Connaître le rayon de cintrage est essentiel pour pouvoir analyser la faisabilité du cintrage d’un tube : c’est une valeur indispensable, car elle sert à définir le coefficient qui indique la difficulté plus ou moins élevée de déformation à froid. Le cintrage d’un tube est un processus réalisé sur des cintreuses spéciales au moyen d’outils spécifiques.
Le rayon de cintrage et sa matrice
Pour donner un certain rayon de cintrage à un tube, il est nécessaire de disposer d’une matrice d’un diamètre correspondant à celui du tube à cintrer et du rayon de cintrage souhaité. Projetées par notre service technique à l’aide d’un logiciel 3D, ces matrices sont obtenues à partir d’un bloc initial en acier traité.
Elles sont ensuite soumises à un traitement de trempe pour en augmenter la résistance et éviter qu’elles ne soient endommagées au cours du cintrage du tube.
Le rayon de cintrage est la mesure que la matrice applique au tube à cintrer : dans le cas de tubes à section circulaire, il faut se référer au rayon moyen, et par conséquent à l’axe médian passant par le tube, tandis que pour les tubes à sections carrée et rectangulaire, il faut se référer au rayon intérieur, qui passe donc par la partie intérieure cintrée du tube. Cependant, dans ce dernier cas, pour les formules de faisabilité, il faut toujours se référer au rayon moyen.
Rayion moyen de cintrage
Rayon moyen de cintrage maximum et rayon moyen de cintrage minimum
Le rayon de cintrage est rapporté à l’axe moyen du tube : c’est son axe neutre, car il passe par sa ligne médiane. L’axe moyen donne d’importantes indications quant à la faisabilité du cintrage. C’est également la valeur sur la base de laquelle la longueur du tube cintré est déterminée grâce à une formule.
Les rayons de cintrage possibles, se rapportant à un diamètre du tube donné, vont généralement d’un minimum d’1,5 à un maximum de 5 fois par rapport, justement, au diamètre du tube. Ces deux valeurs sont dites rayon moyen minimum et rayon moyen maximum de cintrage du tube.
EXEMPLE : Pour un tube de 70 mm de diamètre, le rayon moyen minimum cintrable est de 105 mm, alors que le rayon moyen de cintrage maximum est de 350 mm. Il est parfois possible que ces valeurs varient grâce à des outillages particuliers de différentes cintreuses.
Particularités du rayon de cintrage des tubes à section circulaire
Quand des tubes à section circulaire sont cintrés, le rayon de référence, pour les formules de calcul ainsi que pour l’indication de la manière dont ils doivent être cintrés, est le rayon moyen de cintrage.
Cela s’explique par le fait qu’en théorie, la référence est l’axe neutre du tube, à travers la ligne imaginaire qui en traverse le centre.
Le rayon pour les tubes à sections carrée et rectangulaire
Pour les tubes à sections carrée et rectangulaire aussi, l’analyse de la faisabilité du cintrage du tube est effectuée en prenant en considération l’axe moyen et par conséquent le rayon moyen de cintrage.
Au moment de la commande, il est en revanche important de se référer au rayon de pliage intérieur. En effet, la matrice de cintrage pour un tube à sections carrée et rectangulaire est différente par rapport à une matrice pour tubes à section circulaire. Si pour ces derniers, le rayon de la matrice correspond au rayon moyen du tube cintré, pour les tubes à sections carrée et rectangulaire, le rayon de la matrice correspond au rayon intérieur du produit déformé. Ci-dessous, un exemple de matrice pour tubes à sections carrée ou rectangulaire
Alliages métalliques et rayon de cintrage
Chaque rayon de cintrage dépend de la matrice utilisée. Par conséquent, il n’existe pas de différences si l’on veut utiliser un tube en acier, en acier inoxydable (inox) ou en aluminium.
Pour cintrer un tube en acier de 70 mm de diamètre ayant un rayon moyen de 105 mm, on se servira de la même matrice que pour un tube en aluminium de même diamètre que celui en acier.
Différences entre matrices
À chaque rayon de cintrage correspond une matrice produite en fonction du diamètre du tube à usiner.
Par exemple, pour un rayon de cintrage moyen de 50 mm, plusieurs matrices seront présentes : une pour le tube Ø20, Ø26,9, Ø30 et ainsi de suite jusqu’à ce que les formules de faisabilité de cintrage le permettent.
Pour les tubes à sections carrée et rectangulaire, nous disposons d’un peu plus de flexibilité. En effet, il est possible de cintrer plusieurs tubes de dimensions différentes sur la même matrice, selon la hauteur de celle-ci et les épaisseurs utilisées pour l’adapter aux différentes mesures.
Tecnocurve compte plus de 250 matrices pour des tubes à section circulaire et environ 30 matrices pour tubes à sections carrée et rectangulaire. Les premières sont, justement, pour 250 sections de tube ayant des rayons de cintrage différents les uns des autres, tandis que les secondes peuvent cintrer 500 types de tubes, car elles sont utilisables pour plusieurs sections
Rayon de roulage ?
Pour le roulage du tube aussi, il existe des formules permettant d’évaluer la valeur du rayon de roulage. Ce sont les mêmes que celles du cintrage, mais les coefficients considérés sont différents. Elles sont déterminantes aux fins de la faisabilité de l’usinage.
Contrairement au cintrage, le rayon de roulage est beaucoup plus ample et va de 5 fois le diamètre du tube à l’infini. Toujours dans le cadre de l’exemple précédent, pour un tube de 70 mm de diamètre, le rayon de roulage minimum sera de 350 mm et le maximum sera une valeur théoriquement infinie.
Cependant, le rayon d’un tube roulé n’est plus issu d’une matrice avec des mesures fixes, mais d’une rouleuse à trois galets qui, s’approchant ou s’éloignant les uns des autres, déforment le tube à froid et impriment le rayon souhaité.
Comme pour le cintrage, on parle de rayon moyen pour des tubes à section circulaire et de rayon intérieur pour des tubes à sections carrée et rectangulaire, mais pour exécuter les formules de faisabilité, il faut toujours se référer au rayon moyen.
