La formule de la force de pliage
En pliage en l'air, la force nécessaire se calcule avec la formule des abaques des fabricants de presses plieuses :
F (t) = 1,42 × Rm × e² × L ÷ (V × 9,81)
- Rm : résistance à la traction de la tôle, en MPa (N/mm²), lue sur le certificat matière ;
- e : épaisseur et V : ouverture du Vé, en mm ;
- L : longueur de pli, en mètres. Sans elle, on obtient la force par mètre (t/m).
Contrôle : pour un acier à 45 kg/mm² (environ 440 MPa), une tôle de 2 mm sur un Vé de 16 mm demande 16 tonnes par mètre, la valeur des abaques. La force croît avec le carré de l'épaisseur : à Vé constant, doubler l'épaisseur multiplie la force par quatre.
Tableau de force de pliage en tonnes par mètre
Avec le Vé conseillé (environ 8 fois l'épaisseur) et des résistances prudentes (acier S235 : 440 MPa, inox 304L : 650 MPa, aluminium 5754 : 250 MPa) :
| Épaisseur | Vé | Acier S235 | Inox 304L | Alu 5754 | Rayon formé (acier) | Aile mini |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 mm | 8 mm | 8,0 t/m | 11,8 t/m | 4,5 t/m | 1,3 mm | 7 mm |
| 1,5 mm | 12 mm | 11,9 t/m | 17,6 t/m | 6,8 t/m | 1,9 mm | 10 mm |
| 2 mm | 16 mm | 15,9 t/m | 23,5 t/m | 9,0 t/m | 2,6 mm | 13 mm |
| 3 mm | 24 mm | 23,9 t/m | 35,3 t/m | 13,6 t/m | 3,8 mm | 20 mm |
| 4 mm | 32 mm | 31,8 t/m | 47,0 t/m | 18,1 t/m | 5,1 mm | 26 mm |
| 5 mm | 40 mm | 39,8 t/m | 58,8 t/m | 22,6 t/m | 6,4 mm | 33 mm |
| 6 mm | 50 mm | 45,9 t/m | 67,7 t/m | 26,1 t/m | 8,0 mm | 41 mm |
| 8 mm | 63 mm | 64,7 t/m | 95,6 t/m | 36,8 t/m | 10,1 mm | 52 mm |
| 10 mm | 80 mm | 79,6 t/m | 117,6 t/m | 45,2 t/m | 12,8 mm | 66 mm |
| 12 mm | 125 mm | 73,4 t/m | 108,4 t/m | 41,7 t/m | 20,0 mm | 100 mm |
L'inox demande environ 1,5 fois la force de l'acier, l'aluminium 5754 à peine plus de la moitié. Pour un acier à haute limite élastique ou un inox écroui, reprenez le Rm du certificat : l'écart peut dépasser 30 %.
Choisir l'ouverture du Vé
La règle d'atelier : V = 8 × e jusqu'à 10 mm d'épaisseur, 10 × e jusqu'à 12 mm, 12 × e au-delà. Un Vé plus étroit augmente la force et marque la tôle ; un Vé plus large réduit la force mais agrandit le rayon intérieur (environ 16 % du Vé en acier, 21 % en inox, 14 % en aluminium) et le retour élastique. L'aile doit aussi mesurer au moins 0,7 × V + e environ, sinon elle bascule dans le Vé : c'est souvent la cote la plus courte du plan qui impose le Vé.
Le rayon formé change la perte au pli : reportez-le dans le calcul du développé de pliage pour découper un flan à la bonne longueur.
Exemple : tablette inox 304L de 3 mm pliée sur 2 m
Vé conseillé : 24 mm. La force vaut 35,3 t/m, soit 70,6 t pour 2 m de pli. La même tablette en acier S235 ne demanderait que 47,8 t. Pour garder 20 % de marge, il faut une presse d'au moins 88 t : une presse de 100 t convient, une presse de 60 t non.
Les erreurs qui cassent un outillage
- Confondre tonnes totales et tonnes par mètre. Poinçons et matrices ont une charge maximale en t/m, gravée sur l'outil : une pièce courte demande peu de force totale, mais la même charge au mètre.
- Frapper au lieu de plier en l'air : la force est multipliée par 3 à 5.
- Prendre le Rm minimal de la norme au lieu de la valeur du certificat matière.
- Travailler sans marge : au-delà de 80 % de la capacité nominale, la presse et l'outillage souffrent.
Pour chiffrer le pliage lui-même (préparation, temps par pli, 2ᵉ opérateur), utilisez le calculateur de devis tôlerie.
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Questions fréquentes
Comment calculer la force de pliage d'une tôle ?
En pliage en l'air, la force par mètre vaut F (t/m) = 1,42 × Rm × e² ÷ (V × 9,81), avec Rm la résistance de la tôle en MPa, e l'épaisseur et V l'ouverture du Vé en mm. On multiplie ensuite par la longueur de pli en mètres.
Quelle force pour plier une tôle de 2 mm ?
Sur un Vé de 16 mm, comptez environ 15,9 t par mètre en acier S235, 23,5 t/m en inox 304L et 9,0 t/m en aluminium 5754. Pour un pli de 1,5 m en acier, il faut donc environ 23,9 t.
Quel Vé choisir pour plier une tôle de 3 mm ?
La règle d'atelier est un Vé d'environ 8 fois l'épaisseur, soit un Vé de 24 mm. Il forme un rayon intérieur d'environ 3,8 mm en acier et impose une aile d'au moins 20 mm environ.
Faut-il plus de force pour plier de l'inox ?
Oui, environ 1,5 fois plus que l'acier doux à épaisseur et Vé égaux : la résistance de l'inox 304L (520 à 700 MPa) dépasse celle de l'acier S235 (360 à 510 MPa). L'inox forme aussi un rayon plus grand et revient davantage après pliage.
Quelle marge garder sur la capacité de la presse plieuse ?
Visez au plus 80 % de la capacité nominale de la presse, et vérifiez aussi la charge maximale de l'outillage en tonnes par mètre, gravée sur les poinçons et les matrices : une pièce courte demande peu de force totale mais la même charge au mètre.
Quelle différence de force entre pliage en l'air, frappe et calibrage ?
Le calcul porte sur le pliage en l'air, le plus courant. Le pliage en frappe (la tôle plaquée au fond du Vé) demande 3 à 5 fois plus de force, le calibrage (ou matriçage) encore bien davantage : il est réservé aux petites épaisseurs.