Cover Image
close this bookFormation Professionelle en Afrique: Technologie Generale pour Construction Métallique - Tome 2
View the document(introduction...)
View the document19. Pratiques du travail du tôle - Le dressage des tôles
View the document20. Fabrication des pièces mécaniques par découpage
View the document21. Le cisaillage
View the document22. Le burinage
View the document23. Le pliage
View the document24. Le pliage des tôles
View the document25. Le cintrage
View the document26. Le cintrage des tubes
View the document27. Métallurgie
View the document28. Production des pièces mécaniques par formage
View the document29. Classification des fers
View the document30. Traitements thermiques des métaux
View the document31. Le forgeage
View the document32. Le torsadage
View the document33. L'usage des profiles de fer
View the document34. Les organes d'arrêt pour ouvrages métalliques
View the document35. Généralités du soudage autogène
View the document36. Soudage électrique à l'arc
View the document37. Le soudage électrique par résistance
View the document38. Le soudage aux gaz - Soudage oxyacétylénique

25. Le cintrage

I. Définition

Le cintrage est un façonnage sans enlèvement de copeaux, a l'aide ou sans l'aide de chaleur, dans lequel une partie de la matière d'œuvre est définitivement portée, tout en conservant autant que possible sa section, de sa position originelle dans un autre sens.

II. Procédé de travail

Dans le cintrage, une partie plus ou moins large de la matière est portée dans une autre direction par l'intervention d'une force manuelle ou mécanique (force de flexion) appliquée sur un point déterminé (pliage) ou appliquée continuellement sur plusieurs points tout près, l'un de l'autre, (cintrer et torsader).


Figure

La force appliquée doit être suffisante pour

* vaincre l'élasticité de la matière et
* provoquer un changement de direction définitif

Le cintrage provoque

* des forces de traction dans les couches extérieures par rapport à l'axe de flexion (à l'extérieur la matière est allongée)

* des forces de compression dans les couches intérieures par rapport à l'axe de flexion (à l'intérieur la matière est rétreinte).

Dans la couche médiane de la matière, il ne se produit ni traction ni compression; par conséquent, elle est appelée "fibre neutre".


Figure

La forme de la section de la matière subit involontairement une légère modification par suite de l'allongement ou de la rétreinte des couches extérieures de la matière.

Ces modifications de la section dépendent

* de la matière (nature et qualités)
* de l'épaisseur de la matière
* de l'angle de flexion et
* du rayon de flexion.

Les tensions intérieures provoquées par le cintrage dans la matière peuvent être réduites en la portant au rouge. Les modifications de la section sont inévitables. Une opération complémentaire pourra remédier aux refoulements (martelage, limage, meulage).


Figure

Remarque:

Tenir compte des valeurs minimales des rayons de courbure.

Plier la matière autant que possible a angle droit par rapport au sens du laminage.

Il n'est pas traiter ici cintrage de la matière sans dépasser sa limite d'élasticité (p.ex. tendre un ressort lame).


Figure

III. But et emploi

Le but du cintrage est de former une matière suivant les conditions données par la construction, pour l'employer comme pièce à usiner isolément (p.ex. collier, tube, caisse en tôle), pièce a encastrer ou travail partiel dans des pièces de construction.

IV. Mode d'opération

Le cintrage se fait avec le concours d'une force de flexion et d'une force contraire; la force de flexion provoque une force contraire. La nature de la conjugaison de ces forces détermine la forme du cintrage.

Le mode opératoire du cintrage est déterminé de l'exécution

* à la main
* à l'aide de montages
* a l'aide de machines

Le cintrage à la main se fait

* sans outil
* avec outil

L'outil peut aussi servir de forme de cintrage


cintrage à la main sans outil


outil servant de forme

Le cintrage à l'aide de montages se fait

* autour de formes avec à blocage
* dans l'étau avec une forme
* moyennant une forme et un mécanisme
* sur des machines à plier


forme de cintrage avec dispositif de fixation


outil avec forme

La force de flexion peut être fournie par la main ou la machine.


cintrage sur la table à cintrer


étau avec forme de cintrage

Le cintrage à l'aide de machines se fait au moyen d'outils à cintrer

* dans des presses
* dans des cintreuses


cintrage dans des presses


cintrage sur la cintreuse à trois cylindres

Les pratiques spéciales du cintrage

* le cintrage de tubes,
* le cintrage de profilés et bourrelets

se font suivant les techniques de travail du cintrage.


cintrage de tubes


cintrage de profilés

La technique de travail pour torsader consiste a serrer et torsader la pièce autour de son axe longitudinal, à froid ou chaud.


faire des bourrelets


torsader

La force de flexion est l'action nécessaire pour plier la matière. Selon le genre de montage ou de la machine-outil, son sens est continu ou variable.

Elle doit être supérieure à la force contraire, exercée par la résistance de la matière, et inférieure à la force contraire exercée par le montage ou la machine-outil (autrement danger de brisure).

La force contraire est celle qui s'oppose à la force de flexion. Elle naît de la résistance (solidité)

- de la matière
- de l'outil
- du montage ou
- de la machine-outils.

Pliage


Figure

Cintrage


Figure

V. Outils de cintrage

Les outils de cintrage revêtent des formes diverses. Par conséquent, il faut les choisir soigneusement dans chaque cas particulier.

On distingue:

Pinces - Tourne-à-gauche - Fer à cintrer (griffe) - Forme de cintrage

Appareil à cintrer - Cintreuses, commandées par un moteur ou non - Vérin hydraulique.

Pinces
pour tenir et faire des oeillets et des angles


Figure

Tourne-à-gauche
à torsader des sections rectangulaires ou carrées


Figure

Fer à cintrer
pour tenir et cintrer des sections correspondantes


Figure

Forme de cintrage
pour rouler les tôles (p.ex. des charnières enroulées)


Figure

Appareil à cintrer
pour dresser ou cintrer des grands rayons


Figure


Figure

Appareil à cintrer
en diverses exécutions pour plier des sections rondes, carrées et rectangulaires et les tubes


Figure


Figure

VI. Recherche du développement d'une pièce cintrée

Prenons comme exemple une tôle de 10 mm d'épaisseur, d'une longueur de 628 mm, les champs bien perpendiculaires aux faces. Formons un cylindre de révolution avec cette tôle. Nous remarquons que:

- l'épaisseur n'est pas modifiée par le cintrage,
- les deux champs extrêmes se joignent parfaitement.

On peut donc en déduire que les sections droites restent, après cintrage, perpendiculaires aux faces.

Mesurons les diamètres obtenus.
Nous trouvons:
diamètre intérieur di = 190 mm et
diamètre extérieur de = 210 mm.
La circonférence intérieure mesure: 190 x 3,14 = 596,6 mm.
La circonférence extérieure mesure: 210 x 3,14 = 659,4 mm.


Figure

On constate que:

- les fibres du métal se trouvant sur la circonférence intérieure se sont raccourcies de 31,4 mm (628 - 596,6), elles ont été soumises à une contrainte de compression;

- les fibres se trouvant sur la circonférence extérieure se sont allongées de 31,4 mm (659,4 - 628), elles ont été soumises à une contrainte d'extension.

Les fibres étant sollicitées d'un côté à l'extension, de l'autre à la compression, et ceci d'autant plus fortement qu'elles s'approchent soit des fibres externes, soit des fibres internes, il existe des fibres qui ne sont soumises à aucune contrainte, et qui conservent leur longueur initiale, soit 628 mm.

Ces fibres sont nommées fibres neutres.

Quel que soit le profil cintré, les fibres neutres se trouvent toujours dans le plan contenant le centre de gravité de chaque section droite.

Dans les tôles, les fibres neutres se trouvent à égale distance entre les deux faces. Elles sont situées, après cintrage, sur un diamètre équidistant des diamètres intérieur et extérieur, et désigné pour cette raison: diamètre moyen.

dm = di + e ou dm = de - e

Règle:

Pour tracer une tôle devant être cintrée, calculer le développement suivant le diamètre moyen. En conséquence, effectuer les épures d'après le diamètre moyen.


Figure

VII. Cintrage de cylindres à la main

Il ne se pratique que très rarement sur des tôles minces pour exécuter des viroles courtes et de faible diamètre.

La tôle est placée sur un mandrin rond ou une bigorne, de diamètre inférieur à celui du cylindre à réaliser. Le cintrage est obtenu par flexions successives de la tôle, en la déplaçant perpendiculairement aux génératrices du cylindre a réaliser et parallèlement à l'axe du mandrin.


Figure

Le manque d'élasticité du métal recuit provoque la formation de plis. On donne de l'élasticité à la tôle en l'écrouissant légèrement par plusieurs cintrages préliminaires de sens opposés, on la brise.

Les extrémités de la tôle restent droites: on achève le cintrage à l'aide du maillet.

Remarque:

Il est préférable d'effectuer le cintrage des extrémités avant le cintrage proprement dit. Cette opération préliminaire se nomme amorçage ou croquage.

VIII. Cintrage au marteau ou au dégorgeoir

Ce procédé est surtout appliqué pour le cintrage de cônes ou de troncs de cônes et, également, pour l'amorçage.

La tôle est placée soit sur un empreint en V ou sur un fer en U, soit entre deux rails ou deux barres quelconques (parallèles pour les cintrages cylindriques).

Selon l'épaisseur de la tôle, on emploie un marteau à panne en long ou un dégorgeoir de forgeron sur lequel un aide frappe avec un marteau à devant.


Figure

Les coups doivent être alignés suivant des génératrices régulièrement espacées (en tracer quelques-unes au cordeau). Commencer par l'amorçage des deux extrémités, les mettre au gabarit, et continuer le cintrage en se dirigeant vers la partie moyenne.

Un court espace entre deux génératrices consécutives est préférable à un grand, le cintrage est plus régulier et on évite ainsi les marques laissées par un fort coup de marteau.

IX. Les machines à cintrer les tôles

Ces machines sont couramment appelées machines à rouler. A l'atelier on les désigne fréquemment du nom de rouleaux ou rouleuses.

Les organes de cintrage sont constitués par des cylindres nommés rouleaux en acier Martin dur, d'une grande résistance à la flexion.

1. Principe du cintrage a la machine

La tôle est animée d'un mouvement de translation par deux rouleaux entraîneurs commandés mécaniquement; elle est soumise d'une façon continue à l'action d'un rouleau cintreur qui provoque une suite ininterrompue de flexion, donc un cintrage régulier.

Remarque:

Les tôles recuites d'une épaisseur inférieure à 1,5 mm sont brisées a la machine.

2. Selon la disposition des rouleaux, on distingue deux types de machines à cintrer les tôles:

* type pyramidal à rouleaux horizontaux ou verticaux;
* type planeur a trois ou à quatre rouleaux horizontaux.


Figure

X. Le cintrage à la presse

Les tôles épaisses peuvent se cintrer à la presse hydraulique soit horizontale, soit verticale.

A l'inverse des rouleaux qui agissent par pression continue, les presses travaillent par pressions successives.

On utilise, généralement, une empreinte en V ou en U reposant sur le plateau de la presse, et une panne arrondie montée sur le porte-poinçon. Pour obtenur un meilleur résultat, on soude sur la panne une tôle épaisse cintrée à un rayon légèrement inférieur au rayon intérieur de la pièce à obtenir.

1. 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 convenable dans la matrice. On peut aussi garnir l'empreinte de la matrice d'un certain nombre de cales de façon que le cintrage soit correct quand la tôle, sous l'effort de l'outil, entre en contact avec la cale supérieure.


Figure

2. Amorçage

Pour réaliser le cintrage dès l'extrémité de la tôle, il faut, avant d'effectuer la première pression, déplacer la matrice latéralement; on remet ensuite la matrice à sa place normale.

3. Cintrage

Il peut se décomposer en trois phases:

* Cintrage de la tôle sur le tiers environ de sa longueur en partant d'une extrémité amorcée.

* Même cintrage en partant de l'autre extrémité.

* Cintrage alternatif d'un côté et de l'autre en se dirigeant vers la génératrice médiane, afin de maintenir facilement la tôle en équilibre sur la matrice.

XI. Les opérations du cintrage à la main dans l'étau

1. Un archet de fer rond:

- tracer
- couper et chanfreiner
- cintrer ou plier
- dresser


a


b


c

2. Un anneau de fil de fer:


Figure

3. Une cosse de tôle noire:


Figure

QUESTIONNAIRE pour l'étude a domicile et pour les COMPOSITION


Figure


Figure


Figure


Figure


Figure

1.
2.


Figure

1.
2.
3.
4.
5.


Figure


Figure


Figure


Figure


Figure


Figure

1.
2.
3.
4.
5.


Figure


Figure


Figure


Figure


Figure

1.
2.