CINTRAGEUSE UNIVERSELLE DU LYCEE TECHNIQUE

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Cintrage par machine conventionnelle

En générale, nous avons cinq types de machine rouler :
– Rouler à deux rouleaux horizontaux
– Rouler type pyramidales
– Rouler type planeur
– Rouler modéré
– Rouler a prisse
– Rouler croquer

Rouler à deux rouleaux horizontaux

Cette machine avec son rouleau supérieur en acier et son rouleau inférieur recouvert d’uréthane, permet le cintrage précis en une seul passe, de tous cylindres complets ou segments, avec rapidité et économique ; cintre dans un large Gamme de diamètre des métaux toutes nuances ; est parfaite pour les grandes comme pour les petites série ou pour un travail expérimental ; réalisée en tôles souples, elle est robuste et peut être utilisée ave c ou sans table support.

Rouler type pyramidales

Machine à rouleaux horizontaux

Les deux rouleaux entraîneurs, fixe en translation,sont situés dans un même plan horizontal. On leur imprime un mouvement de rotation dans le même sens. Le rouleau cintreuse tourne fou dans ses coussinets, il est entraîné, en sens inverse des précédents, que le frottement de la tôle. Il est mobile en translation verticale. (fig.10) Les deux rouleaux entraîneurs sont toujours de même diamètre. Le rouleau cintreur a un diamètre généralement supérieur à celui des rouleaux précédents. (fig.10)

Machine à rouleaux verticaux

Très robustes, elles ne sont employées que pour le cintrage des tôles épaisses. Les rouleaux cintreurs se déplacent dans un plan horizontal.

Avantage

-Réalisation de cylindre suivant des génératrices perpendicularités au chant de la tôle qui repose sur le sommier horizontal de la machine. On évite ainsi l’inconvénient du cintrage en hélice qui serait dificile à rectifier
-Suppression de l’inconvénient d’un cintrage irrégulier provoqué par le poids de la tôle qui tend à << l’ouvrir >> pendant le cintrage su machine horizontale (fig.12)
Remarque : Ces machines ne sont pas employées que pour le cintrage de cylindres droits ; il faut en effet, que la base qui repose sur le sommier, soit perpendiculaire aux génératrices.

Cintrage de cylindres avec les machines du type pyramidal

Le (fig.12) montre que l’action du rouleau cintreur ne se fait par sentir dès l’extrémité de la tôle, laissant ainsi subsister un plat à chaque extrémité.
Pour obtenir un cintrage total, il faut donc commencer par amorcer les extrémités. La longueur d’amorçage, facile à déterminer avec un peu de pratique, dépend de l’écartement des rouleaux entraîneurs. (fig.13)

Pratique d’amorçage ou croquage

– Sur tôles minces
Il se fait au maillet, soit sur le rouleau supérieur .soit sur l’un des rouleaux inférieurs (la tôle est maintenue par une faible pression du rouleau cintreur (fig.13).
La méthode consiste à frapper régulièrement suivant des génératrices, en commençant par le bord. (fig.14)
– Sur tôles d’épaisseur moyenne
Jusqu’à 5ou 6 mm d’épaisseur, l’amorçage peut s’exécuter, comme pour les tôles minces, sur l’un des cylindres inférieur en utilisant un marteau. On amorce aussi en frappant à l’intérieur avec la panne d’un marteau cette pratique demande de l’habileté pour ne pas trop marquer la tôle ni frapper sur le rouleau cintreur. On amorce également au dégorgeoir (fig.13) ou à la (fig.14) (fig.15)
– Sur tôles épaisseur
Il s’exécute à la presse, entre une matrice et une penne de rayon approprié au cintre à obtenir (fig.23) ou entre une empreinte et une panne arrondie (fig15) (fig.16)
Le premier outillage fournit un travail plus rapide et plus précis que le second, mais il est plus coûteux ; il n’est donc utilisé que pour les travaux.
– Cintrage
D’une façon générale, il exécute en plusieurs passes, en serrant de plus en plus le rouleau cintreur. Les génératrices du cylindre à réaliser doivent toujours se Présenter parallèlement à l’axe des cylindres. Il faut donc que la tôle soit convenablement engagée dans la machine et que les axes des rouleaux entraîneur et du rouleau cintreur restent parallèle entre eux.

Rouler type planeur

Machine à trois rouleaux

Les deux rouleaux entraîneurs sont situés dans le ême plan vertical, l’axe de l’un est fixe, l’autre mobile verticalement. Ils sont tous les deux animés d’un mouvement de rotation en sens contraire. La pression de ces deux rouleaux sur la tôle suffit à l’entraînement, alors que dans un machine de type pyramidal, l’action des trois rouleaux est nécessaire (le rouleau cintreur agissant par pression sur la tôle).
Le cylindre cintreur se déplace obliquement (fig.16) il est commandé, suivant les types, par cames (petits modèle d’établie), par vis sans fin solidaires (déplacement se fait toujours parallèlement aux deux autres), ou par vis indépendamment ce qui permet de donner au cylindre une position oblique et d’obtenir ainsi des corps conique ; (fig.17)
– Avantage : La disposition des rouleaux entraîneurs permet el dégauchissage des toiles minces et moyennes d’où leur désignation type planeur.
Le rouleau entraîneur mobile se déplace parallèlement au cylindre fixe en translation, commandé par cames ou par vis solidaires ; la tôle est ainsi soumise à une pression uniforme qui doit être suffisante pour empêcher tou t glissement, mais non excessive, car un serrage énergique allongerait la tôle par laminage. Si, au départ, la tôle est serrée sur une génératrice, le cintrage d’une pièce cylindrique s’effectue sans déformation ? Le principale avantage de ces machines est d’effectuer elle-même l’amorçage, mais dans un sens seulement (fig.17), li faut que la tôle retourner pour amorcer les deux extrémités. On procède ensuite au cintrage. La marche de la machine est réversible et le cintrage s’effectue dans les deux sens.

Machine à quatre rouleaux

Ces machines modernes, sont construites pour cintrage des tôles moyenne et épaisses. Elles possèdent deux rouleaux cintreurs (fig18).
Afin de dégager les viroles fermées, ces machines sont munies d’un dispositif semblable à celui des fortes machines à trois rouleaux type pyramidal.
Les rouleaux A, fixe en translation, et B mobile en translation verticale, entraînent la tôle Les rouleaux C1 et C2 mobiles en translation oblique de l’angle d’inclinaison a  600 par rapport à l’horizontal.
Elle permet d’amorcer les deux extrémités des pièces sans retour de la pièce. Ou abaisse le rouleau C1 pour soutenir la virole, on relève le rouleau C2 au calibrage de rayon de centrage et les deux rouleaux entraîneurs effectuent le croquage de l’extrémité a et l’opération inverses permet de croquer l’extrémité b.

Rouler type moderne

La cintreuse moderne, les trois rouleaux sont réglables, les deux rouleaux inférieurs sont réglables suivant le plan incliné et le rouleau supérieur suivant la verticale.
Les trois rouleaux étant disposés suivant le type pyramidal. Cette machine permet de croque une pièce (l’extrémité de la tôle) sans retour en manipulant seulement les deux rouleaux inférieur, croquage d’une virole ouverte et croquage des extrémités des pièces viroles formées (fig.19) (fig.20)
En utilisant un mandrin mobile D1 il est possible d’exécuter des viroles de diamètre très petit (fig.20)
– Virole de petit diamètre (fig.21)

Cintrage à la presse :

Les tôles épaisses peuvent se cintrer à la presse hydrique soit horizontale, soit verticale. Elles peuvent se inter également à lauriers-tulipiers.
A l’inverse des rouleaux qui agissent par pression continue, la presse travaille par pression successive.
On utilise, généralement, une empreint en V ou en U reposant sur le plateau de la presse, et une panne arrondie montée sur le porte poinçon. Pour obtenir un mailler résultat, on soude sur la panne une tôle épaisse cintrée à un rayon légèrement inférieur de la pièce à obtenir

Réglage de la pression exercée sur la tôle

Il est obtenu par réglage de la course du coulisseau de façon que le poinçon descende d’une profondeur dans la matrice. On peut aussi garnir l’empreinte de la matrice d’un certain nombre de cales de façon que el cintrage soit correct quand la tôle, sous l’effet de l’outil, entre en contact avec la cale supérieur (fig21)

Rouler type croque

Cette machine est une amélioration de la machine à trois rouleaux type planeur ; elle est caractérisée par la position respective de ses rouleaux croquers dont les axes ne sont plus situés dans le même plan vertical
La tôle encastrée en les deux rouleaux A et B, est maintenue aussi énergique que celui demandé par les types planeurs. (fig.23)

Processus de cintrage :

Il est semblable à celui exécuté sur la machine type planeur à trois rouleaux croquage dans la même condition et cintrage. On peu t également procéder à un seul croquage et aussi sortie la tôle et la présentation de la pièce sur la cote

Calibrage des pièces cintrées

A leur sortie de la machine, les pièces ne sont pas sur toute leur surface, cintrées rigoureusement au rayon désiré, il faut les mettre au gabarit. Avec l’aide du gabarit on repère les plats (parties cintrées à un rayon trop grand) et les creux (partie cintrées à un rayon trop court). Les plats sont supprimés en frappant à faux à l’intérieur : on ferme la pièce ; les creux en frappant à faux à l’intérieur : on ouvre la pièce.
On préfère, surtout pour les tôles minces et moyennes que fermer, car l’extérieur est toujours d’un accès plus facile. De plus, à l’extérieur, on frappe avec la tête du maillet ou du marteau à l’intérieur avec d’une panne ; celle-ci peut provoquer des marques difficiles à faire disparaître. Il y a donc intérêtà cintrer légèrement plus qu’au gabarit. Les viroles cylindriques, jointes par soudage, ne sont mises qu’approximativement au gabarit jusqu’à ce que les deux bords à souder soient en contacte. Elles sont gabariées correctement après soudage car il est plus faible de faire cette opération sur une pièce fermée que sur une pièce ouverte.
Pour que le croquis porte bien à faux, on peut utiliser pour le gabarit des tôles minces une cornière munie d’une poignée que l’on déplace parallèlement aux génératrices au fur et à mesure du martelage (fig.23)
Chaque fois qu’il est possible, on place les pièces perpendiculairement aux génératrices pour éviter les déformations dues à actionl’ de la pesanteur (fig24)
La (fig.44) montre la mise en gabarit d’une tôle particulièrement cintrée. Le gabarit dont les points de raccordement, sont repérés chacun par un trait de scie, est déplacé en faisant coïncider l’un de ces traits descie avec une génératrice extrême.

Pièce conique ou tronc de cône

Quand leur base est plane et q’il est possible de les placer sur une surface plane, on obtient rapidement une mise approchée au gabarit en frappant extérieurement, le long des génératrices, sur les parties qui ne portent pas (fig.25). Quand la base porte en totalité, la pièce, sauf quelques petits irrégularités dort être au gabarit quelle que soit la section du cône.
Les tôles épaisses sont cintrées avec beaucoup de soin pour réduire au minimum le travail de réglage, toujours long. Le réglage est exécuté par martelage (généralement pneumatique) fig.26)
La tôle ne fléchit pas sous le choc du marteau, le coup porte et allonge le métal sur une faible épaisseur. Pour ouvrir, il faut donc marteler l’intérieur et, inversement, marteler l’extérieur pour fermer.

CINTREUSES AGISSANT PAR ENROULEMENT/ TENSION

CINTREUSES A ENTRAINEMENT CENTRAL

Principe de fonctionnement : le tube est entraîné arp une forme à gorge sur laquelle il est bloqué par un étrier ou un étau. Pendant le cintrage, le tube est maintenant, serré légèrement, entre la forme circulaire et unecontre forme rectiligne.

Les machines fonctionnant d’après ce principe permettent l’exécution de coude de rayon plus court que ceux obtenus sur une machine agissant par poussée certaines d’entre elles peuvent cintrer des tubes d’un diamètre supérieur à 300 mm. Elles sont très employées pour cintrage des tubes minces, dans ce cas il est nécessaire d’introduire un mandrin à l’intérieur du tube.

Le mandrin est utilisé également pour le cintrage des tubes gaz ou chaudière lorsque le rayon du corps est relativement petit. Le mandrin, monter sur une tige de longueur supérieur à celle du tube, est un cylindre court de diamètre égale, au jeu près, au diamètre interfère du tube.

Son extrémité, généralement en forme d’ogive, peutêtre de formes plus ou moins allongé ou moins onde, selon les travaux à exécuter (fig.60 et 61). Pour les rayons très courtes (10 est même moins), on emploie un man drin constitué d’anneaux sphériques emboîtes les uns dans les l’autres et terminé par une sphère (fig.62)

Pour obtenir un bon cintrage avec un mandrin à ogive, il faut que le début de l’ogive soit en avant du point de contact de la forme avec le tube ( l du diamètre intérieur du tube).

Commande de la rotation de la forme, elle est généralement réalisée par poussée d’un vérin hydraulique.

Remarque :

Les petites machines ( max du tube 35mm ; e = 1.5 mm) peuvent être commandées par manuellement.

Cintreuses à vérin oscillant.

La forme est très solidaire du piston par l’intermédiaire d’une chape articulée en O1 (fig.63)

Le de vérin est articulée autour d’un point fixe O de l’attelage. Les axes O et O sont alignés sur l’axe du vérin.

Sous la pression de la poussée de la position, la forme tourne du centre O en entraînant le tube. Le centre O étant fixe, le vérin tourne autour de ce centre, d’où l’appellation de << vérin oscillant >> (fig.33)

Cintrage à chaud

– Moyens de chauffage

On emploi : Soit un, ou parfois plusieurs, chalumeaux oxyacéthyléniques ou oxcypropanes ; soit des brûleurs à mazout.

Le tube est chauffé au rouge cerise clair (800 à 900 0). On chauffe un peut moins la partie qui constituera le dos du coude pour limiter son amincissement.

Cintrage tubes vides

Inapplicable avec les tubes minces, il n’est praticable qu’avec des tubes de faible diamètre ( max = 42.4 mm) pour obtenir des coudes ayant un rayon ³ 3.5 ou 4 diamètres extérieur. Il s’exécute dans l’étau (fig65). ou sur le marbre, le tube maintenu entre deux roches, comme pour le cintrage à froid.

Cintrage tubes remplis

On remplit le tube soit avec du sable maigre, soit avec du grès. Sable et grès doivent être fins et tamisés pour limiter le vide et bien s ecs pour éviter que, lors du chauffage, l’eau, en se transforment en vapeur, n’augmente la pression intérieur ; cette pression pourrait faire éclater le tube et causer des accidents.

Le tube du remplissage est d’évier les déformations, il faut donc que le sable ou le grès soit bien tassé. On bouche une extrémité du ubet par soudage du fond ; on remplit le tube placé verticalement et l’on tasse sa matière en frappant sur le tube avec un marteau ou une petite machine pneumatique que se fixe et se déplace en montant sur le tube ; on bouche l’autre extrémité avec un bouchon de bois enfoncé fortement.

Les tubes de petit diamètre se cintrent manuellement, parfois dans l’étau (fig.65), généralement sur le marbre.

Les tubes de grand diamètre sa cintrent en utilisant un plan dont le garant (brin libre) s’enroule sur un cabestan fig.66.

Le chauffage, effectué sur la plaque à trous est obtenu à l’aide de brûleurs à mazout ou à gaz. Pour concentrer la chaleur, on coiffe le tube d’un four mobile (fig.67). Lorsqu’une position du coude est au gabarit, on la refroidit à l’eau ou l’air, pour éviter que le cintrage ne s’accentue.

Cintrage à la basse température

C’est un cintrage à froid de tubes remplis de glace. Pour obtenir rapide ment la congélation de l’eau remplissage de tube, place celui-ci dans un récipient alimenté en azote liquide (température : -196 0 C) grâce au bas niveau de température obtenu, l’inertie de la glace permet de réaliser le cintrage procédés et outillages couramment employés. Après cintrage l’eau s’élimine facilementsans laisser aucune trace dans le tube. Ce procédé est applicable aux tubes métalliques de toute neutre, cuivre, laiton, aluminium et ses alliages, acier inoxydable, à condition que les basses températures de congélation n’altèrent pas leur structure (exemple : grossissement du grain des aciers ferritiques à haute teneur en chrome, ce qui entraîne un accroissement considérable de la fragilité).Il est particulièrement intéressant pour le cintrage de tube de faible épaisseur et pour obtenir des courbes de petit rayon.

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Table des matières

NTRODUCTION
Chapitre 1 GENERALITES SUR MISE EN FORME
I – Propriétés générales liées à la mise en forme des pièces
1.1 Propriétés sur la modification de structure des matériaux
1 -2 Types des pièces à fabriquer
II Formage des pièces
2 -1 généralité
2 – 1.1 Formage des pièces non développables
2 – 1.2 Formage des pièces développables
2 – 2 Formage par cintrage
2 – 2.1 Généralité
2 -2 Opération de cintrage
2-2.1cintrage des tôles
2-2.1.1 cintrage manuel
2-2.1.2 Cintrage par machine conventionnelle
2-2.1.2.1 Rouler à deux rouleaux horizontaux
2-2.1.22 Rouler type pyramidales
2-2.1.23 Rouler type planeur
2-2-1.24 Rouler type moderne
2-2-1.25 Cintrage à la presse
2-2-1.25 Cintrage à la presse
Chapitre 2 CINTRAGEUSE UNIVERSELLE DU LYCEE TECHNIQUE
I – Présentation générale de la machine
II Chaîne cinématique et schéma fonctionnel
2-1 Chaîne cinématique
2-2 Schéma de fonctionnement de la cintreuse
2-3 Fonctionnement de la machine
III Rôle et caractéristique mécanique des éléments constitutifs
2-3-1 Bâtis
2-3 – 2 Rouleaux
2-3-2.1 Rouleaux entraîneur
3- 2.2 Rouleau cintreur
3- 3 Organes de transmissions
REMISE EN ETAT D’UNE CINTREUSE DU L.T.P.A
I – Analyse de l’état de la machine
1 – 1 Analyse de état des toutes les pièces de la machine
1 – 2 Analyse des pannes
1 – 2.1 Les pièces défectueuses
1 – 2.2 Origine de panne
1 – 2.4 Procédure de la solution
Chapitre 4 MOTORISATION D’UNE CINTREUSE
I – But
II – Etude de la transmission de mouvement de l’axe du moteur ver l’axe de récepteur ou axe de la machine
2 – 1 Paramètre de choix de transmission
2 – 1.1 Paramètre de la machine
2 – 1.2 Choix de moteur
2-2 Transmission de l’arbre moteur vers l’arbre de la machine
2 – 2.1 Nombre de transmission
2 – 2 Chaîne cinématique et schéma fonctionnel
2 – 2.1 Chaîne cinématique
2 – 2.2 Schéma fonctionnel
2 – 3 Etude de la réversibilité de la machine
2 -3.2 Fonctionnement
Chapitre 5 DIMETIONNEMENT DES ELEMENTS CONSTITUTIFS
I – Dimensionnement des éléments de la transmission
1 – 1 Choix de matériau de construction
1 – 2 Dimensionnement des engrenages de transmission
1 – 2.1 Calcul des paramètres des engrenages du premier étage
1 – 2.1.1 Calcul de l’entraxe A1 du 1er étage
1 – 2.1.2 Calcul des diamètres primitifs de la roue et pignon
1 – 2.1.3 Calcul de module
1 – 2.1.5 Paramètres de taillage du pignon et de la roue
1 – 2.2 Calcul des paramètres des engrenages du deuxième étage
1 – 2.2.3 Calcul de nombre de dents
1 – 2.2.4 Paramètres de taillage du pignon et de la roue
1 -2.3 Vérification à la fatigue
1 – 2.3.1 Vérification à la fatigue des dents des engrenages de la 1ère étage
1 – 2.3.1 Vérification à la fatigue des dents des engrenages de la 2ère étage
1-3 Dimensionnement de l’arbre de transmutions
1 – 3.1 Dimensionnement de l’arbre intermédiaire
1 -3.1.1 Effort du pignon moteur (TM)
1 – 3.1.2Effort reçu par l’arbre intermédiaire sur le pignon intermédiaire
1-3.1.3 Effort radial agissant sur l’arbre intermédiaire
1 – 3.1.3 Les réaction des paliers
1-3-2 Vérification à la fatigue de l’arbre intermédiaire
1- 3.3 Condition de guidage en rotation de l’arbre
1 – 3.4 Calcul de clavette
II DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DEFECTUEUSE
2-1 Dimensionnement du bâti à droite
2-1-1 Charge agissant sur la partie défectueuse
2-1-2 Effort sur chaque palier
2-2-1 Calcul de la résistance de la soudure du bâti
2-2 Dimensionnement de la roue de réglage du rouleau cintreur
2-2-1 Charge agissant sur les dents
Chapitre 6 MANIELLE D’UTILISATION D’UNE MACHINE CINTREUSE
I – Méthodes de travail sur la machine
1 – 1 Organisation du posta de travail
1-1.1 Documents
1 – 2 Préparation du poste de travail
II – Entretien et la maintenance de la machine
III – méthode à suivre pour éviter l’accident
IV Précaution
CONCLUSION