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Avez-vous déjà essayé de comprendre comment transformer un morceau de métal plat en un morceau de métal robuste ?armoire en tôlequi peut contenir du matériel électrique ou protéger des équipements sensibles ? Il ne suffit pas de plier quelques bords et de s'arrêter là. Concevoir unarmoire en tôle—considérez-le comme un modèle renforcéboîte en tôle— il s'agit de planifier chaque découpe, pliage et soudure pour créer un produit robuste, fonctionnel et précis. Chez Foxsen, où j'ai mis la main à la pâtepièces en tôleCe processus allie savoir-faire pratique et calculs rigoureux. Voyons comment en concevoir un, notamment pour une armoire électrique, avec des conseils et astuces directement issus de l'atelier.
Étape 1 : Sachez ce que vous construisez
Tout d'abord, qu'est-ce que c'est ?armoire en tôlePour quoi faire ? S'il s'agit d'une armoire électrique, comme un coffret de distribution GCS ou MNS, elle doit abriter les disjoncteurs, les jeux de barres et le câblage, tout en garantissant la sécurité et l'accessibilité de l'ensemble. Ces armoires, souvent fabriquées à partir depièces en tôle, gèrent la distribution d'énergie à des tensions de 400 V ou 690 V et des courants allant jusqu'à 4 000 A, comme indiqué dans les spécifications GCS. La conception commence par la compréhension de sa fonction : protection (pensez à l'indice IP4X pour bloquer les objets de 1 mm), contrôle et peut-être même maintenance aisée grâce à une configuration à tiroir. Cet objectif guide chaque choix : matériau, taille et disposition.
Étape 2 : Choisissez le bon matériau
Le métal choisi donne le ton. Voici ce que j'ai appris en travaillant avecconception de tôles:
Acier laminé à froid (SPCC)Idéal pour les armoires jusqu'à 3,2 mm d'épaisseur ; économique, facile à façonner et doté d'une limite d'élasticité d'environ 210 MPa. Parfait pour une armoire GGD à petit budget.
Acier inoxydable (SUS304)Robuste avec une résistance à la traction de 505 MPa, antirouille et résistant jusqu'à 870 °C. Idéal pour une armoire MNS nécessitant une protection IP54 contre la poussière et les projections d'eau.
Aluminium (6061): Léger à 2,7 g/cm³ (contre 7,8 g/cm³ pour l'acier), avec une limite d'élasticité de 276 MPa. Idéal pour un usage portable. armoire en tôle là où le poids compte.
Pour une armoire électrique, le SUS304 pourrait être plus avantageux en extérieur : son module d'élasticité de 200 GPa offre un meilleur retour élastique, mais nous y reviendrons plus tard. Le SPCC fonctionne parfaitement en intérieur avec une finition peinte pour éviter la rouille.
Étape 3 : Esquissez-le — Commencez par le plan
Conception de tôlerieLe projet commence par un dessin, généralement un modèle 3D que nous déplions pour obtenir un plan 2D plat. Pour une armoire électrique, vous tracez :
Compartiments:Salle de jeux de barres (horizontale et verticale), unité de commutation, sortie de câbles et espace d'équipement secondaire, comme dans les configurations GCS ou MNS.
Dimensions:Une armoire GCS peut avoir une profondeur de 800 mm pour un accès unilatéral, tandis qu'une armoire MNS peut atteindre 1 000 mm pour un fonctionnement double face.
Tolérances:Les bords extérieurs deviennent négatifs pleins, positifs à moitié ; les trous retournent cela, ce qui maintient les coupes serrées.
Imaginons que vous conceviez une armoire en SUS304 de 2 mm d'épaisseur. Le plan déplié cartographie chaque courbure et chaque trou, en tenant compte d'éléments tels que l'entrée des câbles (supérieure, inférieure ou latérale) et l'emplacement des jeux de barres.
Étape 4 : Planifier les coupes
Coupepièces en tôleC'est là que le design prend tout son sens. Les options dépendent de la précision et du volume :
Découpe laser:Atteint une précision de 0,1 mm, parfait pour les panneaux d'armoires complexes avec des trous de câblage.
Poinçonnage CNC: Précision de 0,15 mm, rapide pour les séries volumineuses d'appareillages de commutation.
Tonte:Moins de 0,2 mm, convient aux bases rectangulaires simples.
Pour une armoire MNS avec des passages de câbles complexes, le laser est le choix idéal. La conception prévoit ces découpes, garantissant que les trous restent au moinsL ≥ r + 2tà partir de lignes de pliage (4 mm pour une feuille de 2 mm avec un rayon de 1 mm) pour éviter le gauchissement.
Étape 5 : Maîtriser les virages
La flexion est le cœur d'unarmoire en tôle. C'est ici que votreconception de tôlesse fait tester :
Rayon de courbure (R): Maintenez une épaisseur d'au moins 1,0 t (environ 2 mm pour une tôle SUS304 de 2 mm) afin d'éviter les fissures. Une épaisseur trop petite (moins de 0,6 t pour l'aluminium) risque de se déchirer ; une épaisseur trop grande augmente le retour élastique.
Hauteur du bord droit: Utiliser h ≥ r + 2tPour cette feuille de 2 mm avec un rayon de 2 mm, les bords doivent mesurer 6 mm ou plus pour rester solides.
Retour élastiqueLe module d'élasticité de 200 GPa du SUS304 lui permet de rebondir de 15 % de l'angle de pliage. Le SPCC, quant à lui, est plus souple avec une limite d'élasticité de 210 MPa, ce qui réduit la résistance. Concevoir avec un rapport de pliage plus petit (2-3) ou effectuer un léger surpliage pour compenser.
Pour une armoire GCS de type tiroir, les courbes à plusieurs niveaux maintiennent les compartiments nets, réduisant le retour élastique avec un poinçon arrondi (le fait baisser de 20 à 30 %).
Étape 6 : Rejoignez-nous
UNarmoire en tôlen'est pas d'une seule pièce, c'estpièces en tôlesoudés ou boulonnés ensemble :
Soudage: CO2 pour SPCC (résistant à la rouille), arc sous argon pour SUS304 (résistance équivalente à 505 MPa). Une armoire MNS peut utiliser de l'argon pour des joints propres sur des panneaux double face.
Supports de jeux de barres:Les barres omnibus verticales dans une armoire GCK nécessitent des supports robustes : pensez à un courant de courte durée de 50 kA pour les conceptions PGL.
Les plans de conception soudent l'ordre pour éviter les déformations, en commençant parfois par les bords et en travaillant vers l'intérieur.
Étape 7 : Ajouter des fonctionnalités et terminer
Les armoires de distribution ont besoin d'extras :
Compartiments:Barres omnibus séparées (IP2X — bloque les objets de 12,5 mm) des interrupteurs pour plus de sécurité.
Accéder:Les tiroirs des modèles GCS/MNS nécessitent des rails : prévoyez leur espacement (module de 25 mm en MNS).
FinitionLe SPCC est peint, le SUS304 peut rester brossé, et l'aluminium est anodisé. Une armoire MNS IP54 exige des bords étanches contre les éclaboussures.
Étape 8 : Vérifiez les détails
Bienconception de tôlesévite les pièges :
Espacement des trous: Garder les trous L ≥ r + 2t des courbures (4 mm pour notre exemple de 2 mm) pour arrêter la distorsion.
Symétrie:Les courbes irrégulières tordent les armoires : maintenez les hauteurs équilibrées ou renforcez-les avec des nervures.
Corrections de retour élastique:Une découpe à espacement nul rebondit de 20 à 30 %, ce qui est essentiel pour la rigidité du SUS304.
Là où ces armoires brillent
Un bien conçuarmoire en tôleconvient à de nombreuses utilisations :
Systèmes électriques: Les armoires GCS (4000A, 690V) alimentent les usines ; les GGD (3150A, 380V) éclairent les bâtiments.
Industriel:Les armoires MNS, avec protection IP54, gèrent les installations pétrochimiques.
Construction:Les armoires PGL (tenue 50 kA) gèrent les puissances de grande hauteur.
Pour conclure
Concevoir unarmoire en tôleil s'agit de tournerpièces en tôlepour créer une centrale électrique, qu'il s'agisse d'un coffret électrique GCS ou d'un boîtier sur mesure. Commencez avec le grain 3,2 mm du SPCC ou le grain 505 MPa du SUS304, coupez avec une précision de 0,1 mm, puis pliez avech ≥ r + 2t(6 mm pour une tôle de 2 mm) et soudez-la fermement. Le retour élastique est pénible (15 % pour le SUS304), mais intelligent.conception de tôlesIl l'apprivoise grâce à des rayons plus petits et des moules astucieux. C'est pratique, c'est précis, et chez Foxsen, c'est ainsi que nous construisons des meubles durables. La prochaine fois que vous actionnerez un interrupteur, vous découvrirez le savoir-faire derrière la boîte.