Comment résoudre les problèmes rencontrés lors du cintrage des profilés en aluminium ?

Le principe de base du cintrage des profilés en aluminium consiste à étirer le profilé à ses deux extrémités au moyen de brides, puis à le faire pivoter autour de la matrice de cintrage. Sous l’effet de la tension et du moment de flexion, le profilé subit une déformation plastique et épouse progressivement la forme de la matrice afin d’obtenir la géométrie souhaitée.

Les pièces cintrées se caractérisent par un rayon de courbure relativement important, un fort retour élastique et une variation de courbure dans le sens axial. Le cintrage des profilés en aluminium est largement utilisé dans les secteurs de l’aéronautique, de l’automobile, des portes, fenêtres et façades de bâtiment, ainsi que du ferroviaire à grande vitesse, pour fabriquer des pièces cintrées telles que des éléments de fuselage, des raidisseurs et cadres d’ailes, des ossatures courbes, des portes et fenêtres cintrées, des façades-rideaux, des nez de train, des supports de contour de toiture et des cadres de fenêtres.

Les pièces en profilés d’aluminium cintrés jouent un rôle important dans la fabrication mécanique et la construction modernes de notre pays. Avec l’utilisation croissante de ces profilés, les problèmes rencontrés lors de la production de profilés industriels en aluminium se multiplient progressivement. Afin de garantir la conformité des pièces et la stabilité de la production, cette étude examine principalement les problèmes courants et les solutions associées au cours du cintrage des profilés en aluminium.

Le cintrage des profilés en aluminium présente de nombreux problèmes qui affectent fortement le taux de conformité des produits et l’efficacité de la production. Par ailleurs, les coûts de production ont une incidence importante sur le fonctionnement normal et la production des entreprises. Compte tenu des besoins liés à l’industrialisation du cintrage des profilés en aluminium et de la situation actuelle du secteur, cet article analyse efficacement les problèmes courants et propose plusieurs mesures d’amélioration pertinentes, dans l’espoir de fournir une référence utile aux professionnels du cintrage des profilés en aluminium.

I. Problèmes existants

(1) Écart de contour

Le contour désigne le degré de conformité entre le contour modifié du profilé après cintrage et le gabarit de contour ou le calibre de contrôle. Les principaux facteurs à l’origine des écarts de contour sont les suivants :

① Rayon incorrect de la matrice de cintrage ;

Propriétés instables des matériaux entre les différents lots de profilés extrudés, entraînant une dureté irrégulière dans certaines zones de chaque profilé ; ③

③ Variation excessive du rayon de cintrage ;

④ Aire de la section transversale du profilé irrégulière.

(2) Défauts de surface

Les défauts de surface comprennent les fissures, les plis de retrait, les creux en surface et l’affaissement latéral après cintrage.

(3) Torsion après cintrage

Les causes de la torsion après cintrage sont les suivantes :

1. Gabarit irrégulier ;

2. Tension insuffisante ;

3. Cales inadéquates ;

4. Rayon de cintrage extrêmement faible ;

5. Mise à niveau insuffisante de l’équipement lui-même.

(4) Écart de perpendicularité

La perpendicularité désigne l’écart angulaire entre la section transversale du profilé, perpendiculaire au plan de référence (perpendiculaire au rayon de courbure de la matrice), et la plateforme de contrôle après cintrage.

(5) Sécurité de la production

La sécurité est un enjeu essentiel de la production industrielle. Lors du cintrage des profilés, des ruptures accidentelles et des projections vers l’extérieur peuvent se produire, entraînant des dommages matériels et des blessures du personnel susceptibles de nuire gravement au développement de l’entreprise.

II. Solutions

(1) Ajustement de la courbure du contour de la matrice

Sur la base d’une analyse théorique et du calcul du retour élastique, une valeur approximative corrigée est obtenue au moyen d’un essai de traction afin de corriger la matrice et de garantir que le contour du profilé corresponde le plus possible au gabarit ou au calibre de contrôle après cintrage. Compte tenu de l’instabilité du profilé, il est possible de le sur-cintrer légèrement afin de permettre une correction ultérieure.

Lors de la fabrication de la matrice, il faut tenir compte de l’aire de la section transversale du profilé et de l’épaisseur de chaque partie.​​Pour les profils dont l’aire de la section transversale est asymétrique, les écarts dus à un déséquilibre des contraintes entre les bords de fermeture et d’ouverture du profilé peuvent être corrigés en augmentant de manière appropriée la force de traction lors de la pré-étirage.

(2) Traitement des défauts de surface

Les fissures apparaissant après le cintrage des profilés sont dues à une force de traction excessive ou à des problèmes liés au matériau lui-même. Une fermeture insuffisante des bords du profilé entraîne un rétrécissement et la formation de plis. Ce problème peut être résolu en remplaçant le profilé ou en ajustant la force de traction.

Les enfoncements de surface apparaissent principalement sur les profilés creux. Avant de cintrer ces profilés, les parties creuses à cintrer doivent être remplies d’un matériau de remplissage. Les cavités ouvertes peuvent être remplies de plaques en PP, tandis que les cavités fermées sont généralement remplies de sable.

L’ajustement approprié du jeu de la matrice en fonction de l’emplacement des affaissements latéraux, ainsi que le changement de matériau de la matrice, permettent de prévenir efficacement les rayures sur le profilé.

(3) Traitement de la torsion après cintrage

Les principales causes de la torsion après cintrage sont une matrice irrégulière, une force de traction insuffisante et un mauvais positionnement des cales. Des mesures appropriées peuvent donc être adoptées pour remédier à ce problème. En outre, les déformations mineures dues à l’instabilité des profilés extrudés nécessitent une correction ultérieure.

(4) Correction des écarts de perpendicularité

Après le cintrage, les écarts de perpendicularité sont également dus à des sections transversales asymétriques et à une répartition déséquilibrée des contraintes entre les bords fermé et ouvert du profilé. Ce problème peut être amélioré en ajustant la matrice de cintrage. Les déformations mineures dues à l’instabilité des profilés extrudés nécessitent une correction ultérieure.

(5) Sécurité de la production

La sécurité est la priorité absolue dans la production industrielle. Des dispositifs de protection doivent donc être installés sur la table de travail pour profilés pendant la production, des consignes appropriées doivent être établies et une formation complète doit être dispensée aux opérateurs techniques. En outre, lors de l’étirage des profilés, il est strictement interdit aux opérateurs de se tenir devant l’équipement.

III. Conclusion

En résumé, lors de la conception de la section transversale des​​profilés nécessitant un cintrage, la force d’allongement de chaque section doit être calculée. Lors de la conception des matrices de cintrage pour les profilés industriels en aluminium, il convient de tenir compte des variations du retour élastique de la courbure et de prévoir une pré-déformation afin de faciliter la correction ultérieure et de réduire la charge de travail correspondante. En production par lots, la réduction de la charge de travail liée aux corrections et la garantie de la sécurité de la production sont les principales priorités pour réduire les coûts. Lorsque les profilés extrudés sont instables, certains défauts peuvent apparaître, notamment des écarts de profilé, une torsion excessive et une perpendicularité insuffisante. Ces défauts peuvent ensuite être corrigés et rectifiés.