Limites de traitement et normes de précision pour les pièces en tôle

Les pièces en tôle sont utilisées dans notre vie quotidienne et dans l’industrie dans une large gamme d’applications. Pour que ces pièces en tôle fabriquées soient utilisées de manière interopérable, elles doivent être conformes à certaines normes de précision et limites d’usinage. Elles concernent des paramètres et tolérances spécifiques, notamment la largeur, la longueur, l’épaisseur et les tolérances géométriques. Les spécifications doivent être prises en compte lors de la fabrication de pièces en tôle. Ce qui suit examine en détail diverses normes et limites.

Qu’est-ce qui caractérise les pièces en tôle ?

En ingénierie mécanique, les pièces en tôle contribuent de manière significative à la stabilité, à la fonctionnalité et à l’esthétique des machines et des équipements en tant que composants structurels, mais également en tant que carénages et boîtiers. Les tôles sont généralement des produits laminés et sont définies comme une pièce métallique plate dont la largeur et la longueur sont nettement supérieures à l’épaisseur de son matériau.

Les pièces en tôle ont les caractéristiques spéciales suivantes :

• Méthode de traitement : Certaines méthodes de traitement, telles que le laminage ou le pressage, peuvent altérer la microstructure de la tôle, ce qui affecte la résistance et la ductilité.
• Épaisseur de matériau : Les pièces en tôle d’une épaisseur inférieure à 3 mm sont appelées tôles de précision. Si les tôles ont une épaisseur de 3 mm ou plus, elles sont appelées plaques.
• Formabilité : En raison de leur faible épaisseur, les tôles de précision, en particulier, peuvent être facilement déformées à l’aide de diverses méthodes telles que l’estampage, le gaufrage et le cintrage. Des géométries complexes peuvent ainsi être produites.

Quelles sont les tolérances de la tôle dans l’usinage de la tôle et à quoi servent-elles ?

La tôle peut être traitée de diverses manières, telles que le poinçonnage, la découpe au laser et le pliage. Dans la production de pièces en tôle, les tolérances autorisées doivent toujours être prises en compte, comme c’est le cas lors de la conception d’autres composants. Il est presque impossible de fabriquer des pièces à usiner à 100 % de l’échelle. Le dimensionnement conforme aux normes des pièces en tôle joue donc un rôle important. Sans informations supplémentaires sur la précision, elles sont généralement fabriqués selon des tolérances générales. Si des détails ou un composant complet sont requis avec une plus grande précision, l’écart admissible doit être défini en spécifiant la tolérance à l’avance.

Consultez ce blog pour un aperçu des symboles ISO 1101 utilisés dans les dessins techniques.

Plus le degré de précision est élevé, plus la production sera coûteuse. Les tolérances sont utilisées pour s’assurer que ces écarts sont pris en compte dans une mesure définie et que les produits finis peuvent être installés avec un ajustement précis. Les tolérances doivent toujours être déterminées tout en gardant un œil sur la précision et la faisabilité, ainsi que sur les coûts de production. Une limite supérieure et une limite inférieure sont définies pour la tolérance. Le champ de tolérance se trouve entre ces éléments. Plus la tolérance est étroite, plus la pièce à usiner est précise. Le traitement de la tôle repose sur des tolérances générales pour les caractéristiques suivantes de la tôle :

• Dimensions angulaires : Tolérances pour les angles, par ex. pour les courbures.
• Forme : Tolérances de forme telles que la planéité ou la rondeur pour s’assurer que la forme prévue est maintenue.
• Position : Assurez-vous de la position exacte, par exemple, la symétrie lors du poinçonnage d’un trou dans la tôle. Cela garantit que la tôle peut être assemblée avec précision avec d’autres composants.
• Alésages : Les tolérances existent, par exemple, pour les dimensions de l’alésage, la distance entre les alésages ou la distance du bord de l’alésage dans l’acier. Elles sont importantes pour éviter les fissures et la déformation. En outre, une distance de bord correctement maintenue contribue à la résistance et à la stabilité de la tôle.
• Épaisseur : Tolérances d’épaisseur du matériau

Analyse de tolérance

Comment trouver le champ de tolérance adapté aux paramètres individuels ? Il existe plusieurs façons d’analyser les tolérances :

• Analyse du pire scénario : Cette méthode teste les combinaisons de tolérances extrêmes, puis en déduit les limites maximales et minimales. Tous les composants avec des limites extrêmes sont installés et doivent toujours fonctionner en combinaison.
• Analyse statistique : Des techniques statistiques sont utilisées pour déterminer la probabilité que tous les composants sont conformes aux limites de tolérance (en supposant une répartition normale gaussienne). Bien qu’une quantité suffisamment importante de données soit initialement requise pour l’évaluation, elle est alors assez significative. Des tolérances inutilement serrées sont également évitées.
• Analyse de la pile de tolérances (RSS) : L’analyse de la pile de tolérances calcule l’écart total d’un système en supposant que les tolérances sont réparties indépendamment et de manière aléatoire. Bien qu’elle soit facile à utiliser, elle peut parfois être moins précise.

Détermination des tolérances de la tôle

La tolérance choisie dépend principalement de l’utilisation prévue de la pièce en tôle. L’application prévue détermine des facteurs tels que la sélection du matériau, la taille, la position et la forme ainsi que la précision dimensionnelle requise. Dans de nombreux cas, les tolérances générales peuvent être considérées comme suffisantes pour la précision dimensionnelle requise. Les tolérances générales s’appliquent dès lors que les dessins techniques n’indiquent pas de tolérance spécifique.

Un blog supplémentaire sur le sujet de l’équipement de test et des éléments de positionnement pour les pièces en tôle métallique est disponible ici.

Tolérances générales de position et de forme

Il existe différentes tolérances DIN pour les métaux. Tolérances générales de position et de forme, par ex. DIN ISO 2768-2 :

Dans le contexte de la norme, la symétrie signifie qu’une caractéristique de composant ou plusieurs entités doivent être réparties uniformément autour d’un axe de référence. La tolérance de symétrie indique l’écart maximal par rapport à cet axe. Les tolérances de symétrie sont particulièrement importantes pour les pièces en tôle qui doivent rester mobiles ou où la répartition de la charge joue un rôle.

Les classes de tolérance sont définies comme suit : La classe H est « fine », K « moyenne » et L « grossière ». Les composants qui répondent aux exigences de classe H sont donc utilisés pour les applications qui nécessitent une haute précision. La classe K convient pour une précision moyenne et la classe L pour les applications où les écarts majeurs ne posent aucun problème.

Pour plus d’informations sur les tolérances et les classes de tolérance, consultez ce blog.

Tolérance de planéité pour la tôle

Une autre tolérance importante pour la tôle est la tolérance de planéité. La tolérance de planéité garantit que la surface de la tôle reste uniformément plane dans certaines limites. Le respect de la tolérance de planéité garantit qu’une pièce en tôle possède le bon ajustement et que divers assemblages peuvent être, par exemple, installés étroitement ensemble. Le non-respect de la tolérance peut entraîner une répartition incorrecte de la charge et des contraintes. DIN ISO 2768-2 peut également être utilisé pour déterminer la tolérance de planéité :

Tolérances pour le cintrage de la tôle

Les tolérances supplémentaires pour la tôle peuvent être, par exemple, la tolérance angulaire et la tolérance de perpendicularité. Les tôles étant facilement déformées en raison de leur faible épaisseur de matériau et de leurs propriétés spécifiques, il s’agit de l’une des formes de traitement les plus courantes. Mais ce traitement facile rend également l’application des tolérances particulièrement importante. MISUMI propose une large gamme d’options de montage pour les supports de montage avec différentes tolérances.

Quelles sont les limites de traitement pour le traitement de la tôle ?

Pour les produits en tôle, les limites de traitement sont définies pour chaque épaisseur de tôle, matériau, forme et type de trou.

Si la valeur est en dehors des limites de traitement, la pièce en tôle ne peut pas être traitée.

Les tableaux suivants fournissent un aperçu des limites de traitement possibles des pièces en tôle métallique chez MISUMI :

Pour plus d’informations sur les limites de traitement, consultez la plateforme meviy de MISUMI.