Quel est le principe d'une cintreuse de tubes ?

Les cintreuses de tubes sont indispensables dans la production industrielle. Alors, quel est le principe d'une cintreuse de tubes ?

Le principe d'une cintreuse de tubes repose principalement sur le fonctionnement coordonné du système hydraulique et du système de commande numérique (CN). Plus précisément, le principe de fonctionnement d'une cintreuse de tubes CN 3D consiste à contrôler le mouvement du piston dans le vérin hydraulique via le système CN, réalisant ainsi le cintrage des tubes métalliques.

Pendant le fonctionnement, une cintreuse de tubes est constituée de plusieurs composants clés, notamment le châssis, la table de travail, le système hydraulique, le système de contrôle et les pinces. Ces composants fonctionnent ensemble pour assurer la stabilité et la précision du tube pendant le processus de cintrage.

De plus, le processus de cintrage de tubes implique les fonctions de plusieurs composants clés, tels que la matrice, la matrice de serrage, la matrice de guidage, le mandrin et la plaque anti-plis. Parmi ceux-ci, la matrice est le composant central et sert de centre de rotation pour le tube pendant le cintrage ; la matrice de serrage est utilisée pour maintenir le tube en place ; la matrice de guidage, ainsi que la plaque anti-plis, fournissent un support auxiliaire pendant le cintrage ; le mandrin fournit un support interne pendant le processus de cintrage pour éviter la déformation et l'effondrement du tube.

En résumé, la cintreuse de tubes réalise un cintrage efficace et précis des tubes métalliques en entraînant le mouvement du piston du vérin hydraulique avec le système hydraulique, combiné à un contrôle précis du système CN et au fonctionnement coordonné de divers composants mécaniques.

Le système hydraulique d'une cintreuse de tubes est principalement composé de composants tels qu'une pompe hydraulique, une électrovanne et un vérin hydraulique pour réaliser l'opération de cintrage du tube. Le principe de fonctionnement spécifique est le suivant :

• Pompe hydraulique : La pompe hydraulique est la source d'énergie du système hydraulique, responsable de la conversion de l'énergie mécanique en énergie hydraulique. Une fois la pompe hydraulique démarrée, l'huile hydraulique est pompée dans le système.
• Électrovanne : L'électrovanne est utilisée pour contrôler la direction et le débit de l'huile hydraulique. Dans l'état initial, toutes les électrovannes sont hors tension. L'huile hydraulique fournie par la pompe à piston est déchargée via une électrovanne à 4 voies et 2 positions, et tous les pistons d'actionnement sont en position rétractée.
• Vérin hydraulique : Le vérin hydraulique est l'actionneur, responsable de la poussée du tube pour effectuer l'opération de cintrage. En fonction des conditions de travail, la pression, le débit et la puissance réels du vérin hydraulique à différents stades du cycle de travail doivent être calculés et ajustés.
• Circuit de décharge : Le circuit de décharge est constitué d'une soupape de sécurité et d'une électrovanne à 4 voies et 2 positions. Lorsque la pompe hydraulique est démarrée, l'électrovanne à 4 voies et 2 positions est par défaut en état de décharge, et toute la sortie de la pompe hydraulique est renvoyée au réservoir d'huile via l'électrovanne.
• Conception du schéma de contrôle : La conception du système hydraulique doit tenir compte de l'analyse de la charge et de la sélection des algorithmes de contrôle pour assurer le fonctionnement efficace et fiable du système.

Le système de commande numérique (CN) joue un rôle crucial dans une cintreuse de tubes, étant principalement responsable du contrôle du mouvement du piston du vérin hydraulique. Plus précisément, le système CN contrôle le mouvement du piston du vérin hydraulique des manières suivantes :

• Réglage des paramètres et sortie de commandes : Avant d'utiliser une cintreuse de tubes CN, il est nécessaire de définir certains paramètres clés via le système CN, tels que l'angle de cintrage, le rayon de cintrage et la méthode de cintrage. Une fois ces paramètres définis, le système CN génère les commandes de contrôle correspondantes en fonction de ces informations.
• Transmission hydraulique et contrôle synchrone : Les cintreuses de tubes utilisent généralement la technologie de transmission hydraulique. La partie bélier est constituée du bélier, du vérin hydraulique et de la structure de réglage fin de la butée mécanique. Les vérins hydrauliques gauche et droit sont fixés sur le châssis, et le piston (tige) entraîne le bélier pour se déplacer de haut en bas grâce à la pression hydraulique. Le système CN contrôle la quantité d'huile entrant dans le vérin en ajustant la taille d'ouverture de la vanne synchrone, réalisant ainsi le fonctionnement synchrone du bélier et garantissant que la table de travail reste parallèle.
• Électrovanne et contrôle du débit d'huile : Le système CN peut également utiliser des électrovannes pour contrôler le débit d'huile, permettant ainsi au piston de se déplacer vers la position requise. Cette méthode de contrôle est simple et pratique et offre un haut degré de précision.
• Interaction homme-machine et surveillance en temps réel : Le système CN comprend également un écran tactile et d'autres interfaces d'interaction homme-machine pour faciliter l'interaction entre l'opérateur et la machine. De plus, le système CN peut surveiller l'état de fonctionnement de la machine en temps réel et ajuster la stratégie de contrôle en fonction de la situation réelle pour garantir la qualité de la pièce et l'efficacité de la production.

La matrice, la matrice de serrage, la matrice de guidage, le mandrin et la plaque anti-plis dans une cintreuse de tubes ont chacun des fonctions et des rôles différents, comme décrit ci-dessous :

La matrice joue un rôle très important dans le processus de cintrage des tubes. Elle garantit que le tube ne se déforme pas et ne s'endommage pas pendant le cintrage. Différents diamètres et épaisseurs de tubes métalliques nécessitent différentes spécifications de matrices pour garantir la précision et l'effet du cintrage.

La matrice de serrage est utilisée pour maintenir le tube dans la position correcte pour le cintrage. Avec la matrice, elle assure la stabilité du tube pendant le processus de cintrage.

La matrice de guidage joue un rôle de guidage et de support pendant le processus de cintrage des tubes. Elle tourne autour de la matrice avec le tube, aidant à compléter la fonction de cintrage.

La fonction principale du mandrin est de soutenir la paroi interne du rayon de cintrage du tube pour éviter la déformation. Le mandrin se présente sous diverses formes, telles que des mandrins cylindriques, des mandrins universels à tête simple, double ou multi-billes, etc. Le mandrin empêche le tube de s'aplatir pendant le cintrage et permet le cintrage sans plis ni coudes. De plus, la position du mandrin a un impact important sur le ressort de rappel. Si le mandrin est positionné loin du point de coupe et se trouve en position arrière, il n'étirera pas suffisamment le tube sur le côté extérieur du coude, ce qui entraînera un ressort de rappel important.

La plaque anti-plis empêche le tube de se plisser et de s'aplatir pendant le processus de cintrage. En augmentant le support dans cette zone, la paroi du tube s'épaissit uniformément après la contraction, évitant la formation de plis.

Assurer la stabilité et la précision du tube pendant le processus de cintrage nécessite une prise en compte globale de plusieurs aspects, notamment la structure mécanique, le système de contrôle, la qualité des matériaux et les spécifications du processus. Voici des mesures détaillées :

La cintreuse de tubes doit avoir une structure mécanique stable et un système de contrôle précis pour assurer la stabilité et la précision pendant le processus d'usinage. L'équipement mécanique peut contrôler avec précision la force appliquée et l'angle de cintrage, offrant ainsi une plus grande précision et stabilité dans le cintrage des tubes.

Le matériau utilisé pour le cintrage des tubes doit être qualifié et exempt de défauts tels que la déformation ou les fissures. L'utilisation d'huile lubrifiante hautement polie et de moules de chanfreinage de type coussinet appropriés peut réduire le frottement et l'usure, assurant un contact en douceur entre le tube et le moule.

Tous les cintres de tubes doivent être traités conformément aux normes et réglementations pertinentes, telles que la portée et l'espacement répondant aux exigences de spécification. De plus, les spécifications techniques ont des réglementations strictes sur l'ellipticité du cintre de tube pour garantir la qualité du cintre de tube.

Utilisez des outils de mesure tels que des pieds à coulisse et des micromètres pour vérifier si les dimensions du tube répondent aux exigences, assurant la précision de la longueur, du diamètre et d'autres dimensions. Lors du réglage du moule de cintrage de tubes, une attention particulière doit être accordée au réglage précis des zones avec des exigences particulières.

L'ajout de deux points de support basés sur le cintrage en trois points peut rendre le processus de cintrage plus stable et plus fluide. Cette méthode peut améliorer la stabilité du processus de cintrage des tubes dans une certaine mesure.

Pour les systèmes de tubes impliquant l'écoulement de fluides, une analyse d'interaction fluide-structure peut être utilisée pour étudier la stabilité vibratoire du tube, et la conception et les conseils de maintenance des tubes peuvent être optimisés en fonction des résultats de l'analyse.

La procédure de fonctionnement d'une cintreuse de tubes peut être divisée en les étapes suivantes :

• Normalisation de la forme du tube : Lors de la conception et de la disposition des tubes, évitez les grands arcs, les courbes arbitraires, les cintres composés et les arcs supérieurs à 180 degrés. Ces facteurs rendent non seulement l'outillage lourd, mais sont également limités par la taille de la cintreuse de tubes, affectant la production mécanisée et automatisée.
• Normalisation du rayon de cintrage : Assurez-vous que le rayon du tube à cintrer répond aux exigences standard pour garantir la qualité et l'efficacité du traitement.
• Chargement et fixation : Placez le tube à cintrer dans le moule correspondant et fixez-le. Sélectionnez la tête de matrice appropriée en fonction du diamètre extérieur du tube à cintrer, ajustez-la sur le plongeur, alignez les fentes des deux rouleaux avec la tête de matrice, puis placez-la dans le trou de la plaque à fleurs de taille correspondante, recouvrez-la avec la plaque à fleurs supérieure et insérez le tube à cintrer dans la fente.
• Démarrage de la machine : Appuyez sur l'interrupteur d'alimentation principal et attendez que l'ordinateur démarre normalement, puis appuyez sur le bouton de démarrage du panneau de commande. La machine effectuera automatiquement l'opération de démarrage. Une fois que la cintreuse de tubes CN a terminé son auto-inspection, le traitement peut commencer.
• Formation du cintrage : Dans la méthode de cintrage au mandrin, assurez-vous que la tête du mandrin ou le mandrin ne fait pas obstacle lorsque le bras de cintrage revient en arrière pour éviter que la tête du mandrin ou la tige ne soit pliée ou cassée par la tôle. Lorsque la température spécifiée est atteinte, poussez la poignée à l'angle souhaité pour terminer le processus de cintrage.
• Démoulage et retrait du tube : Une fois le cintrage terminé, démoulez et retirez le tube, permettant au moule de revenir à sa position d'origine.
• Opération de coupe : Dans la zone d'opération de coupe, coupez le tube à la longueur souhaitée.
• Procédures de post-travail : Après avoir terminé les étapes ci-dessus, effectuez le nettoyage et l'entretien nécessaires pour vous assurer que l'équipement reste en bon état de fonctionnement.