Machine à cintrer les tubes profilés : comment fabriquer une cintreuse de tubes soi-même

Dans un ménage, une machine à cintrer les tubes profilés n'est pas utilisée assez souvent pour justifier l'achat d'un équipement coûteux fabriqué en usine.

En cas de besoin, il est tout à fait possible de fabriquer une cintreuse simple soi-même, après avoir déterminé quel type de cette structure conviendra pour accomplir la tâche.

Cet article examine en détail les variétés de machines à cintrer les tubes, décrit leurs principes de fonctionnement et les méthodes de construction.

Types de machines pour cintrer les tubes profilés

Il existe de nombreuses modifications d'équipement pour changer la configuration des tubes profilés. Cela est lié au rayon de courbure minimal. Si vous négligez ce paramètre important, au niveau du coude, les caractéristiques de résistance du matériau se dégraderont. Vous devez également connaître certaines subtilités techniques du cintrage des tubes métalliques et les prendre en compte pendant le travail.

Lors du choix de la conception, on prend en compte le matériau de la pièce, le diamètre et l'épaisseur des parois.

Classification des cintreuses selon le type d'entraînement

Selon le type d'entraînement, les machines destinées au cintrage de tous types de tubes peuvent être manuelles, électromécaniques ou hydrauliques.

Manuelles. Ce sont des mécanismes extrêmement simples, accessibles à la fabrication personnelle même pour une personne non initiée aux subtilités du travail du métal.

Une machine à cintrer les tubes profilés manuelle, fabriquée soi-même, est un assistant indispensable pour la fabrication de cadres, d'éléments décoratifs et l'installation personnelle d'un système de ventilation.

Électromécaniques. Une telle machine possède un entraînement sous forme de moteur électrique — pas à pas ou ordinaire, connecté via un réducteur inférieur. Cette dernière solution assure un cintrage de haute qualité grâce à une répartition correcte des contraintes.

La structure du mécanisme n'est pas simple ; pour le fabriquer, des connaissances spécialisées et un peu de professionnalisme sont nécessaires.

Une cintreuse à profilés avec entraînement électrique a dans la plupart des cas une structure à 3 arbres. Le tube profilé est passé entre les rouleaux. L'élément central peut modifier ses coordonnées verticalement. Lors de la rotation de l'arbre central, le tube profilé change sa géométrie.

Hydrauliques. L'entraînement de ce modèle est manuel. Contrairement à la simple construction manuelle, un vérin hydraulique est inclus dans le système, ce qui réduit considérablement l'effort musculaire appliqué lors du cintrage.

Les rouleaux permettent de cintrer le tube profilé dans n'importe quelle direction souhaitée. La cintreuse manuelle avec hydraulique, malgré son faible poids, peut cintrer un tube d'une largeur allant jusqu'à 10 cm.

Le vérin hydraulique de la cintreuse exerce une pression sur la surface du tube par action mécanique. Cela fait bouger la tige du vérin. Sous la charge résultante, la pièce se déforme. La pression dans le piston peut être augmentée de deux manières : manuellement ou à l'aide d'une pompe électrique.

Types de cintreuses selon le mode d'installation

Il existe également une classification des cintreuses en fonction du mode d'installation. On distingue les équipements fixes, transportables et portables. Les machines fixes peuvent se présenter sous la forme d'une simple dalle en béton avec des tiges ou d'un équipement plus conséquent.

Les cintreuses compactes transportables sont dotées d'un pied de support, tandis que le modèle portable n'en a pas ; il est choisi à chaque utilisation de l'équipement.

Classification des machines selon la méthode de cintrage

La construction de la cintreuse et sa productivité dépendent de la méthode de cintrage. Il existe 3 méthodes principales de cintrage. La première est l'extrusion, où la géométrie du tube profilé est modifiée à l'aide d'un rouleau déformant servant de poinçon. Il n'y a pas de matrice dans ce cas.

Pour réaliser l'opération, deux supports solides sont nécessaires de chaque côté du cintrage, qui jouent le rôle de matrice. Ces supports peuvent être des sabots pivotants ou des rouleaux.

Comme la force augmente progressivement et reste toujours perpendiculaire au tube, cette méthode permet d'obtenir un bon résultat final. Cette méthode n'est applicable que pour des travaux de faible volume.

La deuxième est le pressage. Pour obtenir le cintrage, on utilise le principe d'un étau d'établi : un tronçon de tube est placé entre la matrice et le poinçon.

Les profils de ces derniers doivent reproduire exactement la géométrie de la pièce pour obtenir un cintrage de qualité. Il faut également prendre en compte la déformation résiduelle du métal dans le calcul. À la maison, cette méthode est applicable lorsqu'une grande précision n'est pas nécessaire.

La machine pour modifier la forme d'un tube profilé par laminage se compose de trois rouleaux cylindriques, d'une chaîne, d'un entraînement et d'une base. Le diamètre des rouleaux doit correspondre aux paramètres du tube profilé à déformer.

Le troisième - le laminage - est une méthode universelle utilisée pour le cintrage des tubes à parois minces et à parois épaisses. La courbure est obtenue en tirant la pièce entre les rouleaux - un rouleau rotatif et deux rouleaux de support.

Outre ceux mentionnés ci-dessus, le cintrage des tubes peut également être effectué par les méthodes suivantes :

Quelle que soit la conception choisie, lors de la fabrication artisanale d'une machine à cintrer les tubes, il est nécessaire de prendre en compte les recommandations des spécialistes. En choisissant le matériau du châssis, il faut partir du principe que l'épaisseur du métal doit être d'au moins 1/6 de la largeur du tube profilé.

Ainsi, si vous devez cintrer un tube de section rectangulaire de dimensions 50 x 25 mm, pour éviter la déformation du châssis lors du cintrage, vous devez prendre un profilé en U ou une cornière d'une épaisseur d'au moins 10 mm. La plaque de support et le poinçon avec la matrice doivent être deux fois plus épais.

Le diamètre optimal des rouleaux est d'au moins trois fois les dimensions de la section. L'aile du profilé en U et de la cornière utilisés pour fabriquer le châssis doit être respectivement 2 et 3 fois plus large que le tube. Si vous devez cintrer des tubes profilés de section rectangulaire 50 x 25 mm, vous aurez besoin d'un profilé en U 100 x 10 ou d'une cornière 150 x 10.

Fabrication d'une cintreuse hydraulique

Examinons le schéma d'une machine à entraînement hydraulique, où le cintrage se produit par le poinçonnage du tube profilé au centre par un poinçon fixé sur une tige montante. En raison du contact étroit de la pièce, reposant sur deux rouleaux fixes, avec le poinçon mobile, cette dernière prend sa forme.

Une telle machine est appelée arbalète en raison de la similitude de la forme du poinçon avec celle d'une arbalète. Ses principales pièces sont la base (1), le vérin hydraulique (2), le poinçon (3) et les fixations sous forme de boulons. L'agencement des composants de la machine est réalisé selon le croquis.

Pour le marquage de la surface de travail, vous tracez un axe vertical et, à la distance du bord et de l'axe indiquée sur le schéma, vous marquez l'emplacement des trous inférieurs. Ensuite, vous marquez les points de position des trous supérieurs en vous écartant de la distance nécessaire du bord. Vous reliez par une ligne droite les centres de ces trous et y reportez des segments égaux.

Les axes des trous intermédiaires se trouveront à l'intersection des marques réalisées avec l'axe incliné. Les trous sur la surface de travail sont nécessaires pour permettre le réglage du rayon de courbure de la pièce profilée. Comme la surface de travail est constituée de deux pièces disposées en miroir, vous marquez la seconde de la même manière.

La hauteur de la machine est déterminée par les paramètres du vérin et la distance indiquée sur le schéma par le symbole « a ». Pour plier un tube profilé d'une largeur de 15 mm, cet intervalle, à l'état non sollicité du vérin, doit être d'environ 20 mm.

Dans cette conception, l'effort transmis par le poinçon est concentré dans sa partie supérieure. À la suite de cette action, le rayon extérieur du tube subit une traction, ce qui peut provoquer un amincissement de la paroi, voire dans certains cas une rupture. Par conséquent, il n'est pas recommandé d'utiliser cette machine pour la déformation de pièces à paroi mince.

Cintreuse à rouleaux faite maison

Sur un tel équipement, la pièce acquiert la forme souhaitée par laminage. Dans le cadre d'un atelier domestique, il est plus simple de fabriquer une structure à 3 rouleaux avec entraînement manuel. Examinons deux variantes de ces machines.

Variante de machine à plateforme tournante

Le principe de fonctionnement d'une telle machine pour le cintrage de tubes à section non circulaire est le suivant :

1. Le bâti principal est relié par une liaison articulée à la plate-forme pivotante, qui détermine l'angle de cintrage.
2. La plate-forme est mise en mouvement par un vérin qui s'appuie contre elle par sa tige de travail.
3. Le tirage du profil s'effectue en tournant la poignée située sur l'arbre intermédiaire.

Pour la fabrication de la base de la machine et des montants, vous aurez besoin d'un profilé en U d'une hauteur d'âme de 150 à 200 mm, en quantité d'environ 3 m. Comme cages pour les roulements et base des cylindres, un tube en acier avec un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur des roulements conviendra ; vous le divisez en 6 courts segments.

La plate-forme pivotante n'est pas la seule option pour régler les paramètres de cintrage d'un tube profilé ; il est possible de le faire à l'aide des cylindres extrêmes. Pour cela, vous percez des trous dans les plaques de support et dans le profilé en U afin que les éléments soient mobiles. Vous pouvez soulever la plate-forme extrême avec n'importe quel vérin disponible dans votre atelier.

À partir du profilé en U, vous réalisez la base et deux plates-formes. En vous écartant d'environ 0,5 m d'un des côtés, vous soudez un montant vertical dans le même profilé en U. Pour cela, vous accouplez deux tronçons afin que le montant soit solide.

En respectant strictement l'horizontalité, montez une plateforme fixe, puis soudez-y le montant arrière. Ensuite, prenez un segment de tube profilé et ajoutez des butées d'une hauteur au moins égale à l'épaisseur du tube profilé dont vous prévoyez de réaliser la déformation sur la machine fabriquée.

Reliez la plateforme de guidage au châssis principal à l'aide de charnières de porte. Sur les butées ajoutées et les bords des deux plateformes, montez les roulements par soudage et renforcez la structure avec des cornières. Insérez les arbres dans les roulements, et fixez la poignée à l'arbre central.

Installez un cric sous le bord de la plateforme de guidage et fixez-le sur la base à l'aide d'une liaison boulonnée.

Effectuez l'assemblage de la cintreuse à tube avec plateforme pivotante dans l'ordre suivant :

Machine à rouleaux à trois galets

Sur cette machine, placez le tube sur les rouleaux latéraux. Abaissez le rouleau supérieur mobile sur la pièce par le haut et fixez-la ainsi. Ensuite, tournez la poignée et transmettez le mouvement aux arbres via la chaîne. Le tube est tiré et change de géométrie.

En augmentant progressivement la pression en serrant le boulon de serrage et en tirant la pièce, vous obtenez le cintrage du tube à l'angle souhaité.

La cintreuse de profilés à trois rouleaux est équipée de trois rouleaux. En connectant un moteur électrique de 1,5 kW à cette machine, vous pouvez cintrer des tubes d'une section allant jusqu'à 8 cm en une seule fois.

Pour fabriquer une machine fonctionnant selon ce schéma, il faut préparer une étagère et des profilés métalliques pour le cadre, des arbres, 4 ressorts solides, une chaîne, des roulements, des fixations et d'autres pièces. Pour la fixation des roulements, trois arbres avec des paramètres correspondant aux pignons et aux roulements seront nécessaires.

Deux arbres sont destinés au placement latéral, et le troisième (de pression) pour la suspension sur ressorts. Ces éléments devront probablement être commandés dans un atelier, le reste peut être fait soi-même.

L'arbre de pression comprend des roulements, des engrenages et des anneaux. Des filetages pour les boulons de serrage sont réalisés dans les anneaux et des rainures sont creusées. Dans les étagères en profilé en U, on réalise des logements pour l'arbre de pression. À l'étape finale, on assemble la structure en commençant par l'installation du cadre.

Ensuite, l'arbre de pression sur ressorts, relié à l'étagère par une liaison à clavette, est suspendu. Les arbres de support sont installés sur les côtés et la chaîne est tendue entre eux, en utilisant une équerre magnétique comme support.

Sur l'un d'eux, on fixe une poignée avec un tube rotatif, puis on effectue les travaux de montage du cric. On le fixe à la plateforme avec des boulons et par soudure.

Lors du montage de l'arbre suspendu, il faut respecter un certain ordre : d'abord le placer sur l'étagère, y souder les écrous pour les ressorts, retourner la plateforme et la connecter aux ressorts. Il faut noter qu'avec l'augmentation de la distance entre les rouleaux, les efforts nécessaires au cintrage diminuent.

Pour assembler une cintreuse de type à laminage, il vous faudra :

Sur notre site, vous trouverez d'autres articles décrivant en détail les options de dispositifs faits maison pour cintrer les tubes profilés, nous vous recommandons de les consulter :

1. Comment construire une cintreuse pour tubes profilés soi-même : aperçu des meilleures réalisations maison
2. Comment fabriquer une cintreuse de tubes soi-même : exemples des meilleures réalisations maison

Comment cintrer un tube profilé de manière simple ?

L'outil le plus rudimentaire pour modifier le contour d'un tube profilé est l'utilisation d'un gabarit en bois. On peut l'employer pour cintrer des tubes à paroi mince en acier ou en aluminium. Pour fabriquer cette machine improvisée, on prend des planches, on les assemble par n'importe quel moyen et on découpe le gabarit.

Il est préférable de rendre le gabarit amovible, afin de pouvoir en fabriquer plusieurs avec différents rayons. Il n'est pas obligatoire de le faire en bois ; on peut le remplacer par des crochets métalliques disposés selon le contour tracé.

Au point de contact avec le tube, l'épaisseur du gabarit doit être supérieure de plusieurs centimètres à la hauteur de la section du tube profilé. Le bord du gabarit est réalisé avec une inclinaison, sinon le tube pourrait glisser.

La structure est munie d'une butée et fixée à une base stable. On place le tube entre le plan du gabarit et la butée, puis on commence à cintrer le matériau en partant du bord du tube. Si l'on commence le cintrage par le centre, le tube à paroi mince risque de s'aplatir.

On peut insérer dans le tube une tige métallique d'un diamètre égal à la section de passage du tube, ou simplement prendre un morceau de tube et l'enfiler sur l'extrémité de la pièce. Dans tous les cas, cela sera plus pratique.

Pour plus de détails sur la façon de cintrer un tube profilé sans équipement spécial, lisez ce document.

Selon le même principe, on fabrique des machines plus puissantes. Dans ce cas, la force est créée à l'aide d'un treuil, et le tube est fixé plus solidement pour éviter qu'il ne se détache.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Règles principales pour la fabrication d'une machine de traitement des tubes profilés :

Cintreuse de tubes, de conception proche de celle d'usine :

Parmi toutes les variantes de cintreuses de profilés, il faut choisir la conception la mieux adaptée à l'objectif de son utilisation. Parfois, le mécanisme le plus simple suffit pour se procurer la quantité nécessaire de profilés cintrés sans dépenses financières importantes.

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