Car ces idées auront une influence sur l’ensemble du projet, du point de fabrication à l’utilisation finale du produit.

Un bon concepteur doit connaître toutes les technologies d’atelier disponibles, et ce n’est un secret pour personne que l’une des plus exigeantes en main-d’œuvre est le soudage à l’arc. Le concepteur de tôlerie ne devrait jamais tenter d’éliminer le soudage; après tout, le soudage à l’arc est souvent la meilleure option d’assemblage pour le produit. L’objectif du concepteur devrait être de maintenir l’intention de conception tout en maximisant l’efficacité de la fabrication, et la réduction ou la simplification du soudage peut souvent aider.

Une bonne conception de la tôlerie doit réduire, simplifier et garantir des processus d’atelier sûrs pour garantir une plus grande efficacité et, en fin de compte, des réductions de coûts considérables. En d’autres termes, la fabrication doit être aussi simple que possible. Si, par exemple, une nouvelle conception élimine le soudage mais rend le processus de pliage incroyablement complexe, le processus recule.

Une règle de base: pliez les pièces longues et soudez court. Le logiciel FAO pour la presse plieuse permet au concepteur de visualiser tous les plis pour découvrir quelles pièces ne peuvent être produites que par soudage. Un tel logiciel lui permet également d’essayer toutes les options de séquence de pliage et, dans certains cas, de découvrir des cas dans lesquels il peut éliminer complètement le soudage. Le concepteur doit avoir une solide compréhension de la théorie des plis. Ces connaissances, associées aux logiciels, peuvent être une véritable force de réduction des coûts.

Plus un designer a de connaissances, plus il pose de questions. Par exemple, il est presque impossible de mettre une bride de 20 mm sur un matériau de 6 mm d’épaisseur; si la bride est requise, elle sera probablement soudée. Mais la bride doit-elle mesurer seulement 20mm ? Quelle est l’intention de conception?

Le système de languettes et de fentes est un système de conception bien connu avec une large gamme d’applications. Le plus connu est peut-être l’utilisation de languettes et de fentes pour le positionnement de pièces dans des structures soudées, réduisant ainsi voire éliminant les exigences relatives aux dispositifs de positionnement

Les onglets peuvent également garantir qu’il n’y a qu’une seule façon d’assembler la pièce.

Figure 3 Montre un assemblage avec deux embouts. Notez les différentes positions des onglets et des fentes; à gauche, ils sont tous deux verticaux et à droite, un onglet est horizontal. Cela garantit que la pièce ne va ensemble que dans un seul sens. La fixation est simple et les languettes assurent un alignement correct.

Une autre technique de découpe laser, la découpe au point, permet de plier les composants à la main puis de les souder (voir figure 4)

La conception d’une pièce doit exploiter les avantages du soudage et minimiser ses inconvénients, et l’approche languette et rainure en est un exemple. Il maximise l’une des plus grandes forces du soudage, l’assemblage efficace et complet de deux composants; et minimise l’inconvénient des coûts de fixation et des temps de configuration importants.

Les concepteurs doivent évaluer les exigences relatives aux pièces finies. Par exemple, le soudage peut nécessiter un meulage, et si le meulage est inévitable, il doit être aussi simple et facilement accessible que possible. Figure 5

Présente des soudures intérieures et extérieures, et chacune présente des avantages et des inconvénients. La partie gauche, avec des soudures extérieures, peut être finie de l’extérieur, ce qui laisse une apparence élégante, mais le composant droit peut ne nécessiter qu’une finition minimale si les soudures sont cachées après l’assemblage final. Bien que la conception de droite puisse nécessiter plus de matériau, elle ne nécessite pas de meulage et peut donc coûter moins cher à produire.

Montre un support apposé à l’intérieur d’une armoire. Les marquages de pièces, produits par un laser ou un outil spécialisé sur la presse à poinçonner, peuvent indiquer où positionner le support. Les marquages peuvent gagner du temps pour l’installation du soudage, mais poser une autre question peut économiser encore plus: Ai-je besoin d’un support attaché ou peut-il être découpé dans le matériau de base?(figure 6)

Voici une autre question: le soudage est-il la seule solution ou les fixations mécaniques peuvent-elles faire le travail? Considérons la figure 7, un joint normalement soudé qui est maintenant découpé au laser puis assemblé avec un boulon et une attache; le laser découpe la pièce à la dimension de l’écrou. L’assembleur n’a besoin que d’une clé pour serrer le boulon.

Les conceptions simples ne sont pas toujours les plus rentables à fabriquer. Dans la figure 8, la conception A montré une parenthèse apparemment simple. Trouvé tout au long de la fabrication, la conception nécessite deux soudures verticales pour fixer la plaque arrière. Son flux de travail est le suivant: laser, presse plieuse, soudage, finition, puis assemblage et expédition.

Mais peut-on éliminer les soudures? La refonte produira-t-elle d’autres opportunités pour améliorer la pièce?

La conception B montre le support redessiné avec des sommets plats pour faciliter le pliage, mais les soudures sont toujours là. La conception C ne comporte aucune soudure et nécessite cinq coudes, dont trois sont exécutés simultanément. La conception D supprime également les soudures et ne nécessite que quatre coudes, et les deux premiers peuvent à nouveau être formés en même temps. Ainsi, dans les conceptions C et D, le vérin de frein ne fonctionnerait que trois fois.

Toutes les options facilitent la fabrication, et le meilleur choix dépend des machines et de l’outillage disponibles. Par exemple, la séquence de pliage pour la conception C peut produire des problèmes de jeu, en fonction de la distance entre les brides arrière et latérales, les largeurs de segment d’outillage dont l’opérateur dispose et peut-être les exigences de surpliage du matériau pour surmonter le retour élastique. Les exigences de conception des pièces entrent également en jeu. Ces trois brides inférieures dans la conception C peuvent avoir des caractéristiques structurelles différentes de celles de l’option à deux brides inférieures dans la conception D.

Les dessins présentent également un autre avantage. Non seulement ils réduisent ou éliminent le soudage, mais ils améliorent également l’esthétique et permettent une manipulation plus sûre. Les côtés verticaux ont maintenant un rayon au lieu d’un coin pointu.

Dans l’ensemble, les variantes de conception ont éliminé le soudage, amélioré l’apparence, fourni une surface plane pour les contre-jauges de presse et réduit le poids total en ajoutant plus de trous. Voici le nouveau flux de travail: laser, presse plieuse, finition, puis expédition / assemblage.