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Si vous vous êtes déjà demandé comment ces élégantes boîtes métalliques ou ces supports robustes de vos gadgets ou machines prennent vie, vous allez bientôt avoir la réponse. Concevoir unpièce en tôleCe n'est pas seulement esquisser une forme, c'est un processus pratique qui allie créativité et savoir-faire. Chez Foxsen, où je me suis mis à l'ouvrage,pièce en tôleIl s'agit d'une pièce de métal plate (en acier ou en aluminium, par exemple) transformée par découpe, pliage et assemblage en un objet fonctionnel, comme un boîtier ou un support. Voyons comment en concevoir un, étape par étape, en nous inspirant d'astuces concrètes et de chiffres recueillis au fil du temps.
Qu'est-ce qu'une pièce en tôle, au juste ?
UNpièce en tôleAu départ, il s'agit d'une plaque mince et plate, généralement de moins de 6 mm d'épaisseur, qui est façonnée sans modification d'épaisseur. Contrairement aux pièces moulées ou usinées, il s'agit de plier et de découper la tôle d'origine pour en faire un matériau utile.boîtiers électroniquesPour les panneaux automobiles. Des matériaux comme l'acier laminé à froid (SPCC, jusqu'à 3,2 mm d'épaisseur, limite d'élasticité de 210 MPa) ou l'acier inoxydable (SUS304, résistance à la traction de 505 MPa) sont des choix incontournables, chacun étant choisi pour sa robustesse, son coût ou sa résistance à la rouille. Le processus de conception transforme cette ébauche plate en une pièce 3D – par exemple, une boîte de 400 mm × 300 mm × 150 mm – tout en garantissant robustesse et précision.
Étape par étape : conception d'une pièce en tôle
Voici comment vous prenez unpièce en tôlede l'idée à la réalité, avec quelques leçons durement acquises :
Étape 1 : Définir l'objectif
Commençons par son utilité. S'agit-il d'un support supportant une charge de 3,5 kW (220 V, I = 3 500 ÷ 220 ≈ 15,9 A) ou d'une coque pour unarmoire électrique? L'objectif est clair : SPCC pour un boîtier intérieur bon marché, SUS304 pour un boîtier extérieur nécessitant une protection IP54 (résistance à la poussière et aux éclaboussures). Une coque SUS304 de 2 mm d'épaisseur (8,0 g/cm³) peut peser entre 6 et 8 kg, conçue pour résister à une chaleur de 40 °C ou à une humidité de 80 %.
Étape 2 : Choisissez votre matériau
Le choix des matériaux détermine tout :
SPCC : 1,5 mm minimum (portes de 2,0 mm, dos de 3,0 mm selon GB05171-1992), abordable à 0,80 $ - 1,00 $/kg, idéal pour les pièces de base.
SUS304 : 2,0 mm, antirouille jusqu'à 870 °C, plus cher à 2,50 $-3,50 $/kg — parfait pour les coques antidéflagrantes.
Aluminium (6061) : 2,7 g/cm³, plus léger que l'acier (7,8 g/cm³), avec une résistance de 276 MPa pour les embouts sensibles au poids.
Conseil: Une limite d'élasticité élevée (comme 505 MPa pour le SUS304) signifie un meilleur retour élastique : prévoyez-le.
Étape 3 : Esquisser le plan
Dessinez-le : commencez par un modèle 3D, puis dépliez-le pour obtenir un modèle plat 2D. Les tolérances sont importantes : les bords extérieurs sont pleins négatifs, les moitiés positives ; les trous inversent ces valeurs (selon les règles de la tôlerie). Pour une boîte de 400 mm × 300 mm :
Largeur: Largeurs des interrupteurs + 40 mm (20 mm par côté).
Hauteur: Hauteur de l'interrupteur + 40 mm.
Profondeur: Profondeur maximale de l'interrupteur + 10 mm.
Monde réel : Un boîtier à 10 circuits peut atteindre 400 mm × 300 mm × 150 mm, dimensionné pour un disjoncteur de 16 A.
Étape 4 : Planifier les coupes
La découpe façonne la pièce brute :
Découpe laser : Précision de 0,1 mm, idéale pour les trous étroits (par exemple, L ≥ r + 2t à partir de coudes - 4 mm sur une feuille de 2 mm avec un rayon de 1 mm).
Poinçonnage CNC : 0,15 mm, plus rapide pour les tirages en vrac.
Tonte: <0,2 mm, bon marché pour les bords droits.
Attention : Les coques antidéflagrantes nécessitent des trous de câbles scellés : la boue ignifuge maintient les espaces < 1 mm.
Étape 5 : pliez-le correctement
C'est en pliant que la magie opère :
Rayon (R) : Minimum 1,0 t, soit 2 mm pour une tôle de 2 mm, pour éviter les fissures (0,6 t risque de se déchirer selon « Vingt choses à noter dans le traitement de la tôle »).
Hauteur du bord : h ≥ r + 2t (6 mm pour une tôle de 2 mm, rayon de 2 mm) pour la stabilité.
Retour élastique : Le module de 200 GPa du SUS304 signifie un rebond de 15 % : utilisez r/t = 2-3 ou pliez-le excessivement pour l'apprivoiser (20 à 30 % de moins selon « Stratégies de contrôle du phénomène de rebond »).
Astuce: Les coudes à plusieurs étapes réduisent le retour élastique des pièces de type tiroir.
Étape 6 : Rejoignez-nous
Le soudage ou le boulonnage verrouille le tout :
Soudage: Double face pour coques antidéflagrantes (taches < 8 mm, bosses ≤ 0,6 mm), CO2 pour SPCC, argon pour SUS304 (résistance de 505 MPa).
Boulons : Boulons de mise à la terre ≥ 6 mm, avec sangles en cuivre — sans peinture pour plus de sécurité (conformément à la « Méthode d'inspection des risques de sécurité du boîtier de distribution »).
Vérifier: Les soudures doivent être lisses, sans fissures ni brûlures.
Étape 7 : Terminer et vérifier
Revêtement: Peinture anticorrosion après élimination de la rouille (solvants ou lavage alcalin) — lisse, sans écaillage (conformément à la « Norme d'inspection des boîtiers de distribution »).
Sécurité: Boulons de mise à la terre, espaces de porte < 1 mm, protection IP3X (bloc de 2,5 mm) — testé avec une feuille de papier A4 pour vérifier l'étanchéité.
Hauteur: 1,5 m à 1,8 m pour les boîtiers domestiques (JGJ 242—2011), bases de 50 à 100 mm pour les unités d'usine (DL/T 5044—2014).
Pourquoi c'est un gros problème
Concevoir unpièce en tôleIl s'agit de trouver l'équilibre parfait : la fonction rencontre la forme. Une coque SPCC de 2 mm (5 à 7 kg) ou SUS304 (6 à 8 kg) n'est pas que du métal : c'est un blindage pour un disjoncteur 16 A ou un moteur 380 V, coupé à 0,1 mm, plié avec h ≥ r + 2t, et soudé fermement. Oubliez la réparation du retour élastique (15 % sur SUS304) ou négligez la mise à la terre, et vous risquez des étincelles ; 90 % des accidents sont dus à ces erreurs, selon les contrôles de sécurité. Chez Foxsen, c'est ainsi que nous transformons les tôles plates enarmoire électriqueQu'il s'agisse de supports rigides ou autonomes, robustes, précis et prêts à l'emploi. La prochaine fois que vous en verrez un, vous saurez qu'il s'agit de bien plus qu'une simple pièce : c'est un projet qui prend vie.