Bride en tôle : types, règles de conception et fabrication

brides en tôle

Une bride en tôle désigne une surface droite ou angulaire qui s'étend d'une ligne de pliage (ou d'une position formée) jusqu'aux bords de la tôle. On pourrait penser que les brides sont de simples éléments de tôlerie. fabrication de produits métalliquesmais elles offrent un renforcement structurel, des surfaces de fixation pour les composants secondaires et facilitent l'assemblage. 

Plusieurs éléments à prendre en compte lors de la fabrication de pièces en tôle avec brides sont à considérer : la conception, le type de matériau, la compatibilité d’assemblage et les opérations de pliage.

Les sections suivantes aborderont les types de brides, les règles de conception, l'impact du choix des matériaux, les étapes de fabrication et les problèmes courants.

Que sont les brides en tôle ? 

Pièces métalliques à brides

Les brides sont les surfaces planes de tôle délimitées par la ligne de pliage et le bord existant de la tôle. Un exemple simple est celui des deux ailes d'un profilé en U métallique obtenu par pliage d'une bande de tôle. De même, de nombreux composants et produits comportent des brides. 

Différentes variables sont utilisées pour définir la forme, la taille et les caractéristiques des brides métalliques. fabrication de tôleCes paramètres comprennent notamment la face de la bride, sa longueur, sa hauteur, son épaisseur, le nombre de trous de boulons et la surface du joint. Les concepteurs et les fabricants choisissent soigneusement ces paramètres lors de la conception et de la fabrication. 

Types de brides en tôle 

Types de brides métalliques 

En fonction du composant que vous fabriquez et des exigences de l'application, vous pouvez choisir des tubes plats, coudés, à ourlet, à languette ou d'autres types de brides. 

Examinons chaque type de bride en tôle :

• Bride plate : Une surface plane et lisse utilisée pour monter les pièces, lesquelles sont réalisées en les pliant à 90° sans décalage ni courbure.
• Bride inclinée : La bride est formée en pliant la tôle à un angle autre que 90° ou toute courbure spécifiée le long de l'extrémité libre. 
• Bride de tuyau : Comme son nom l'indique, la bride de tuyauterie facilite l'assemblage des sections de tuyauterie. Elle comporte des trous taraudés pour le boulonnage et peut également être soudée pour former des joints permanents.
• Bordure d'ourlet : Il s'agit d'un rebord dont les bords sont repliés vers la surface de la tôle ; il peut s'agir de rebords roulés ou de rebords pliés en angle. Le rebord de la tôle renforce les arêtes vives et améliore l'esthétique.  
• Bride à languette : Les languettes ne sont pas exactement des brides, mais de courtes extensions formées par pliage pour assembler, verrouiller et positionner les pièces. 
• Bride d'oreille/de cosse : Comme son nom l'indique, une bride d'oreille est une petite languette percée d'un trou permettant à une fixation de se connecter à d'autres pièces métalliques ou à un support. 
• Bride à trou : Il s'agit d'un anneau circulaire autour d'un trou dans une pièce de tôle, réalisé par formage ou gaufrage, principalement à des fins de renforcement et de fixation. 
• Bride rainurée : Il s'agit d'une bride située sur le bord de la tôle et comportant une petite rainure ou un canal, généralement utilisée à des fins d'étanchéité ou de raccordement. 
• Brides à profil arrondi : Une transition formée pour séparer des bords non parallèles ou décalés, utilisée lorsqu'il est nécessaire de joindre différents contours pour créer un produit/composant sans jointure. 

Règles de conception des brides en tôle

conception de bride en tôle

Il existe plusieurs règles de conception relatives aux brides en tôle, telles que le maintien d'une hauteur et d'une longueur minimales de bride, le dimensionnement des languettes et des ourlets, et les considérations d'assemblage. Passons maintenant aux cinq règles de conception clés des brides et des éléments de tôlerie associés. 

Hauteur et longueur minimales de la bride 

Hauteur et longueur de la bride

Maintenir le minimum longueur de bride dans les pièces de tôlerie est non seulement crucial pour maintenir la résistance structurelle, mais également essentiel pour éviter tout type de désalignement (ou de glissement de la matrice) pendant le pliage à la presse. 

Longueur minimale = 2 à 4 × épaisseur (t), selon le type de matériau 

Hauteur minimale = 4 × épaisseur + rayon de courbure (r)

Si vous avez besoin d'une hauteur de bride plus faible, pliez d'abord la tôle aux dimensions minimales, puis découpez-la au laser ou à la fraiseuse pour obtenir la hauteur souhaitée. Pour des dimensions précises, reportez-vous au tableau des brides standard. 

Spécifications des onglets et des ourlets 

tôle d'ourlet et de languette 

Ces petites protubérances doivent être dimensionnées et conçues pour faciliter la fabrication et éviter tout dommage lors du pliage. De plus, la longueur adéquate des languettes et des ourlets est essentielle à leur bon fonctionnement, sans surépaisseur de matériau.

Longueur d'ourlet recommandée = 1.5 × l'épaisseur de la tôle (t), pour la plupart des métaux 

Longueur minimale de l'onglet = 2 × épaisseur de la feuille (t)

Longueur maximale de l'onglet  ≤ 4 × largeur (w)

Trous et fentes 

trous et fentes dans la tôle

Si vous prévoyez des trous ou des fentes sur les brides, la distance entre la ligne de pliage et ces trous ou fentes doit être au moins égale à trois fois l'épaisseur de la tôle. Cette distance est essentielle pour éviter tout affaiblissement de la structure ou toute rupture du matériau. Par conséquent, il est tout aussi important de calculer et de prendre en compte le diamètre minimal des trous. 

Distance minimale entre la ligne de pliage et les trous (ou fentes) ≥ 3 × Épaisseur de la tôle (t) 

Diamètre minimal du trou = épaisseur de la tôle (t) à 2 × épaisseur de la tôle (t), selon le type de matériau

Rayon de courbure intérieur

rayon de courbure intérieur

Des rayons de courbure trop faibles peuvent provoquer des fissures dans le matériau lors du formage du métal. Il est donc conseillé de choisir un rayon de courbure supérieur à l'épaisseur de la tôle.

Rayon de courbure intérieur minimal (r) ≥ Épaisseur de la tôle (t)

Considérations relatives à l'assemblage 

Tenez compte des facteurs d'assemblage tels que le jeu entre les brides d'accouplement, l'évitement des interférences d'assemblage, l'emplacement des trous de fixation et la tolérance de pliage appropriée. 

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Impacts du choix des matériaux 

Le choix des matériaux pour les brides influe principalement sur les exigences fonctionnelles et la facilité de fabrication. formage de tôlePar conséquent, vous devez identifier les propriétés requises et analyser quel métal y répond tout en offrant une bonne formabilité et un bon rapport coût-efficacité. 

Les matériaux couramment utilisés pour les brides en tôle sont l'acier inoxydable, l'aluminium, l'acier doux et le cuivre. Chacun d'eux possède des propriétés physiques et mécaniques distinctes, ainsi que des degrés de formabilité variables.

• Acier inoxydable: Il présente une excellente résistance à la corrosion, une grande robustesse, une longue durée de vie en fatigue et une bonne formabilité. Cependant, il est plus cher que l'acier doux et d'autres alliages.
• Aluminium: Haute formabilité, résistance à la corrosion et adaptation aux applications légères. Cependant, les rayons de courbure minimaux de l'aluminium sont supérieurs à ceux de l'acier inoxydable et des alliages d'acier. 
• Acier: Plus économique que l'acier inoxydable et l'aluminium, très résistant, et utilisé dans les machines lourdes et les applications structurelles. 
• Cuivre: Excellente formabilité, conductivité thermique et électrique, et attrait esthétique.
• Laiton: Équilibre entre résistance et conductivité, résistant à la corrosion, et utilisé pour les raccords, la plomberie, etc. 

Processus de bordage de tôle étape par étape

pliage en V des brides

Le procédé de bordage des métaux comprend plusieurs étapes, notamment la conception, la découpe de la tôle, la mise en place de l'opération, le pliage de la tôle et le traitement de surface. Dans certains cas, des opérations spécialisées sont nécessaires. Métal techniques de fabrication Des procédés comme l'emboutissage et le profilage à froid sont utilisés pour fabriquer des brides.

La liste ci-dessous illustre les étapes du bordage de la tôle : 

• Conception: Cela commence par la création d'un dessin de tôlerie dans un logiciel de CAO. Lors de la conception, tenez compte des dimensions, des tolérances et de toutes les caractéristiques liées aux brides. 
• Sélection du matériau: Choisissez une tôle et une épaisseur appropriées. Ensuite, tracez le contour de la bride en fonction du dessin.
• Découpe de feuilles : Découpez la grande tôle brute en morceaux plus petits ; la taille plate dont vous avez besoin pour façonner la pièce conçue. 
• Configuration de l'opération : Réglez la matrice et la presse plieuse, puis créez et téléchargez le fichier de code G et M si vous utilisez une machine CNC.
• Opération de pliage : Introduisez la tôle, et la presse plieuse la forcera à se plier et à former le pli. 
• Inspection et finition : Après le pliage, inspectez les pièces pour détecter les défauts et vérifiez leur précision et leur régularité dimensionnelles à l'aide d'instruments de mesure. Ensuite, ébavurez, polissez ou revêtez-les si une finition est nécessaire. 

Problèmes courants de bordage de tôle et comment les éviter ?

défauts de bordage

Il est crucial de prendre en compte les problèmes potentiels et les stratégies de prévention lors du bordage. fabrication métallique de précision des brides, notamment lorsque la précision, l'exactitude et la qualité globale influencent les performances de l'application.

Cracking Le phénomène le plus fréquent se produit sur la surface extérieure de la ligne d'extrémité, ce qui est généralement dû à des rayons de courbure plus serrés. marques de la presse à poinçonner Les marques de frappe et l'empreinte du poinçon pouvaient être visibles en surface. 

Si vous n'avez pas compensé le retour élastique, si vous avez mal réglé le jeu de la matrice ou si un quelconque défaut d'alignement se produit, cela affecte directement le précision de l'angle pliéDe plus, il existe un risque de distorsion des caractéristiques et d'ondulation des brides.

Vous pouvez envisager les stratégies de prévention suivantes pour éviter les problèmes de bordage.

• Tenez compte de la conception en vue de la fabrication (DFM), quelle que soit la technique de fabrication que vous utilisez pour le bordage de la tôle.
• Choisissez l'épaisseur appropriée, les rayons de courbure, la hauteur de la bride, la longueur et les autres paramètres dimensionnels. 
• Veillez à respecter un espacement adéquat entre la ligne de pliage et les éléments présents sur les brides, tels que les trous et les fentes.
• Essayez de standardiser la taille, la forme, les caractéristiques et la tolérance.

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Applications des brides en tôle 

Les brides ne sont pas des composants individuels ; elles sont présentes dans d'innombrables pièces et produits en tôle, allant de simples supports à des boîtiers et assemblages complexes. 

Examinons les applications des brides.

• Renforcement structurel : Les brides servent à améliorer la rigidité des structures sans en augmenter l'épaisseur. Par exemple, les châssis électroniques, les supports de montage, 
• Montage: Les brides offrent une surface plane pour le montage et l'assemblage (soudage, rivetage, boulonnage, etc.). Exemples : supports de calculateurs automobiles, boîtiers et pièces de carter, châssis et supports de fixation. 
• Sécurité et finition des bords : Les brides intègrent également les ourlets pour la finition, ce qui permet une manipulation sûre des pièces.
• Positionnement: Les brides sont également utilisées dans les pièces métalliques pour positionner et aligner les composants d'accouplement, des boîtiers électriques aux panneaux de réfrigérateur. 
• Surface de jonction : Les brides sont utilisées comme surface de jonction dans les réservoirs en tôle, les éléments de toiture, les conduits industriels, etc. 

Si l'on considère le secteur dans son ensemble, automobile, construction, aérospatiale, CVC, architecture, électroniqueet de nombreuses autres industries utilisent des pièces en tôle avec des brides.

Conclusion 

Les brides sont des éléments essentiels des pièces de tôlerie ; elles assurent le renforcement, servent de surface d’assemblage et remplissent également des fonctions spécifiques. Toutefois, il convient de prendre en compte différents facteurs lors de la conception, du choix des matériaux et du processus de formage. 

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Questions Fréquentes Posées

Qu'est-ce qu'une bride en tôlerie ?

Une bride est une partie qui prolonge la ligne de pliage jusqu'au bord de la tôle. De plus, il s'agit d'une caractéristique d'une pièce de tôlerie, et non d'une pièce ou d'un produit spécifique. 

À quoi sert une bride métallique ?

La bride métallique assure la résistance structurelle, sert de surface de montage, facilite les opérations d'assemblage et contribue au positionnement des pièces à assembler. 

Quelle est la distance minimale entre les brides ?

La distance minimale recommandée entre le bord et la bride (de la ligne de pliage au bord) est quatre fois l'épaisseur de la tôle, mais elle peut varier en fonction du type de métal et de l'outillage utilisé.