Les pièces en tôle sont utilisées dans presque tous les secteurs, car elles sont polyvalentes et économiques. Mais comme elles sont relativement minces, elles peuvent manquer de rigidité et de résistance sous certaines charges. Avec les bons choix de conception, vous pouvez renforcer une pièce en tôle de manière considérable — souvent sans simplement augmenter l'épaisseur de la tôle.
Cet article présente quatre conseils de conception pour augmenter la résistance et la rigidité des composants en tôle. Nous prenons comme exemple la machine ci-dessous : un premier convoyeur transporte les pièces jusqu'à un plateau rotatif, et un second convoyeur les achemine du plateau rotatif vers l'étape suivante. Les équerres jaunes qui supportent les convoyeurs sont les pièces que nous allons renforcer.
Renforcer une pièce en tôle : les quatre méthodes en un coup d'œil
Chaque méthode a ses avantages et ses limites. Le tableau vous donne un aperçu rapide avant que nous examinions chacune en détail.
| Méthode | Pièce supplémentaire | Assemblage | Principal avantage | Points de vigilance |
|---|---|---|---|---|
| Nervure soudée | Oui (nervure) | Soudage | Méthode de renfort la plus courante et la plus efficace | Entailler les coins de la nervure pour dégager le rayon de pliage |
| Nervure vissée | Oui (nervure) | Vis | Peut être ajoutée après le montage de l'équerre | Interférence des têtes de vis et nombre de filets limité dans le support |
| Nervure emboutie | Non | Aucun — formée dans le pli | Ni pièce ni matière supplémentaire | Gain de résistance plus faible qu'avec des nervures |
| Traverse de renfort | Oui (traverse) | Vis dans des trous oblongs | Compense les écarts de largeur, aucune vis dans le support | Nécessite une paire d'équerres à relier |
1. Souder des nervures sur l'équerre
La première solution qui vient à l'esprit consiste à ajouter des nervures. Une nervure est soudée dans l'équerre, comme le montre l'illustration ci-dessus, et rigidifie l'angle entre les deux ailes. L'ajout de nervures est la méthode la plus utilisée pour augmenter la résistance des pièces en tôle.
Faites attention au pli, repéré par le cercle rouge. Entaillez le coin de la nervure de façon à laisser de l'espace autour du rayon de pliage de l'équerre. Ainsi, la nervure s'appuie à plat contre les deux ailes au lieu de reposer sur le rayon, et la soudure peut transmettre correctement la charge. Avec meviy, les équerres et assemblages de tôles de ce type peuvent être commandés sous forme de pièces soudées via le soudage de tôles.
2. Visser des nervures sur l'équerre
Si le pli s'avère trop faible une fois l'équerre montée, vous pouvez aussi fixer des nervures par vissage. Il est ainsi possible de renforcer l'équerre a posteriori, sans soudage.
Veillez à ce que les têtes de vis n'interfèrent pas entre elles, comme indiqué par le cercle rouge. Vérifiez aussi comment la nervure est fixée au support sur lequel l'équerre est montée : une tôle mince limite le nombre de filets qu'un trou taraudé peut offrir. Dans ce cas, les écrous à sertir ou les trous filetés par fluoperçage sont des alternatives utiles ; planifiez donc soigneusement l'assemblage vissé.
3. Ajouter des nervures embouties dans le pli
Si le soudage de nervures n'est pas envisageable, une nervure emboutie est un autre moyen de rigidifier le pli. Une nervure de raidissage triangulaire est emboutie directement dans le pli de l'équerre. La rigidité augmente ainsi sans ajouter de composants ni utiliser davantage de matière.
Le gain de résistance est toutefois plus faible qu'avec des nervures rapportées. Les nervures embouties sont un bon choix lorsque vous n'avez besoin que d'une légère augmentation de rigidité et souhaitez éviter des pièces supplémentaires.
4. Ajouter une traverse de renfort
Si la rigidité reste insuffisante une fois les équerres montées, ajoutez une traverse de renfort qui relie les deux équerres appariées. Dans l'exemple, elle est vissée entre les deux supports de convoyeur et les entretoise l'un contre l'autre.
Les trous de passage des vis sont allongés. Ces trous oblongs, faciles à réaliser par découpe laser, compensent les variations de largeur du convoyeur. Contrairement aux nervures vissées, cette conception ne nécessite aucune vis dans le support, ce qui élimine tout risque d'interférence entre les vis des nervures et celles du support.
Pièces en tôle sur mesure avec meviy
meviy fabrique des pièces en tôle sur mesure, conçues individuellement à partir de vos propres données CAO 3D — et non des pièces standard ou de catalogue. Les équerres, nervures et traverses de renfort comme celles de cet exemple sont des pièces meviy typiques.
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Questions fréquentes : comment renforcer une pièce en tôle ?
Comment rigidifier une tôle sans augmenter son épaisseur ?
Modifiez la géométrie plutôt que l'épaisseur. Les nervures, les nervures embouties dans les plis et les traverses de renfort supplémentaires augmentent toutes la rigidité, souvent avec beaucoup moins de matière et de poids supplémentaires qu'une tôle plus épaisse.
Faut-il souder ou visser les nervures sur une équerre en tôle ?
Les nervures soudées sont la solution la plus courante et la plus efficace lorsque vous concevez la pièce de zéro. Les nervures vissées sont utiles lorsque vous devez renforcer une équerre déjà montée ou que vous souhaitez éviter le soudage — vérifiez cependant le dégagement des têtes de vis et les possibilités de filetage dans le support.
Qu'est-ce qu'un gousset en conception de pièces en tôle ?
Un gousset est un renfort triangulaire qui rigidifie l'angle entre deux ailes d'une pièce. Il peut s'agir d'une nervure séparée, soudée ou vissée dans l'équerre, ou d'une nervure emboutie directement dans le pli.
Choisir le bon renfort
Pour renforcer une pièce en tôle, les nervures soudées offrent la résistance la plus élevée pour les nouvelles conceptions, les nervures vissées permettent un renfort a posteriori, les nervures embouties apportent de la rigidité sans pièce supplémentaire, et les traverses de renfort rigidifient des équerres appariées tout en compensant les écarts dimensionnels. Choisissez la méthode en fonction de la résistance requise, de l'espace disponible et du fait que la pièce soit déjà montée ou non.