles soient proches de la taille mesurée, voire plus petites, et forcez le pied à coulisse à s'accrocher à la pièce. Les mâchoires de mesure se déformeraient ou s'useraient prématurément, ce qui ferait perdre au pied à coulisse la précision requise.

Figures 1-5 : Positions correctes et incorrectes pour la mesure des dimensions extérieures

Lors de la mesure de rainures, la surface de mesure du pied à coulisse doit être utilisée pour mesurer avec le bord de la lame, et il est préférable d'éviter de mesurer les dimensions extérieures avec la lame de mesure terminale et les griffes de mesure en forme de couteau. Pour la taille des rainures circulaires, les griffes de mesure en forme de couteau doivent être utilisées pour la mesure, et la lame de mesure plate ne doit pas être utilisée pour la mesure, comme le montre la figure 1-6.

Figure 1-6 : Positions correctes et incorrectes pour la mesure des rainures

Lors de la mesure de la largeur de la rainure, la position du pied à coulisse doit également être ajustée correctement. La ligne de jonction entre les deux bords de mesure du pied à coulisse doit être perpendiculaire à la rainure et non inclinée. Sinon, si la griffe de mesure est mal positionnée, comme le montre la figure 1-7, le résultat de la mesure sera inexact (peut-être trop grand ou trop petit).

Figure 1-7 : Positions correctes et incorrectes pour la mesure de la largeur de la rainure

(4) Lors de la mesure des dimensions internes de la pièce : comme indiqué dans la figure 1-8. La distance entre les griffes de mesure doit être inférieure à la dimension interne mesurée. Après avoir pénétré dans le trou intérieur de la pièce, ouvrez lentement et touchez doucement la surface intérieure de la pièce. Après avoir fixé le pied à coulisse à l'aide d'une vis de fixation, retirez doucement le pied à coulisse pour lire la mesure.

Lors du retrait de la griffe de mesure, la force doit être régulière et le pied à coulisse doit glisser le long de la ligne médiane du trou sans basculer, afin d'éviter la torsion, la déformation et l'usure inutile des griffes de mesure. En même temps, cela ferait bouger le cadre de l'échelle et affecterait la précision de la mesure. Les deux arêtes de mesure du pied à coulisse doivent se trouver sur le diamètre du trou et ne pas être de travers.

La figure 1-9 montre les positions correctes et incorrectes pour mesurer des trous intérieurs avec des pieds à coulisse équipés de griffes de mesure en forme de couteau et de griffes de mesure de surface cylindrique. Lorsque la griffe de mesure est mal positionnée, le résultat de la mesure sera plus petit que l'ouverture réelle D.

(5) Lors de la mesure des dimensions intérieures avec la surface de mesure externe de la griffe de mesure inférieure, l'épaisseur de la griffe de mesure doit être ajoutée au résultat de la mesure lors de sa lecture. En d'autres termes, la lecture sur le pied à coulisse plus l'épaisseur de la griffe de mesure constitue la dimension interne de la pièce mesurée. L'épaisseur de la griffe de mesure du pied à coulisse dont la plage de mesure est inférieure à 500 mm est généralement de 10 mm. Toutefois, lorsque la griffe de mesure est usée ou réparée, l'épaisseur de la griffe de mesure est inférieure à 10 mm, et cette valeur de correction doit également être prise en compte lors de la lecture du résultat de la mesure.

(6) Lors de l'utilisation du pied à coulisse pour mesurer une pièce, une pression excessive n'est pas autorisée, et la pression utilisée doit permettre aux deux griffes de mesure d'entrer en contact avec la surface de la pièce. Si la pression de mesure est trop élevée, non seulement les griffes de mesure se plieront ou s'useront, mais elles se déformeront également sous l'effet de la pression, ce qui entraînera des résultats de mesure inexacts (dimensions extérieures inférieures à la taille réelle et dimensions intérieures supérieures à la taille réelle).

(7) Lors de la lecture du résultat de la mesure sur le pied à coulisse, tenir le pied à coulisse horizontalement et l'orienter dans la direction de la lumière vive, en veillant à ce que la ligne de visée soit aussi perpendiculaire que possible à la surface de l'échelle, afin d'éviter les erreurs de lecture dues à l'obliquité de la ligne de visée.

(8) Pour obtenir des résultats de mesure précis, il est possible d'effectuer des mesures multiples. Cela signifie que des mesures sont effectuées dans différentes directions sur la même section de la pièce. Pour les pièces plus longues, les mesures doivent être effectuées à différents endroits sur toute la longueur afin d'obtenir un résultat relativement précis.

5.3. Jauge de profondeur :

La jauge de profondeur illustrée à la figure 1-10 est utilisée pour mesurer la profondeur d'une pièce, la hauteur d'une marche ou la profondeur d'une rainure. Sa structure se caractérise par le fait que les deux griffes de mesure du cadre de l'échelle 3 sont reliées entre elles pour former une base de mesure 1 avec un vernier, et que la face d'extrémité de la base et la face d'extrémité du corps de l'échelle 4 sont ses deux surfaces de mesure. Lors de la mesure de la profondeur d'un trou interne, la face d'extrémité de la base doit être fermement fixée à la face d'extrémité du trou mesuré, et le corps de l'échelle doit être inséré parallèlement à la ligne centrale du trou mesuré. La distance entre la face d'extrémité du corps de l'échelle et la face d'extrémité de la base est la dimension de la profondeur de la pièce mesurée.

Sa méthode de lecture est exactement la même que celle du pied à coulisse.

• 1- Base de mesure ;
• 2- Vis de fixation ;
• 3- Cadre de l'échelle ;
• Corps à 4 échelles ;
• 5- Vernier

5.4. Micromètre :

Également connu sous le nom de micromètre à vis, il s'agit d'un outil de mesure fabriqué selon le principe de la micromesure à vis. Sa précision de mesure est supérieure à celle d'un pied à coulisse et il est plus souple dans ses mesures. C'est pourquoi il est souvent utilisé lorsqu'une grande précision d'usinage est requise.

En fonction de la résolution de lecture, elle est divisée en une échelle de centième et une échelle de millième. La valeur de lecture de la centième échelle est de 0,01 mm, et la valeur de lecture de la millième échelle est de 0,001 mm. Dans les usines, les échelles du centième et du millième sont communément appelées calibre à vernier ou calibre millimétrique. La fabrication de tôles utilise principalement des pieds à coulisse à échelle centième dont la valeur de lecture est de 0,01 mm.

5.4.1 Méthode d'utilisation d'un micromètre à l'échelle du millième :

• Étape 1 : Sélectionnez la gamme appropriée de pieds à coulisse en fonction des besoins.
• Étape 2 : Nettoyez le corps de l'échelle et les faces de mesure du micromètre.
• Étape 3 : Installez le micromètre sur le support micrométrique, fixez-le et mettez-le à zéro.
• Étape 4 : Placez la pièce entre les deux faces de travail, ajustez le dé à coudre jusqu'à ce que la face de travail touche rapidement la pièce, puis ajustez le dispositif de mesure de la force jusqu'à ce que vous entendiez trois "clics".

5.4.2 Méthode de lecture du micromètre à l'échelle du millième :

• Étape 1 : Lire la taille de la ligne de graduation exposée sur le manchon fixe, en veillant à ne pas manquer la valeur de la ligne de graduation de 0,5 mm qui doit être lue.
• Étape 2 : Lisez la taille sur le dé à coudre et voyez quelle grille sur la circonférence du dé à coudre s'aligne avec le repère de la ligne centrale du manchon fixe, puis multipliez le nombre de grilles par 0,001 mm pour obtenir la taille sur le dé à coudre.
• Étape 3 : Additionnez les deux nombres ci-dessus pour obtenir la dimension mesurée sur le pied à coulisse.

Exemple : Comme le montre la figure ci-dessous, lisez la graduation supérieure du manchon comme étant 3, et la graduation inférieure après 3, ce qui signifie 3+0,5=3,5. Lisez ensuite l'échelle du manchon alignée sur 25, soit 25×0,001=0,025. En les additionnant, on obtient un résultat de 3,525.

5.5. Règle angulaire universelle :

Il s'agit d'un outil de mesure d'angle utilisé pour mesurer les angles internes et externes de pièces de précision ou pour marquer des angles.

Méthode d'utilisation et de lecture de la règle angulaire universelle :

Le mécanisme de lecture de la règle angulaire universelle, comme le montre la figure de droite, est composé d'une base d'échelle 1 avec des lignes de graduation d'angle de base et d'un vernier 3 fixé sur la plaque sectorielle 6. La plaque sectorielle peut tourner et se déplacer sur la base (avec un frein 5) pour former un mécanisme de lecture de vernier similaire à celui d'un pied à coulisse.

Chaque grille des lignes graduées de la règle angulaire universelle a un degré de 1º. Comme le vernier comporte 30 grilles, qui occupent un angle total de 29º, la différence de degré entre chaque ligne de la grille est de

La précision de la règle universelle d'angle est donc de 2′.

La méthode de lecture de la règle angulaire universelle est la même que celle du pied à coulisse. Il faut d'abord lire l'angle avant la ligne zéro du vernier, puis lire la valeur "minute" de l'angle sur le vernier. L'addition des deux valeurs donne la valeur de l'angle de la pièce mesurée.

Sur la règle angulaire universelle, la règle de base 4 est fixée sur la base, et la règle angulaire 2 est fixée sur la plaque sectorielle par un bloc de serrage 7. La règle mobile 8 est fixée à la règle d'angle par un bloc de serrage. Si la règle d'angle 2 est retirée, la règle droite 8 peut également être fixée sur la plaque sectorielle. Comme la règle angulaire 2 et la règle droite 8 peuvent être déplacées et remplacées, la règle angulaire universelle peut mesurer n'importe quel angle de 0º à 320º, comme le montre la figure 1-11.

Comme le montre la figure 1-11, lorsque la règle d'angle et la règle droite sont entièrement installées, il est possible de mesurer des angles externes de 0º à 50º. Lorsque seule la règle droite est installée, il est possible de mesurer des angles de 50º à 140º. Lorsque seule la règle d'angle est installée, il est possible de mesurer des angles de 140º à 230º. Lorsque la règle d'angle et la règle droite sont retirées, il est possible de mesurer des angles de 230º à 320º (c'est-à-dire des angles internes de 40º à 130º).

Les lignes de graduation de l'angle de base sur la base de l'échelle de la règle angulaire universelle vont uniquement de 0º à 90º. Si l'angle mesuré de la pièce est supérieur à 90º, une valeur de base (90º, 180º, 270º) doit être ajoutée à la lecture. Lorsque l'angle de la pièce est >90º à 180º, l'angle mesuré = 90º + la lecture de la règle angulaire universelle ; >180º à 270º, l'angle mesuré = 180º + la lecture de la règle angulaire universelle ; >270º à 320º, l'angle mesuré = 270º + la lecture de la règle angulaire universelle.

Lors de l'utilisation de la règle angulaire universelle pour mesurer l'angle d'une pièce, la règle de base doit être alignée sur la ligne de base de la direction de l'angle de la pièce, et la pièce doit être entièrement en contact avec les deux surfaces de mesure de la jauge angulaire afin d'éviter les erreurs de mesure.

6. Introduction aux principales technologies de traitement

6.1 Processus d'estampillage

6.1.1 Exigences minimales pour la taille du poinçonnage En raison des limites de résistance de la matrice de poinçonnage, l'ouverture ne peut pas être trop petite. La taille minimale du trou perforé dépend de la forme du trou, des propriétés mécaniques du matériau et de l'épaisseur du matériau.

Le tableau 6-1 énumère les dimensions minimales des trous pour le poinçonnage.

6.1.2 Pas minimum de poinçonnage

La distance minimale entre le bord de la pièce poinçonnée et le contour est limitée en fonction de la forme de la pièce et du trou, comme le montre la figure 1-12.

6.1.3 Exigences relatives au chevauchement du poinçonnage

La précision des trous et des contours, et des trous et des contours traités par les matrices composées est relativement facile à assurer, et l'efficacité du traitement est élevée. Toutefois, la distance entre les trous et les contours et entre les trous et les contours doit pouvoir répondre aux exigences minimales d'épaisseur de paroi de la matrice composée, comme le montre la figure 1-13.

Tableau 6-2 : Taille minimale de chevauchement pour le traitement des pièces de poinçonnage et de découpage à l'aide de matrices composées.

6.1.4 Poinçonner avant le pliage pour s'assurer que les trous ne sont pas déformés. La distance minimale entre les trous et les bords pliés est indiquée à la figure 1-14. La formule pour cette distance est X≥2t+R.

Lors du poinçonnage de trous dans des pièces embouties, comme le montre la figure 1-15, il convient de respecter une certaine distance entre la paroi du trou et la paroi droite de la pièce afin de garantir la précision de la forme et de la position des trous ainsi que la solidité du moule. Les distances a1 et a2 doivent répondre aux exigences suivantes :

• a1 ≥ R1 + 0,5t
• a2 ≥ R2 + 0,5t

Où R1 et R2 sont le rayon de l'arrondi et t l'épaisseur de la plaque.

6.1.6 Questions et exigences à prendre en compte lors du poinçonnage numérique :

Les matériaux d'une épaisseur inférieure à 0,6 mm sont faciles à déformer et la plage d'usinage est limitée par le moule et la pince, de sorte que le poinçonnage numérique n'est généralement pas adapté.

Les matériaux présentant une dureté et une ténacité modérées ont de bonnes propriétés de poinçonnage et de coupe. Si la dureté est trop élevée, le force de perforation augmentera, ce qui peut avoir un impact négatif sur la tête de poinçonnage et la précision. Si la dureté est trop faible, la déformation pendant le poinçonnage sera importante, ce qui limite considérablement la précision.

Une grande plasticité des matériaux est avantageuse pour les processus de formage, mais peut ne pas convenir au grignotage ou au poinçonnage continu, et n'est pas très adaptée au poinçonnage et à l'ébarbage. Une ténacité appropriée est bénéfique pour le poinçonnage, car elle peut supprimer le degré de déformation pendant le poinçonnage. Toutefois, une ténacité élevée peut entraîner un rebond important après le poinçonnage, ce qui peut nuire à la précision.

Lors de l'estampage de plaques d'acier ordinaire à faible teneur en carbone, le diamètre et la largeur du moule doivent être supérieurs à l'épaisseur du matériau. Par exemple, un moule d'un diamètre de Φ1,4 ne peut pas poinçonner un matériau de 1,5 mm. Les moules pour le poinçonnage des plaques en alliage d'aluminium et de cuivre peuvent être plus petits, mais les moules pour le poinçonnage des plaques en acier inoxydable et en acier à haute teneur en carbone doivent être plus grands. Dans le cas contraire, le moule est susceptible de se fracturer et de s'endommager.

Les plaques en acier inoxydable ne conviennent généralement pas au poinçonnage numérique. Bien sûr, les plaques d'acier inoxydable d'une épaisseur de 0,8 mm à 2,5 mm peuvent être traitées par poinçonnage numérique, mais cela entraîne une usure plus importante du moule et un taux de rebut plus élevé que pour les plaques d'acier ordinaires.

6.2 Processus de pliage

Le cintrage de la tôle désigne le processus de modification de l'angle de la tôle ou du composant, tel que le cintrage d'une tôle en forme de V, de U, etc. Il existe généralement deux méthodes de pliage des tôles : le pliage par moulage, utilisé pour les structures complexes, les petits volumes et la production à grande échelle de structures en tôle ; le pliage par machine à plier, utilisé pour le traitement de structures en tôle de dimensions relativement importantes ou de faibles volumes de production. Actuellement, les produits de notre société utilisent principalement des machines de pliage pour le traitement.

6.2.1 Principes de base de la séquence du processus de pliage :

• Plier de l'intérieur vers l'extérieur ;
• La courbure va de la petite à la grande ;
• Il faut d'abord plier les formes spéciales, puis les formes générales ;
• La formation du processus précédent ne doit pas interférer avec les processus suivants.

6.2.2 Rayon de courbure

Lorsque le matériau est plié, la couche externe est étirée tandis que la couche interne est comprimée dans la zone de l'angle arrondi. Lorsque l'épaisseur du matériau est constante, plus le rayon interne r est petit, plus l'étirement et la compression du matériau sont importants. Lorsque la contrainte de traction au niveau de l'angle extérieur dépasse la résistance ultime du matériau, des fissures et des ruptures peuvent se produire. Par conséquent, la conception structurelle des pièces pliées doit éviter les petits rayons de courbure. Le rayon de courbure flexion minimale pour les matériaux courants est indiqué dans le tableau ci-dessous.

Tableau 6-1 : Liste des rayons de courbure minimaux pour les matériaux métalliques couramment utilisés

• Le rayon de courbure fait référence au rayon intérieur de la pièce courbée, "t" étant l'épaisseur du matériau.
• "t" représente l'épaisseur du matériau, "M" indique l'état recuit, "Y" indique l'état trempé et "Y2" l'état semi-durci.

6.2.3 Tableau de référence pour les dimensions minimales des bords de pliage des tôles d'acier

Pour les pièces dont les dimensions de pliage sont inférieures aux spécifications ci-dessus, il convient d'utiliser un moule séparé pour le traitement.

6.2.4 Distance minimale entre les trous et les trous elliptiques et les bords de pliage :

Comme le montre la figure 1-16, si le bord du trou de la zone de pliage est trop proche de la ligne de pliage, le matériau ne peut pas être soulevé pendant le pliage, ce qui entraîne une déformation de la forme du trou. Par conséquent, la distance entre le bord du trou et la ligne de pliage doit être supérieure à la distance minimale X≥t+R entre le bord du trou et la ligne de pliage.

Tableau 6-2 : Distance minimale entre les trous ronds et les bords de pliage.

Comme le montre la figure 1-17, si le trou elliptique est trop proche de la ligne de pliage, le matériau sera soulevé pendant le pliage, ce qui entraînera une déformation de la forme du trou. Par conséquent, la distance entre le bord du trou et la ligne de pliage doit être supérieure à la distance minimale du bord du trou indiquée dans le tableau 1-14.

Tableau 6-3 : Distance minimale entre les trous elliptiques et les bords de pliage.

6.2.5 Trous, fentes et encoches de traitement pour les Pièces à plier:

Au cours du processus de pliage, si le bord plié de la pièce doit être plié sur le bord intérieur de l'ébauche, il est recommandé d'ajouter des trous de traitement, des fentes ou des encoches pour éviter les déchirures et les déformations, comme le montre la figure 1-18.

• Le diamètre de l'orifice de traitement doit être ≥t.
• La largeur de l'encoche de traitement doit être ≥t et la profondeur doit être ≥1,5t.