Quelles sont les causes des plis sur la surface d'un tube après son passage dans une cintreuse de tubes ?

Les plis ondulés à l’intérieur d’un coude de tube comptent parmi les défauts de qualité les plus courants en cintrage de tubes. Ces plis nuisent non seulement à l’aspect, mais réduisent aussi l’épaisseur utile de la paroi du tube et affaiblissent sa résistance structurelle. L’analyse suivante examine les principales causes et solutions selon trois dimensions : le procédé, l’outillage et les matériaux.

1. Réglage incorrect de la matrice anti-plissement

Cause : L’écart entre la matrice anti-plissement et la matrice de cintrage est trop important, ce qui empêche le côté intérieur du tube de bénéficier d’un soutien efficace et entraîne une instabilité du matériau ainsi que des plis sous l’effet de la contrainte de compression.

Solution : Régler la matrice anti-plissement de manière à ce qu’elle épouse parfaitement la gorge de la matrice de cintrage. L’écart doit permettre à une feuille A4 de glisser le long sans se détendre. Veiller également à ce que le bord d’attaque de la matrice anti-plissement soit aligné avec le point tangent de la matrice de cintrage.

2. Mandrin non utilisé ou mal positionné

Cause : Pour les tubes à paroi mince ou les cintrages à petit rayon (r/d≤3), un mandrin n’est pas utilisé, ou bien la sortie du mandrin est insuffisante, ou encore la tête à bille est positionnée trop en arrière, ce qui fait perdre au côté intérieur du cintrage son soutien interne.

Solution : Sélectionnez un mandrin à tête sphérique ou un mandrin rigide en fonction du diamètre du tube et de l’épaisseur de paroi, et ajustez la position de sortie du mandrin à 0,5 à 1,5 mm avant le point tangent de la matrice de cintrage.

3. Rayon de cintrage insuffisant

Cause : Le rapport entre le rayon de courbure du centre de cintrage (r) et le diamètre extérieur du tube (d), r/d, est trop faible (généralement inférieur à 2,5 à 3 fois), dépassant la limite de stabilité en compression du matériau.

Solution : Augmentez le rayon de cintrage ou utilisez un tube à paroi plus épaisse. Si un cintrage à petit rayon est nécessaire, il convient d’adopter un procédé combiné utilisant un mandrin, une matrice anti-plissement et un matériau de remplissage (tel qu’un ressort de cintrage).

4. Paroi de tube mince ou matériau souple

Cause : Des parois plus minces offrent une résistance moindre à l’instabilité. Les matériaux souples (comme le cuivre recuit ou l’aluminium) ont tendance à se froisser du côté en compression.

Solution : Remplacez par un tube à paroi plus épaisse ou utilisez un matériau plus dur. Pour les matériaux souples, réduisez de manière appropriée la vitesse de cintrage afin de limiter l’irrégularité de l’écoulement du matériau.

5. Vitesse de cintrage excessive

Cause : Une vitesse angulaire de cintrage excessive empêche le matériau à l’intérieur du tube de se stabiliser et de s’écouler correctement, ce qui entraîne un plissement localisé rapide.

Solution : Réduisez la vitesse de cintrage, en particulier au début du processus. Pour les cintreuses de tubes CNC, il est possible de définir une courbe de variation de vitesse—vitesse lente pour le cintrage initial, vitesse constante au milieu, et vitesse lente pour le cintrage final.

6. Usure de la matrice ou mauvais état de surface

Causes : L’usure ou l’accumulation de copeaux et de rouille sur les surfaces de travail de la matrice de cintrage et de la matrice anti-plissement entraîne un frottement irrégulier, et des différences locales de résistance provoquent des plis.

Solutions : Inspectez la surface de la matrice, réparez ou remplacez les matrices usées. Nettoyez la matrice et appliquez une huile spéciale pour cintrage de tubes afin de maintenir une lubrification adéquate.

7. Force de serrage insuffisante ou excentricité

Causes : Pression insuffisante de la matrice de serrage, ou désalignement entre la matrice de serrage et la matrice de cintrage, provoquant le glissement ou le déplacement du tube pendant le cintrage, ce qui entraîne un effort irrégulier sur la face interne.

Solutions : Vérifiez la pression du vérin de serrage afin de vous assurer qu’elle atteint la valeur réglée. Calibrez la précision d’alignement de la matrice de serrage et de la matrice de cintrage.

Méthode rapide de dépannage

Lorsque des plis apparaissent, procédez aux vérifications dans l’ordre suivant :

1. Vérifiez le jeu de la matrice anti-plissement→ 2. Confirmez la position du mandrin→ 3. Vérifiez si le rapport R/D est trop faible→ 4. Vérifiez l’épaisseur de paroi et l’état du matériau→ 5. Faites un essai à vitesse de cintrage réduite→ 6. Vérifiez l’usure des matrices et la lubrification

La plupart des problèmes de plissement proviennent de deux causes principales : un support insuffisant et une instabilité en compression. Identifier la cause profonde permet de résoudre efficacement le problème.