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Bac pro Technicien en chaudronnerie industrielle (TCI) · Bac proBac pro

Découpage et pliage : exercices corrigés de Bac pro TCI

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Le découpage divise une tôle en pièces ; il peut se faire par cisaillement, par enlèvement de matière mécanique, électrique ou thermique.6
  • Le produit du découpage est un flan, souvent repris ensuite en pliage ou en emboutissage.6
  • Le pliage déforme une tôle selon un pli rectiligne sur une presse plieuse, avec un poinçon et une matrice en vé.5
  • Pliage en l'air ou en frappe : tout dépend de la position du couteau par rapport au fond du vé.5
  • La longueur développée est la longueur de tôle avant pliage, et le choix du procédé se justifie par un calcul de coût.14

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices vont du plus simple au plus délicat. Les premiers vérifient que tu sais classer les procédés ; les suivants te demandent de calculer : nombre de flans dans une tôle, taux d'utilisation, longueur développée, coût d'une série, temps de pliage. Cherche toujours seul(e) d'abord, ouvre l'indice si tu bloques, puis compare avec la correction pas à pas.

Les exercices

Exercice 1 Classer les procédés de découpage

★☆☆Environ 8 min

Voici huit procédés : cisaillage, poinçonnage, sciage, jet d'eau, oxycoupage, plasma, laser, électro-érosion au fil.

Classe-les dans les quatre familles suivantes : cisaillement, enlèvement de matière mécanique, enlèvement de matière électrique, enlèvement de matière thermique.

Indice 1

Demande-toi quelle énergie fait la coupe : un effort mécanique de cisaille, de la chaleur, une étincelle électrique, un jet ou une lame.

Indice 2

Le grignotage fait partie de la même famille que le poinçonnage.

Voir la correction pas à pas
  1. Cisaillement : le cisaillage et le poinçonnage coupent la tôle par un effort entre deux outils, sans enlever de copeaux.6

  2. Enlèvement de matière mécanique : le sciage et le jet d'eau hyperbare.6

  3. Enlèvement de matière électrique : l'électro-érosion au fil.6

  4. Enlèvement de matière thermique : l'oxycoupage, le plasma et le laser, qui fondent ou brûlent le métal le long de la ligne de coupe.6

Retiens cette répartition : elle te permet de justifier un choix de procédé en citant la famille, puis les critères propres à chaque machine.

Exercice 2 Combien de flans dans une tôle ?

★☆☆Environ 10 min

Une tôle rectangulaire mesure 2000 mm×1000 mm2000\text{ mm} \times 1000\text{ mm}. On y découpe des flans rectangulaires de 250 mm×200 mm250\text{ mm} \times 200\text{ mm}, rangés en lignes et en colonnes, sans les tourner. On néglige la largeur de coupe.

Combien de flans obtient-on au maximum ?

Indice 1

Divise chaque dimension de la tôle par la dimension du flan placée dans le même sens, et garde la partie entière.

Indice 2

Multiplie ensuite le nombre de flans par ligne par le nombre de lignes.

Voir la correction pas à pas
  1. Dans le sens de la longueur de la tôle : 2000÷250=82000 \div 250 = 8 flans, sans reste.

  2. Dans le sens de la largeur : 1000÷200=51000 \div 200 = 5 flans, sans reste.

  3. Nombre total : 8×5=408 \times 5 = 40 flans.

  4. Contrôle : 40×250×200=2 000 000 mm240 \times 250 \times 200 = 2\,000\,000\text{ mm}^2, c'est exactement la surface de la tôle (2000×10002000 \times 1000), donc il n'y a aucune chute.

On obtient 40 flans, sans aucune chute puisque les dimensions du flan divisent exactement celles de la tôle.

Exercice 3 Pliage en l'air ou en frappe ?

★☆☆Environ 8 min

Un opérateur règle sa presse plieuse. Dans le premier réglage, le couteau s'arrête avant d'atteindre le fond du vé. Dans le second, la tôle vient toucher le fond du vé.

  1. Nomme chaque type de pliage.
  2. Cite trois éléments dont dépend le choix des conditions de pliage (largeur du vé, couteau, puissance de la presse).
Indice 1

Regarde si la tôle atteint ou non le fond du vé.

Indice 2

Pense aux caractéristiques du matériau et de la pièce : une propriété mécanique, une dimension, un angle.

Voir la correction pas à pas
  1. Premier réglage : le couteau n'atteint pas le fond du vé, c'est un pliage en l'air.5

  2. Second réglage : la tôle atteint le fond du vé, c'est un pliage en frappe.5

  3. Les conditions (largeur du vé, type de couteau, puissance de la presse) se choisissent d'après la limite élastique du matériau, l'épaisseur de la tôle et l'angle de pliage voulu.5

  4. Au début de la manœuvre, la tôle se déforme de façon élastique ; il faut un moment fléchissant assez grand pour dépasser la limite élastique, sinon la tôle reprend sa forme.5

Au pliage en l'air, la tôle n'atteint pas le fond du vé ; au pliage en frappe, elle va jusqu'au fond. Dans les deux cas, la limite élastique, l'épaisseur et l'angle guident les réglages.

Exercice 4 Taux d'utilisation de la tôle

★★☆Environ 12 min

On reprend une tôle de 2000 mm×1000 mm2000\text{ mm} \times 1000\text{ mm}. Cette fois, les flans mesurent 300 mm×220 mm300\text{ mm} \times 220\text{ mm} et on les range sans les tourner, sans largeur de coupe.

  1. Combien de flans la tôle contient-elle ?
  2. Quel est le taux d'utilisation de la matière, c'est-à-dire la surface des flans divisée par la surface de la tôle, en pourcentage ?
Indice 1

Pour le nombre de flans, garde la partie entière de chaque division.

Indice 2

Surface d'un flan : 300×220300 \times 220. Surface de la tôle : 2000×10002000 \times 1000.

Voir la correction pas à pas
  1. Sens de la longueur : 2000÷300≈6,672000 \div 300 \approx 6{,}67, donc 6 flans (les 200 mm200\text{ mm} restants sont perdus).

  2. Sens de la largeur : 1000÷220≈4,551000 \div 220 \approx 4{,}55, donc 4 flans.

  3. Nombre de flans : 6×4=246 \times 4 = 24.

  4. Surface d'un flan : 300×220=66 000 mm2300 \times 220 = 66\,000\text{ mm}^2. Surface des 24 flans : 24×66 000=1 584 000 mm224 \times 66\,000 = 1\,584\,000\text{ mm}^2.

  5. Taux d'utilisation : 1 584 0002 000 000=0,792\dfrac{1\,584\,000}{2\,000\,000} = 0{,}792, soit 79,2 %.

La tôle fournit 24 flans et le taux d'utilisation est de 79,2 %. Les 20,8 % restants sont de la chute : améliorer l'imbrication fait gagner de la matière.

Exercice 5 Longueur développée d'un profil en U

★★☆Environ 12 min

On plie une tôle pour obtenir un U : une âme de 60 mm60\text{ mm} et deux ailes de 40 mm40\text{ mm}, ces longueurs étant mesurées sur les parties droites de la pièce. Chacun des deux plis, une fois la tôle pliée, correspond à une longueur développée de 2,5 mm2{,}5\text{ mm} (valeur donnée par le calcul avec le facteur k).

Quelle longueur de flan faut-il découper avant pliage ?

Indice 1

La longueur développée est la longueur de tôle à plat, avant pliage.

Indice 2

Additionne les trois parties droites, puis les deux zones de pli.

Voir la correction pas à pas
  1. Le flan doit porter la longueur de tôle avant pliage, c'est-à-dire la longueur développée.1

  2. Parties droites : 40+60+40=140 mm40 + 60 + 40 = 140\text{ mm}.

  3. Zones de pli : 2×2,5=5 mm2 \times 2{,}5 = 5\text{ mm}.

  4. Longueur du flan : 140+5=145 mm140 + 5 = 145\text{ mm}.

Il faut découper un flan de 145 mm de long. Oublier les plis donnerait 140 mm : la pièce pliée serait trop courte de 5 mm.

Exercice 6 Quel procédé de découpe est le plus économique ?

★★☆Environ 15 min

On doit découper une série de 120120 brides. Deux procédés sont comparés : la découpe par plasma à commande numérique et la découpe sur poinçonneuse grignoteuse.4 Les données de l'atelier sont fictives :

Plasma CN Poinçonneuse grignoteuse
Temps par bride 1,8 min 1,2 min
Taux horaire machine 90 €/h 70 €/h
Frais de préparation (série) 0 € 150 €

Calcule le coût de la série pour chaque procédé, puis donne le coût du procédé le plus économique.

Indice 1

Coût d'usinage d'une bride = temps en heures × taux horaire.

Indice 2

N'oublie pas d'ajouter les frais de préparation une seule fois pour la série.

Voir la correction pas à pas
  1. Plasma : 1,8 min=0,03 h1{,}8\text{ min} = 0{,}03\text{ h}, donc 0,03×90=2,70 €0{,}03 \times 90 = 2{,}70\text{ €} par bride.

  2. Plasma, série : 120×2,70=324 €120 \times 2{,}70 = 324\text{ €}, sans frais de préparation.

  3. Poinçonneuse : 1,2 min=0,02 h1{,}2\text{ min} = 0{,}02\text{ h}, donc 0,02×70=1,40 €0{,}02 \times 70 = 1{,}40\text{ €} par bride.

  4. Poinçonneuse, série : 120×1,40=168 €120 \times 1{,}40 = 168\text{ €}, plus 150 €150\text{ €} de préparation, soit 318 €318\text{ €}.

  5. Comparaison : 318<324318 < 324, le procédé le plus économique est la poinçonneuse, avec un écart de 6 €6\text{ €} seulement.

Pour 120 brides, la poinçonneuse coûte 318 € contre 324 € au plasma. L'écart est faible : pour une série plus petite, de moins de 115 brides environ, le plasma redeviendrait moins cher, car il n'a pas de frais de préparation.

Exercice 7 Jusqu'à quelle quantité le plasma reste-t-il moins cher ?

★★★Environ 15 min

On garde les données de l'exercice précédent : coût de 2,70 €2{,}70\text{ €} par bride au plasma, sans frais de préparation ; coût de 1,40 €1{,}40\text{ €} par bride à la poinçonneuse, plus 150 €150\text{ €} de préparation.

Pour quelle quantité nn de brides les deux procédés coûtent-ils exactement le même prix ? Donne une valeur arrondie à l'unité.

Indice 1

Écris le coût de chaque procédé en fonction de nn.

Indice 2

Pose l'égalité des deux coûts et résous l'équation.

Voir la correction pas à pas
  1. Coût plasma : 2,70 n2{,}70\,n. Coût poinçonneuse : 150+1,40 n150 + 1{,}40\,n.

  2. Égalité : 2,70 n=150+1,40 n2{,}70\,n = 150 + 1{,}40\,n.

  3. On regroupe : 1,30 n=1501{,}30\,n = 150.

  4. On divise : n=1501,30≈115,4n = \dfrac{150}{1{,}30} \approx 115{,}4.

  5. Interprétation : le seuil se situe vers 115 brides. Au-dessus, la poinçonneuse (moins chère par pièce) l'emporte ; en dessous, c'est le plasma, qui n'a pas de frais de préparation.

Les coûts s'égalisent vers 115 brides. Cela confirme le résultat précédent : à 120 brides, on est juste au-dessus du seuil, d'où un petit avantage pour la poinçonneuse.

Exercice 8 Temps de pliage d'une série

★★★Environ 15 min

Une pièce comporte 44 plis réalisés à la presse plieuse. Chaque pli demande 15 s15\text{ s} (positionnement et course). À cela s'ajoutent 30 s30\text{ s} de manutention par pièce (prise et dépose). On plie une série de 5050 pièces, sans temps de réglage.

  1. Quel est le temps de pliage d'une pièce ?
  2. Quelle est la durée totale de la série, en minutes ?
Indice 1

Temps d'une pièce = plis × temps par pli + manutention.

Indice 2

Convertis les secondes en minutes à la fin, en divisant par 6060.

Voir la correction pas à pas
  1. Temps pour les plis : 4×15=60 s4 \times 15 = 60\text{ s}.

  2. Temps d'une pièce : 60+30=90 s60 + 30 = 90\text{ s}.

  3. Temps de la série : 50×90=4500 s50 \times 90 = 4500\text{ s}.

  4. Conversion : 4500÷60=75 min4500 \div 60 = 75\text{ min}.

Une pièce demande 90 s et la série de 50 pièces dure 75 minutes. La manutention pèse un tiers du temps : c'est là qu'on gagne en optimisant l'atelier.

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre pliage et cintrage ?

Le pliage déforme une matière plate (feuille ou tôle) selon un pli rectiligne. Pour les profilés, c'est-à-dire des barres ou des tubes, on parle généralement de cintrage.5

Pourquoi calculer la longueur développée avant de découper ?

Le flan doit avoir, à plat, la longueur de tôle qui donnera la bonne pièce une fois pliée. Pendant le pliage, la tôle se déforme au niveau des plis ; le facteur k sert justement à calculer la longueur développée avant pliage.1 Sans ce calcul, la pièce pliée risque d'être trop courte ou trop longue.

Le découpage est-il toujours thermique ?

Non. Il existe des découpages par cisaillement (cisaillage, poinçonnage, grignotage), par enlèvement de matière mécanique (sciage, jet d'eau), électrique (électro-érosion au fil) et thermique (oxycoupage, plasma, laser).6 Le choix dépend de la pièce, de la série et du coût.

Sources

Programme visé : Bac pro Technicien en chaudronnerie industrielle (TCI) · éduscol STI (Ministère de l'Éducation nationale)

  1. Bac pro Technicien en chaudronnerie industrielle (TCI), éduscol STI (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Référentiels du diplôme Bac Pro Technicien en chaudronnerie industrielle, éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Bac pro Technicien en chaudronnerie industrielle — Présentation, ONISEP. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Repères pédagogiques CAP/Bac Pro Chaudronnerie — Procédés, Académie de Strasbourg. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Pliage, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
  6. Découpage, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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