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Pliage de tôle : rayon, allongement et mise à plat

Plier une tôle change sa longueur développée : le métal s'étire et se comprime autour du pli. Comprendre l'allongement et le retour élastique permet de prévoir la cote dépliée et de dessiner une pièce qui sort juste de la presse.

Le rayon de pliage minimum

Sous un certain rayon, la fibre extérieure du pli s'étire trop et fissure. Le seuil de sécurité se situe autour de l'épaisseur : r égal à t pour un acier doux ou un aluminium 5052. Un matériau dur, inox ou aluminium 6061-T6, réclame 1,5× t, tandis qu'un cuivre recuit accepte 0,5× t. Garder un rayon généreux protège aussi la finition de la pièce.

Allongement et facteur K

Lors du pli, l'extérieur s'allonge et l'intérieur se comprime. Entre les deux passe la fibre neutre, qui garde sa longueur. Le facteur K indique où se trouve cette fibre dans l'épaisseur. L'allongement, ou bend allowance, mesure la longueur de matière occupée par la courbe et entre dans le calcul de la mise à plat :

Allongement = (π / 180) × angle × (rayon + K × épaisseur)

Pour un acier doux de 2 mm plié à 90° sur un rayon de 2 mm avec K à 0,44, l'allongement vaut environ 4,5 mm. La longueur dépliée se reconstitue ensuite en additionnant les jambes droites et l'allongement de chaque pli.

Matériau Facteur K typique
Cuivre recuit 0,30 à 0,35
Aluminium 3003, 5052 0,33 à 0,38
Inox 304 / 316 0,35 à 0,38
Acier doux 0,40 à 0,45
Aluminium 6061-T6 0,42 à 0,45

Le retour élastique

Une fois la presse relâchée, le métal revient partiellement vers sa forme d'origine : l'angle obtenu est plus ouvert que l'angle programmé. Ce retour élastique reste discret sur l'acier doux mais devient marqué sur l'inox. Un rayon large, un matériau écroui ou une faible épaisseur l'amplifient. Le plieur le compense par un sur-pliage de quelques degrés.

Matériau Retour élastique typique
Acier doux 0,5 à 1°
Aluminium dur (6061-T6) 2 à 4°
Inox 304 2 à 3°
Aluminium recuit 3 à 5°

Laisser la mise à plat au fabricant

Le facteur K et le retour élastique dépendent de l'outillage et de la méthode de pliage de chaque atelier. Plutôt qu'une mise à plat figée, fournissez un modèle 3D STEP : le fabricant applique alors ses propres tables et obtient les bonnes cotes. C'est pourquoi une pièce pliée se transmet en STEP et non en DXF, comme l'explique DXF ou STEP. Côté dessin, gardez vos perçages à distance des plis selon les règles de conception tôlerie.

Questions fréquentes

Quel rayon de pliage minimum choisir ?

Un rayon interne proche de l'épaisseur (r ≈ t) convient à la plupart des tôles. Les matériaux durs comme l'inox ou l'aluminium 6061-T6 demandent 1,5× t, les plus doux comme le cuivre recuit tolèrent 0,5× t.

Qu'est-ce que l'allongement (bend allowance) ?

C'est la longueur de matière consommée par la courbe du pli. La tôle s'étire à l'extérieur du pli et se comprime à l'intérieur, ce qui décale la cote dépliée. L'allongement sert à calculer la mise à plat exacte.

À quoi sert le facteur K ?

Le facteur K situe la fibre neutre, la couche de métal qui ne s'étire ni ne se comprime, par rapport à l'épaisseur. Il vaut typiquement de 0,33 à 0,5 selon le matériau, environ 0,44 pour un acier doux plié à l'air.

Qu'est-ce que le retour élastique ?

Une fois la presse relâchée, le métal revient en partie vers sa forme initiale, donc l'angle final est plus ouvert que l'angle programmé. Léger sur l'acier doux (0,5 à 1°), il atteint 2 à 3° sur l'inox 304 et le fabricant le compense par un sur-pliage.

Qui calcule la mise à plat de ma pièce ?

Le fabricant, à partir de votre modèle 3D STEP. Comme le facteur K et l'allongement dépendent de son outillage, fournir le STEP plutôt qu'une mise à plat figée lui laisse appliquer ses propres tables et garantit les bonnes cotes.

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Sources : SendCutSend, MachineMFG, The Fabricator, SheetMetal.Me.