Machine de cintrage de tubes

Les machines à cintrer les tubes sont des équipements essentiels pour réaliser un cintrage précis des tubes. Qu’elles soient hydrauliques, électriques ou à commande numérique (CNC), leur structure fondamentale repose sur trois fonctions principales : le serrage stable, la rotation précise et le soutien efficace. La compréhension de la fonction de chaque composant permet une utilisation et un entretien corrects de l’équipement.

1. Mécanisme de rotation de cintrage (bras de cintrage)

Ceci se compose d'une matrice de pliage (matrice principale), d'un bras de pliage et d'un système de transmission. La matrice de pliage est fixée à un arbre rotatif, et le bras de pliage entraîne le tube en rotation autour de la matrice, permettant ainsi de contrôler l'angle de pliage. Le mode de transmission est généralement un moteur hydraulique, un moteur servo ou un mécanisme crémaillère-pignon, ce qui détermine le couple de pliage et la précision.

2. Mécanisme de serrage

Celui-ci comprend une matrice de serrage et un vérin de serrage (ou vérin pneumatique). Sa fonction consiste à fixer fermement le tube sur la matrice de pliage afin d'empêcher tout glissement ou déplacement du tube pendant le pliage. La force de serrage doit être suffisamment élevée et uniforme ; dans le cas contraire, des plis ou une déformation de la section transversale peuvent apparaître.

3. Mandrin et mécanisme d'entraînement du mandrin

Pour les tubes à paroi mince ou les pliages de petit rayon, le mandrin est la pièce centrale empêchant l’effondrement et le froissement de la face intérieure du tube. Le mandrin est généralement de type à embout sphérique ou de type rigide, relié à une tige de mandrin, et sa position avant/arrière est commandée par un vérin ou un moteur servo. La précision du positionnement du mandrin influence directement la qualité du pliage.

4. Matrice anti-rides (plaque anti-rides)

Installée derrière la matrice de pliage, elle exerce une pression sur la face intérieure du tube pendant le pliage afin d’empêcher la formation de rides sur l’arc intérieur. Sa forme épouse précisément la courbure de la matrice de pliage, ce qui en fait une matrice auxiliaire indispensable pour un pliage de tube de haute qualité.

5. Système d’entraînement

Les machines hydrauliques de cintrage de tubes utilisent une station de pompe hydraulique, des vérins et des électrovannes comme éléments centraux, offrant une puissance de serrage et de cintrage à haute tonnage ; les machines électriques de cintrage de tubes utilisent des moteurs servo, des réducteurs et des vis à billes pour assurer une commande haute précision. La stabilité du système d’entraînement influe directement sur la production et la durée de vie de l’équipement.

6. Système de contrôle

Les machines modernes de cintrage de tubes utilisent généralement des systèmes de commande numérique à base d’automate programmable (PLC) ou de commande numérique par ordinateur (CNC), équipés d’une interface homme-machine (écran tactile). La commande programmable permet le traitement automatique de formes tubulaires complexes en trois dimensions, y compris l’angle de cintrage, l’angle de rotation spatiale de plusieurs cintrages et la distance d’alimentation.

7. Mécanisme d’alimentation et de rotation (modèles multi-axes)

Utilisé pour assurer le traitement continu de plusieurs cintrages. Le chariot d’alimentation (axe Y) contrôle l’alimentation linéaire du tube, tandis que l’axe rotatif (axe B) contrôle l’angle de rotation spatiale du tube pendant le cintrage. Il est généralement entraîné par un moteur servo, couplé à des rails de guidage haute précision et à un système crémaillère-pignon.

8. Système de matrices

Celui-ci comprend les matrices de cintrage, les matrices de serrage, les matrices anti-rides, les mandrins et les matrices de guidage, chacune étant conçue spécifiquement en fonction des diamètres de tube et des rayons de cintrage. Les matériaux utilisés pour les matrices sont généralement de l’acier Cr12MoV ou un acier à outils allié, traité thermiquement afin d’améliorer leur résistance à l’usure. La précision des matrices détermine directement la qualité du tube cintré.

9. Bâti et rails de guidage

En tant que structure de base de l'ensemble de la machine, le bâti doit posséder une rigidité suffisante pour résister au fort moment de flexion engendré pendant le pliage. Les machines à cintrer les tubes lourdes utilisent souvent des structures en fonte monobloc ou soudées à partir de tôles d'acier à forte épaisseur. Les rails de guidage servent à assurer la précision du mouvement des mécanismes d’alimentation et de rotation.

10. Système de refroidissement et de lubrification

Le radiateur d’huile hydraulique, la pompe à huile lubrifiante et le distributeur constituent le système de refroidissement et de lubrification, garantissant une température stable de l’huile et minimisant l’usure des pièces mobiles pendant un fonctionnement continu.

Une machine à cintrer les tubes est un dispositif de précision qui intègre fortement les technologies mécanique, hydraulique, électrique et de matrice. Du serrage au pliage, en passant par le support du mandrin et la commande multi-axes, chaque composant joue un rôle essentiel. Seule une coordination parfaite de tous les systèmes permet d’assurer une production de pliage de tubes efficace, stable et de haute qualité.