Logiciel de fabrication de pièces de tôlerie

Autodesk Fusion pour la fabrication de pièces de tôlerie

Autodesk Fusion rationalise votre travail en rassemblant les processus de conception, de test, de documentation et de fabrication au sein d’un seul outil intégré pour le développement des produits. 

Utilisation de machines CNC de découpe au laser pour la conception de tôlerie

Qu’est-ce que la conception de tôlerie ?

La fabrication de pièces de tôlerie consiste à créer des structures et des composants métalliques en coupant, en pliant et en assemblant des tôles. Ce processus commence généralement par la découpe. Réalisée à l’aide de diverses méthodes (cisaillement, découpe au laser, au jet d’eau (anglais) ou au plasma), elle donne aux tôles les dimensions recherchées. Ensuite, les tôles sont pliées selon la forme souhaitée avec différents outils (plieuses, rouleaux ou autres) pour obtenir les courbures et les angles spécifiés par la conception. Enfin, les pièces coupées et pliées sont assemblées à l’aide de techniques telles que la soudure, le rivetage ou le collage par produit adhésif pour finaliser la structure ou le composant.

Notre logiciel de conception de tôlerie est calibré pour la conception, l’ingénierie et la fabrication de composants et de produits de tôlerie. Il inclut des outils et des fonctionnalités qui facilitent la création, la modification et l’optimisation des pièces de tôlerie, mais également l’élaboration d’instructions et de documents sur la fabrication.

Processus de fabrication de pièces de tôlerie

La fabrication de pièces de tôlerie comporte plusieurs étapes qui permettent de transformer des tôles plates et de leur donner une certaine forme ou une structure. Voici les étapes que l’on retrouve généralement dans ce processus :

Conception

Des conceptions et des plans détaillés sont créés à l’aide d’un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur). Les ingénieurs examinent et finalisent les conceptions pour assurer leur fabricabilité et leur conformité aux spécifications.

 

Choix des matériaux

Le type et l’épaisseur des tôles choisies dépendent des exigences du projet.

 

Découpe

Le cisaillement consiste à couper de grandes tôles en plus petits morceaux à l’aide d’une cisaille. La découpe au laser permet d’obtenir des formes précises à l’aide d’un laser très puissant. La découpe au plasma utilise une torche à plasma pour les métaux épais. La découpe au jet d’eau repose sur de l’eau à haute pression et des matériaux abrasifs.

 

Formage

Le pliage utilise des plieuses ou d’autres machines pour donner une courbure au métal, tandis que le cintrage lui donne une forme conique ou cylindrique. L’estampage consiste à presser le métal dans une matrice pour obtenir des motifs spécifiques. Le poinçonnage permet de créer des trous ou des formes à l’aide d’une presse à poinçonner.

 

Jointure

Les pièces formées sont jointes à l’aide de différentes méthodes : soudage, rivetage, boulonnage et collage par produit adhésif. Le soudage consiste à faire fondre et à fusionner les morceaux de métal. Lors du rivetage, les pièces sont attachées à l’aide de rivets. Lors du boulonnage, elles sont fixées à l’aide de boulons et d’écrous. Pour obtenir un collage par produit adhésif, les pièces sont collées à l’aide de matériaux adhésifs industriels.

 

Finition

L’application de traitements de surface améliore l’apparence, la durabilité et la résistance à la corrosion. La finition comprend l’ébavurage pour éliminer les arêtes vives, le polissage pour une finition soignée, le revêtement par peinture ou poudre, ou encore le placage pour la protection et l’esthétique.

 

Inspection et contrôle qualité

La vérification de la précision, des cotes et de la qualité des pièces fabriquées assure la conformité du produit final aux spécifications et aux normes de conception.

 

Assemblage

Les composants finis sont assemblés dans le produit final. L’inspection finale permet de vérifier le fonctionnement correct de cet assemblage.

 

Qu’est-ce que le formage de tôles ?

Le formage de tôles est un processus de fabrication qui permet de façonner des tôles plates et de les configurer sans enlever de matière. L’application d’une force à la tôle entraîne une déformation plastique, qui lui donne une nouvelle forme permanente. Il existe plusieurs méthodes de formage. Les principales sont les suivantes :

  • Estampage : le métal est pressé dans une matrice pour obtenir des formes et des motifs spécifiques.
  • Emboutissage profond : la tôle est étirée dans une matrice pour créer des formes profondes et creuses comme des tasses et des boîtes de conserve.
  • Profilage : cette méthode permet de donner la forme voulue au métal en le faisant passer à travers une succession de cylindres.
  • Pliage : ce procédé permet de créer des angles et des courbures en déformant le métal de manière rectiligne.
  • Repoussage : ce procédé permet de mettre en forme des feuilles de métal pour créer des formes symétriques et rondes à l’aide d’un tour. Le formage par étirage étire le métal sur un bloc de forme pour créer des formes complexes et incurvées.
  • Hydroformage : le métal est pressé dans une matrice à l’aide d’un fluide hydraulique sous haute pression afin de produire des formes complexes avec des surfaces lisses. 

Quelles sont les méthodes utilisées pour la fabrication de pièces de tôlerie ?

Ces méthodes de conception et de fabrication de pièces de tôlerie permettent de créer une large gamme de produits, de composants et de structures de tôlerie pour différents secteurs d’activité et diverses applications.

Conception de tôlerie par découpe au jet d’eau

Jet d’eau

De l’eau sous pression, mélangée à des abrasifs, est utilisée pour découper de l’acier inoxydable, de l’Inconel, du titane, de l’aluminium, de l’acier à outils, de la céramique, du granit et des plaques de blindage, avec une finition d’arête impeccable.

Conception de tôlerie par découpe au laser

Laser

Un laser à gaz, comme le CO2, est transmis par le biais d’un faisceau, guidé par des miroirs, et orienté vers le matériau avec un niveau de précision extrêmement élevé.

Conception de tôlerie par découpe au plasma

Plasma

Le processus au plasma utilise un gaz conducteur d’électricité pour transférer l’énergie depuis une torche vers le matériau en cours de découpe. Cette méthode a été développée pour les métaux qui ne peuvent pas être découpés à la flamme, comme l’acier inoxydable, l’aluminium et le cuivre.

Connaissez-vous ces outils de conception de tôlerie ?

Bords tombés

Bords tombés

Un bord tombé est une fonction courante en tôlerie : il s’agit d’un pli relié sur une face fixe, le long d’une arête droite.

 

Calculs de plis de tôlerie

Calculs de pliage

Les calculs de pliage permettent de calculer la longueur correcte d’une conception de tôlerie fabriquée à plat, avant son pliage selon un facteur K pour atteindre son état final.

 

Tables de jauge de tôlerie

Tables de jauge

Les tables de jauge définissent l’épaisseur de la tôlerie en pouces et en millimètres. Il en existe plusieurs types en fonction du matériau utilisé pour la tôle.

 

Avantages de la fabrication de pièces tôlerie

Personnalisation

La fabrication de pièces de tôlerie est un processus économique, en particulier pour la production à grande échelle. Les techniques modernes, telles que la découpe au laser et l’usinage CNC, réduisent le gaspillage et les coûts de main-d’œuvre, tout en accélérant la mise sur le marché.

 

Durabilité

À la fois robustes et durables, les tôles sont des matériaux parfaitement adaptés à la fabrication de composants légers et résilients. Elles peuvent résister à des conditions difficiles, et se caractérisent par leur longévité et leur faible coût d'entretien.

 

Économies

La fabrication de pièces de tôlerie est un processus économique, en particulier pour la production à grande échelle. Les techniques modernes, telles que la découpe au laser et l’usinage CNC, réduisent le gaspillage et les coûts de main-d’œuvre, tout en accélérant la mise sur le marché.

 

Pourquoi ai-je besoin d’un logiciel de fabrication de pièces de tôlerie ?

Les logiciels de conception et de fabrication de pièces de tôlerie comme Autodesk Fusion combinent plusieurs fonctionnalités de conception 2D et 3D qui permettent aux ingénieurs et aux concepteurs de créer des modèles précis de composants de tôlerie. Les utilisateurs peuvent définir des paramètres tels que l’épaisseur du matériau, les pertes au pli, les tailles de perçage et d’autres fonctions géométriques utiles pour la fabrication de tôles.

Rationalisez l’ensemble de votre workflow de tôlerie, depuis la conception jusqu’à la fabrication, en travaillant avec un seul package logiciel. Avec Autodesk Fusion, connectez les workflows 2D et 3D pour créer, modifier et documenter vos conceptions de tôlerie, et ainsi simplifier et accélérer la mise à plat en production.

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Autodesk Fusion for Manufacturing

Autodesk Fusion for Manufacturing est une plate-forme intégrant la CAO et la FAO qui combine la modélisation paramétrique, la conception pour la fabrication, les dessins, l’impression 3D, la fabrication de pièces de tôlerie et la collaboration cloud avec de puissantes fonctionnalités d’usinage 3 axes, de fraisage 4 et 5 axes, d’inspection de pièces, de tournage-fraisage, de palpage, d’ébavurage et de trajectoires d’outil avancées.

Pourquoi choisir Autodesk Fusion pour la conception de pièces de tôlerie ?

Découvrez les principales raisons d’utiliser Autodesk Fusion pour la fabrication de pièces de tôlerie.

Fonctionnalités complètes de conception de tôlerie

Fusion propose une gamme d’outils spécialisés spécifiquement conçus pour la conception de pièces de tôlerie, notamment des commandes de pliage et de dépliage, des paramètres propres à la tôlerie, des grugeages en coin, la création de bords tombés, etc. Ces fonctionnalités rationalisent le processus de conception et permettent aux concepteurs de créer des composants de tôlerie précis.

Collaboration dans le cloud

Grâce aux outils de collaboration cloud, plusieurs utilisateurs peuvent travailler sur la même conception en temps réel. Les logiciels cloud (anglais) sont particulièrement utiles pour les équipes de conception de produits, certaines parties des produits étant souvent conçues et fabriquées par différents intervenants sur différents sites.

CAO et FAO intégrées

Fusion combine des fonctionnalités de conception assistée par ordinateur (CAO) (anglais) et de fabrication assistée par ordinateur (FAO) sur une seule plate-forme. Cette intégration permet aux concepteurs de passer en toute transparence de la création de modèles de tôlerie en 3D à la génération de trajectoires d’outil pour les processus de fabrication.

Outils de modélisation paramétrique flexibles

Grâce à la flexibilité des techniques de modélisation paramétrique, les concepteurs peuvent créer des conceptions de pièces de tôlerie adaptatives. Lorsqu’ils utilisent la modélisation paramétrique, les modifications apportées à la conception sont propagées dans l’ensemble du modèle, en mettant automatiquement à jour les fonctions et en conservant l’intention du concepteur. Cette fonctionnalité est un précieux atout pour la conception de tôlerie, où les modifications et itérations sont fréquentes.

Fonctionnalités de simulation conviviales

Rationalisez votre processus de formage de tôles par déformation plastique grâce aux outils de tôlerie de Fusion. Le logiciel simplifie la simulation du formage de tôles grâce à une configuration facile des conditions de charge et de contact, des corrections, des conditions aux limites de déplacement et des propriétés de matériaux non linéaires.

Assistance à la fabrication

Autodesk Fusion prend en charge un large éventail de processus de fabrication couramment utilisés dans la fabrication de tôlerie, notamment la découpe au laser, le poinçonnage, le pliage, le soudage, et plus encore. La fabrication assistée par ordinateur (anglais) génère des trajectoires d’outil pour ces processus de fabrication, ce qui facilite la conversion des conceptions en pièces physiques.

calculs de pliage de tôles

Calculs de pliage de tôles

Les calculs de pliage de tôles tiennent compte de l’impact de différents types de matériaux sur le facteur de pliage. Ces calculs permettent de prédire la forme finale et la précision des cotes des tôles après le pliage. Plusieurs aspects clés sont à prendre en compte dans les calculs de pliage de tôles :

  • Perte au pli : mesure la longueur de l’axe neutre entre les lignes de pli, soit la longueur de l’arc de pliage, qui est ajoutée à la longueur des bords tombés pour obtenir la longueur à plat d’une pièce de tôlerie.
  • Déduction du pli : calcule la longueur du pli de la tôle. La perte au pli et la déduction du pli sont calculées en fonction de l’épaisseur du matériau, de l’angle de pliage, du rayon intérieur et du facteur K.
  • Facteur K : coefficient qui représente le rapport entre la position de l’axe neutre et l’épaisseur du matériau.
  • Retrait extérieur : distance entre le point de pliage extérieur et l’intersection des bords de la pièce.
  • Retour élastique : il s’agit du phénomène qui se produit lorsque le matériau tente de reprendre sa forme après le pliage, en raison de son élasticité.

Dans quels secteurs la fabrication de pièces de tôlerie est-elle utilisée ?

En raison de sa polyvalence, de sa précision et de son efficacité, la fabrication de pièces de tôlerie est employée par les professionnels pour créer des pièces et des composants métalliques, notamment dans ces secteurs :

Biens de consommation

Elle est utilisée dans la production d’électroménagers, d’équipements de cuisine, de meubles et d’autres produits de grande consommation.

Automobile

Elle sert à la fabrication de carrosseries, de châssis, de systèmes d’échappement et de divers composants structurels et esthétiques.


Médecine

Elle joue un rôle clé dans la fabrication de dispositifs médicaux, de boîtiers d’équipements, d’instruments chirurgicaux et de mobilier hospitalier.

Aéronautique

Elle est utilisée pour la production de pièces d’avion telles que des panneaux de fuselage, des ailes, des supports de fixation et autres composants structurels qui requièrent une précision et une durabilité maximales.

Didacticiels sur la fabrication de pièces de tôlerie dans Autodesk Fusion

Ces didacticiels vous aideront à vous familiariser avec la conception et la fabrication de pièces de tôlerie dans Autodesk Fusion.

Secteurs Fusion 360 Automobile Conception et fabrication de produits Processus Fabrication Aéronautique Rubriques Dessinateur Ingénieur mécanique Ingénieur de fabrication Concepteur industriel Dessinateur industriel Conception de produits Modélisation 3D Fabrication Conception Processus de fabrication Fabrication assistée par ordinateur Dessin Simulation et analyse Robots Instrumentation Électronique grand public

Création, modification et application des règles de tôlerie

Apprenez à réaliser plusieurs tâches : création, modification et applications des règles de tôlerie ; utilisation de l’outil Bord tombé et création d’une découpe sur plusieurs faces ; création d’une mise à plat et utilisation dans un dessin dans Fusion.


À l’origine, une pièce de tôlerie est un morceau de tôle plat doté d’une épaisseur constante. Pour les besoins de la fabrication, des détails comme les rayons de pliage et les tailles de grugeage sont généralement les mêmes pour toute la pièce. Vous entrez les valeurs de ces détails et le logiciel les applique au fil de la conception. Par exemple, lorsque vous créez un bord tombé, le pli est ajouté automatiquement.

Mise en route de la conception de tôlerie

Découvrez les bases de la conception de pièces de tôlerie dans Fusion : composants de tôlerie, règles, bords tombés, plis, dépliage de corps en tôle et mises à plat.


Découvrez les fonctionnalités et les workflows nécessaires à la conception de pièces de tôlerie par plieuse. Créez des règles propres à chaque matériau dans une bibliothèque que vous pouvez référencer et partager. Découvrez l’outil Bord tombé basé sur la sélection pour créer une base, un contour, une arête et des jointures de bords tombés. Découpez sur plusieurs plis en dépliant et en pliant les corps pliés. Après avoir suivi ce cours, vous pourrez appliquer vos connaissances à la conception de tôlerie.

Conception d’un modèle de tôlerie

Découvrez comment concevoir un modèle de pièce de tôlerie à l’aide de Fusion. Apprenez à modifier des modèles de tôlerie de manière paramétrique et à configurer une bibliothèque de règles de tôlerie. Étudiez également les workflows de fabrication en aval pour les modèles de tôles.


Commencez à concevoir des pièces de tôlerie avec Autodesk Fusion

Histoire de la fabrication de pièces de tôlerie

La fabrication de pièces de tôlerie remonte aux civilisations de l’Égypte ancienne et de la Mésopotamie, où le métal était martelé à la main pour créer des outils et des objets décoratifs. La révolution industrielle a vu l’avènement de machines, comme les laminoirs et les plieuses, qui ont permis de gagner en précision et en efficacité. Au XXe siècle, l’apparition de la découpe au laser, des machines CNC et de l’automatisation a encore élargi les possibilités du secteur. Aujourd’hui, des logiciels et des machines de pointe permettent de fabriquer des produits d’une grande diversité pour de nombreuses applications.

 

Questions fréquemment posées sur la fabrication de pièces de tôlerie

Comment créer des composants de tôlerie ?

Il existe plusieurs méthodes pour créer des composants de tôlerie dans Autodesk Fusion. Vous pouvez créer un composant de tôlerie à l’aide d’une règle de tôlerie. Cette règle utilise vos paramètres pour définir l’épaisseur du matériau, le rayon de pliage et le grugeage en coin. Vous pouvez également créer un composant de tôlerie à partir de zéro. Utilisez les commandes d’esquisse pour créer le profil d’une face de base ou un premier bord tombé suivant profil. Quittez ensuite l’esquisse et créez la face de tôlerie et les bords tombés. La règle par défaut est utilisée, mais vous pouvez la modifier ou en choisir une autre.

Comment un logiciel de conception de tôlerie permet-il de rationaliser la production de grands volumes ?

Autodesk Fusion intègre des fonctionnalités avancées de modification directe et de modélisation surfacique, conçues pour limiter considérablement le temps nécessaire à la conception pour la production en série. Validez vos modèles numériques 3D pendant la conception, sans avoir recours à un prototype. Testez et optimisez les contraintes dans un environnement de conception intégré unique. De plus, les commandes spécifiques de tôlerie intégrées rationalisent le travail sur les modèles pliés et dépliés.

Quels types de simulations permettant de tester le formage des tôles sont pris en charge dans Autodesk Fusion ?

Autodesk Fusion rationalise le formage des tôles par déformation plastique et simplifie la simulation de ce processus grâce à une configuration facile des conditions de charge et de contact, des corrections, des conditions aux limites de déplacement et des propriétés de matériaux non linéaires.

Quels sont les trois principaux types de fabrication de pièces de tôlerie ?

Les trois principaux types de fabrication de pièces de tôlerie sont les suivants :

1. La découpe consiste à découper la tôle pour obtenir les formes et les dimensions souhaitées à l’aide de méthodes comme le cisaillement, la découpe au laser, au plasma et au jet d’eau. 

2. Le pliage permet de déformer la tôle selon un pli rectiligne pour créer des angles et des courbures avec des outils tels que des plieuses, des galets et des cintreuses. 

3. L’assemblage consiste à assembler différentes pièces de tôlerie pour créer un produit ou un composant final en utilisant des techniques comme le soudage, le rivetage et le collage par produit adhésif.

Quelles sont les techniques de perte au pli disponibles ?

Autodesk Fusion simplifie le calcul de la perte au pli et offre la flexibilité nécessaire pour afficher les résultats de pliage correspondant à vos données. Même si le facteur K par défaut de 0,44 est automatiquement intégré au logiciel, vous pouvez accéder à l’éditeur intégré dans Inventor afin de créer et de modifier des tables de pliage.

Qu’est-ce que la perte au pli de la tôle ?

La perte au pli représente la longueur de la ligne ou de l’axe neutre qui se trouve entre les lignes de pli, à savoir la longueur de l’arc de pliage. Cette mesure est utilisée pour calculer la longueur de tôle plate nécessaire pour obtenir une pièce pliée d’une certaine taille.

 

Lorsqu’une tôle est pliée, la moitié du pli est comprimée et l’autre moitié est étirée. La ligne ou l’axe neutre est la zone de la tôle qui n’est ni comprimée ni étirée lors du processus de pliage. La longueur de l’axe neutre est connue sous le nom de perte au pli.

 

La perte au pli est calculée en fonction du degré du pli, de l’épaisseur de la tôle et du rayon de pliage. La perte au pli ajoutée à la somme des longueurs des deux bords tombés est égale à la longueur totale à plat de la tôle.

 

Il est essentiel de connaître la perte au pli pour obtenir des résultats précis lors de la fabrication de pièces de tôlerie et pour définir des mises à plat qui garantiront un produit final plié conforme à la taille et à la forme souhaitées.

Qu’est-ce qu’un calculateur de pliage de tôles ?

Un calculateur de pliage de tôles est un outil qui vous aide à calculer les paramètres importants requis pour le pliage des tôles. Le calculateur utilise ces paramètres pour déterminer la longueur à plat de la tôle, avant le pliage, de manière à obtenir une pièce finale avec les cotes souhaitées. L’utilisateur saisit généralement le type de matériau, l’angle de pliage, le rayon intérieur et l’épaisseur du matériau, puis le calculateur fournit la perte au pli, la déduction du pli et parfois le facteur K.

 

Ce type de calculateur est un précieux outil pour les ingénieurs, les fabricants et les concepteurs qui travaillent avec des tôles. Il les aide à prévoir avec précision les résultats du pliage et à ajuster leurs conceptions en conséquence.

Qu’est-ce que le facteur K de pliage ?

Lorsqu’on parle du pliage de tôles, le facteur K représente le déplacement de l’axe neutre par rapport à l’épaisseur du matériau. L’axe neutre est la partie du métal qui n’est ni comprimée ni étirée lors du pliage.

 

Lorsqu’une tôle plate est pliée, un côté de la surface du matériau est comprimé tandis que la surface opposée est étirée. L’axe neutre se trouve entre ces deux surfaces et conserve une longueur constante lors du processus de pliage.

 

Le facteur K est calculé à l’aide de la formule : Facteur K = t / T

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