Façonner une tôle : tracer les plis, percer, découper, plier

Pourquoi plier plutôt que souder ou assembler

Une tôle de 1 mm est souple : on la plie avec la main. Pliée en U, en Z ou en boîte, elle devient rigide sans qu’on ajoute de matière. Une pièce pliée est d’un seul morceau : pas de soudure à faire, pas de vis, pas de déformation due à la chaleur. C’est pourquoi les capots, les coffrets électriques, les armoires et les pupitres sont presque toujours en tôle pliée.

On part d’une feuille à plat, le développé. C’est la pièce avant pliage, avec ses trous, ses fentes et ses traits de pli. Le plan du pupitre commence par lui.

Le développé : de la pièce pliée à la tôle plate

Quand on plie, la matière s’allonge à l’extérieur du pli et se comprime à l’intérieur. Entre les deux, une fibre garde sa longueur : la fibre neutre. La longueur d’un développé est donc la somme des parties planes plus la longueur de la fibre neutre dans chaque pli.

On ne la calcule pas à la main pour un TP : le logiciel de dessin la donne. C’est pourquoi un plan peut afficher des cotes comme 44,23 : SolidWorks les calcule avec le rayon du pli et l’épaisseur. À l’atelier, le trusquin ne sait pas lire les centièmes : on arrondit (44,23 devient 44 ou 45) et le pli se refait à la plieuse, qui n’est pas plus précise.

Le trait à tracer est un trait de pliage, pas un trait de coupe. On ne coupe pas la tôle le long d’un pli : on la plie.

Tracer les plis : un trait continu, un trait pointillé

Le plan trace deux sortes de traits de pliage : un trait continu et un trait pointillé. Ce n’est pas une fantaisie du dessinateur :

• une tôle se plie dans les deux sens (« haut » ou « bas », comme sur le plan) ;
• pour faire le deuxième pli, on retourne la tôle sur la machine ;
• le trait doit alors être visible, sur la face tournée vers toi, au moment où tu l’alignes sur l’outil.

D’où la règle : un pli se trace sur la face qui sera au-dessus quand on le fait. Les traits continus se tracent sur une face de la tôle, les pointillés sur l’autre. Si tu traces tout du même côté, tu ne verras plus le deuxième trait au moment de plier.

Les cotes du traçage : additionner les entraxes

Sur un plan, on cote chaque trou par rapport au précédent (l’entraxe) : c’est la façon la plus lisible, et elle évite d’accumuler les erreurs de dessin. Au traçage, c’est l’inverse : on trace à partir d’un même bord, comme dans le savoir Tracer, scier, limer, percer. Il faut donc additionner les entraxes : si le premier trou est à 63 mm du bord et que le suivant est à 40 mm de lui, il est à 63 + 40 = 103 mm du bord.

Le trusquin, qui se règle au 1/50, sert à tracer à une cote constante : voir « Régler une cote (trusquin) ».

Le pointage est la seule opération imprécise. Le trusquin donne le 1/50 mm, mais le coup de pointeau se place à l’œil. C’est normal : on pointe soigneusement, en cherchant l’intersection des traits, après avoir vérifié que le pointeau est bien affûté.

Percer une tôle fine

Une tôle de 1 mm se perce mal si on ne la soutient pas : le foret l’accroche et la tord (voile) quand il débouche. Deux précautions :

• On pose la tôle sur une plaque martyre, un morceau de bois, qui la soutient à la sortie du foret. Le bois est sacrifié : on y fait un trou à chaque fois.
• On ne reste pas dans le bois : un foret qui tourne trop longtemps dans le bois fume. Dès que la tôle est percée, on remonte.

Comme pour tout perçage : pièce serrée, pointeau posé au centre, pas de gants, lunettes, et vitesse adaptée : plus le foret est gros, plus il tourne lentement (voir la formule de vitesse). Sur la perceuse de l’atelier, on prend la vitesse disponible la plus proche en dessous de celle que donne la formule.

Le gros trou à l’emporte-pièce

Un foret de Ø 22,5 mm n’existe pas pour une tôle fine : il accrocherait et déchirerait. On utilise un emporte-pièce : un poinçon et sa matrice qui découpent une rondelle de tôle, propre et ronde.

1. On perce d’abord un trou de passage (un foret plus petit, pour laisser passer la vis de l’outil).
2. On monte l’emporte-pièce de part et d’autre de la tôle, la vis dans le trou.
3. On serre la vis : le poinçon s’enfonce et découpe la rondelle.
4. On retire la rondelle qui reste coincée dans l’outil.

On serre soit à la clé, soit en tenant la tête de l’outil dans l’étau : la seconde façon est la plus sûre, parce que la clé qui dérape coupe la main. Les gants protègent ici des bords coupants de la tôle, mais ne se portent jamais à la perceuse.

Les fentes : un trou, puis une encoche

Une fente ouverte sur un bord se fait en deux temps : on perce un trou au diamètre de la fente (ici Ø 4,2), puis on découpe l’encoche qui le relie au bord de la pièce. La largeur de la fente est celle du trou : l’encoche n’est qu’un passage. Ensuite on ébavure : une encoche découpée laisse un bord tranchant.

Plier à 90°

On place le trait de pli à l’aplomb du bord de l’outil, on serre la tôle, puis on relève le tablier de la plieuse.

Le retour élastique

Une tôle pliée se détend un peu quand on la lâche : elle revient de quelques degrés. Pour obtenir 90°, on plie donc un tout petit peu plus. Si on plie trop, on ne peut presque pas revenir sans abîmer le pli. C’est pourquoi on plie doucement, en vérifiant à l’équerre, plutôt que d’un coup.

Dans quel ordre faire les plis ?

Quand une pièce a plusieurs plis, l’ordre compte : un pli déjà fait peut gêner l’outil au moment de faire l’autre. La machine ne peut pas faire le second pli si on s’y prend dans le mauvais ordre. Avant de plier, on regarde la pièce et on se demande où passera l’outil pour chaque pli. Une chute de tôle permet d’essayer sans risque.

Le rayon du pli

Une tôle ne se plie jamais en angle vif : le pli a un rayon. Sur le plan du pupitre, il est noté R 0,74 (valeur du modèle SolidWorks, en général le rayon à l’intérieur du pli). À l’atelier, le rayon est celui de l’outil ; sur une tôle fine, la différence ne se voit pas à l’œil.

Sécurité

• Une tôle coupe. Ses bords sont tranchants, les rondelles découpées aussi. On ébavure avant de manipuler, on met des gants pour manipuler les tôles et l’emporte-pièce.
• À la perceuse : pas de gants, cheveux attachés, lunettes, pièce serrée.
• À la plieuse : les doigts ne passent jamais entre la tôle et l’outil.
• Pas de précipitation : on arrête dès qu’un geste n’est pas sûr, et on appelle le professeur.

Petite histoire : le pupitre et les baies de 19 pouces

Les panneaux pliés munis d’oreilles percées de fentes ne sont pas une invention d’atelier. Dans les baies d’électronique de 19 pouces (482,6 mm de large), la plupart des équipements portent des oreilles de ce genre, et leur hauteur se compte en « U » : un U vaut 44,45 mm (1 pouce et 3/4). Une fente laisse un peu de jeu pour aligner les vis. Le pupitre électrique du TP est un cousin de ces façades : une face avant qui reçoit des boutons et des voyants, des ailes, et des oreilles pour le fixer.