[Technique] Cintrage des tubes

Il m'a semblé à plusieurs reprises que plusieurs membres se posaient des questions à propos du cintrage, sans qu'il y ai eu beaucoup de réponses précises.
Plusieurs PLB ont déjà apporté leur pierre à l'édifice: Superkart, Emil', Toop, TZ94 ... Le sujet est ouvert, j'espère que d'autres contributeurs apporterons leurs connaissances, de manière à compléter la documentation.
Il faut dire que les catalogues des différents fournisseurs restent évasifs sur certains détails. Volonté de garder le secret d'un savoir-faire ? Ou au contraire, estiment-ils que ceux qui consultent leurs documents maitrisent ce savoir-faire ?
Comme ce n'était pas mon cas, j'ai rassemblé ci-dessous les différentes infos déjà parues ici ainsi que les documentations que j'ai accumulées depuis un certain temps, dans le but de construire ou d'acheter une cintreuse.

Il existe plusieurs technique de cintrage, globalement:

PAR EMBOUTISSAGE
En poussant le tube à l'aide d'une forme, en face de deux galets plus ou moins écartés, possédant également une forme.
Qui n'a jamais vu la cintreuse MINGORI utilisé par tous les chauffagistes !
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Ce procédé est réservé au tubes épais et aux cintres d'un rayon important, sous peine de générer des déformations disgracieuses sur le tube.

superkart a écrit:

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PAR ENROULEMENT,
c'est la méthode qui nous intéresse, puisqu'elle permet de réaliser des cintres de faibles rayons sur du tube de faible épaisseur.

superkart a écrit:

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explication via le site "Mingori"
Le cintrage par enroulement permet de cintrer tous les tubes, avec des rayons plus courts que ceux utilisés pour le cintrage par emboutissage, et d'obtenir une meilleure qualité de cintrage. Il est particulièrement recommandé pour les tubes minces utilisés pour le mobilier et la serrurerie (tubes qualité 102, tubes suivant norme NFA 49-642) et les tubes inox 304, 316 etc...
L'emploi d'un mandrin intérieur (appelé également souris et olive), permet de reculer les limites du plissage et de l'ovalisation.
Le mandrin pourra être droit (fig.1), ou articulé (fig.2), le choix sera déterminé par les ratios suivants :
Diamètre sur épaisseur
Rayon sur diamètre
ainsi que par la nature du métal et son état métallurgique.
En fait il y a une forme en acier , qui rentre dans le tube , deforme le tube lors du cintrage qui lui.. redeforme le tube ...pour avoir a la fin un coude sans vague ou sans creux...

Ces vidéo résument assez bien l'utilisation des outillages spécifiques: cintreuse, formes, mors, mandrins articulés ...




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• Mandrin articulé à 1 sphère:
  
  
  
  

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• Mandrin articulé à plusieurs sphères:
  
  
  
  

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NUMERIQUE,
Ce sont des procédés qui évoluent rapidement grâce aux technologies modernes mises en œuvre.

Emil' a écrit:

Le seul avantage du cintrage numérique c'est la répétabilité . ..
Quand on a 2 mains gauches on est sûr d'avoir au moins les tubes identiques.
L'idée, c'était également d'avoir des solutions pré-industrielles permettant de travailler vite et bien..
(je pense à mon boulot aussi)
voir de sortir quelques cadres avec l'équivalent boulot de l'assemblage d'un seul .

Il y a forcément quelques astuces à trouver pour bien exploiter les machines, c'est en fanfaronnant qu'on devient fanfaron ..

2 Types de machines différentes pour du cintrage numérique :
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Le point où je bute, c'est que je cherchais à avoir le cintrage ET la découpe laser pour la gueule de loup... Je n'ai pas réussi à trouver la machine qui fait 2 en 1 - et ça demande à prédécoupé les tubes avant cintrage - ce qui me parait très faisable avec quelques tests et peut-être un point de positionnement ...
Alors certes je vous accorde que c'est un peu disproportionné pour un cadre de RD350 1980 ... Mais pourquoi ne pas tester ?

Plus le matériel est sophistiqué, meilleur est le résultat obtenu mais le coût est évidemment en proportion.
Nous n'avons probablement pas besoin de tant de sophistication, vu le résultat obtenu par TZ94 avec sa cintreuse "home made".

TZ94 a écrit:

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TZ94 a écrit:

Il faudrait que TZ94 nous informe sur le résultat qu'il a obtenu ? Déformation de la section du tube, ovalisation ?
Si j'ai bien compris, il a utilisé du tube 25CD4s ép. 1.5, de quel Ø ?

Bonjour TZ94,
Explicite  

Il y a ce type aussi que je cherche d'occasion modèle PROMAC CI535 ou 536 si quelqu'un connais ou alors neuf mais assez remisé pour mon budget svp.

Trés peu encombrante et trés précise.

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Sportivement
Yann

After the discussion on building a steel frame where some potentially lethal opinions were expressed

I will leave this one to the real "Experts". 

fpayart a écrit:

.../... Il faudrait que TZ94 nous informe sur le résultat qu'il a obtenu ? Déformation de la section du tube, ovalisation ?
Si j'ai bien compris, il a utilisé du tube 25CD4s ép. 1.5, de quel Ø ?

Ø 30 il me semble.
En cintreuse, il y a aussi ce style qui ne me paraît pas très difficile à faire soi-même.
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Un exemple de "home made"
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MacPepR a écrit:

En cintreuse, il y a aussi ce style qui ne me paraît pas très difficile à faire soi-même.

De ce que je comprends, ce genre de cintreuse à 3 rouleaux ne sert que pour des rayons de cintrage très grands.

Avec de petits rouleaux, on doit pouvoir descendre en rayon. Pour nos cadres de motos, il n'y a pas trop de coudes de petits rayons à 90°. Je pense aussi que les rayons les plus grands possibles "tirent" moins sur le métal et réduisent les risques de frippage côté intérieur.

Bonsoir a tous,

Absent quelques jours pour formation, je découvre ce "nouveau sujet" un peu en retard...

Pour le cintrage de mes tubes (nous parlons de tubes en 25cd4s de diamètre 30 en 1.5 d'épaisseur).
J'ai utilisé le cintrage par enroulement sans souris mais avec guidage externe par patin "contre forme".
( voir photos de la cintreuse...)
Je pense qu'il ne faut pas trop se focaliser sur l'aspect "parfait" des cintrages de nos chassis, et qu'il
ne faut pas oublier que le but principal dans tous cela c'est la résistance maximale de la stucture.
D'une manière générale tous ces cintrages a l'aspect impeccable sont réalisés avec du matériel hors de
portée pour de petits constructeurs comme nous...

De plus, le fait de vouloir des cintrages sans déformation est tout a fait discutable à mon avis.
La plupart de ces cintrages avec guidage externe et "souris" intérieur sont déstinés a des produits
d'usage courant et dans un but pûrement esthétique, avec des matériaux des plus standards.
Je me répète "dans la plupart des cas" !

Même nos motos modernes n'ont pas toujours des cintrages parfaits sauf bizarrement aux endroits
les plus visibles...
Je prend un exemple complètement dingue avec la Harley VRod. A l'usine aux US, ils avaient conçu pour la production de cette moto, une machine a plusieurs millions de dollards UNIQUEMENT pour que certains cintrages visibles aient un aspect irréprochable. En fait c'est une machine qui injecte de l'eau dans les tubes sous une très forte pression pour "lissé" les cintrages.
Pour son fonctionnement les cadres sont montés sur un gabarit identique a la forme des tubes "à redresser" , comme un moule géant, l'ensemble est refermer et ensuite ils envoient l'eau sous pression...
Toujours avec du gros tube de "chauffage".

En ce qui nous concernes avec nos tubes fins et "raides" évidemment avec ces supers cintreuses il est parfaitement possible de réalisé des cintrages nickels, mais je crois qu'il faut se poser une question quand même.
Le cintrage en lui même induit de toute façon une déformation avec le rayon extérieur qui s'étire et celui
intérieur qui se resserre.
Si nous laissons a notre tube (de part le procédé que l'on utilise) la possibilitée de se déformé d'une manière plus "naturelle" n'est ce pas plus intéressant du point de vue de sa résistance ?
Les cintreuses a contrôle de déformation "inter et exter" induisent un étirement supplémentaire et donc affine le tube sur une plus grande partie, ce qui a mon avis n'est pas souhaitable pour du tube fin, qui nous poses déja assez de soucis comme ça...

Il est certain par contre que pour du tube de gros diamètre fin, un guidage intérieur devient obligatoire sous peine de pliage incontrôlé... Mais dans ce cas on ne fait pas de chassis avec !

Une bonne cintreuse par enroulement induit une légère ovalisation du tube ainsi qu'un enfoncement "contenu" de l'intérieur du cintre, mais sûrement pas de quoi en faire toute une histoire...

Bon cette fois j'arrête de vous soûler...

l'injection d'eau et contre-forme est typiquement l'outillage utilisé pour les échappements auto de grande série  

@MacPepR

Ces machines sont plus des rouleuses à tubes que des cintreuses. Il leur manque beaucoup de critères pour satisfaire aux besoins évoqués précédemment :
- Pouvoir cintrer du tube mince avec un rayon faible sans trop de déformation.
- Avoir une précision de positionnement de l'axe du cintre suffisante.
- Obtenir une répétabilité de ces critères.
Je pense qu'il faut oublier ce genre de machine pour nos besoins, je ne dis pas que c'est impossible, mais cela sous-entend beaucoup de déchet.

Merci de cet éclairage, j'imaginais me lancer dans la fabrication de ce genre d'engin qui me parait plus simple que le modèle à enroulement.

TZ94 a écrit:

Bonsoir a tous,

Pour le cintrage de mes tubes (nous parlons de tubes en 25cd4s de diamètre 30 en 1.5 d'épaisseur).
Je pense qu'il ne faut pas trop se focaliser sur l'aspect "parfait" des cintrages de nos châssis, et qu'il
ne faut pas oublier que le but principal dans tous cela c'est la résistance maximale de la structure.
D'une manière générale tous ces cintrages a l'aspect impeccable sont réalisés avec du matériel hors de
portée pour de petits constructeurs comme nous...
De plus, le fait de vouloir des cintrages sans déformation est tout a fait discutable à mon avis.
La plupart de ces cintrages avec guidage externe et "souris" intérieur sont destinés a des produits
d'usage courant et dans un but purement esthétique, avec des matériaux des plus standards.
En ce qui nous concernes avec nos tubes fins et "raides" évidemment avec ces supers cintreuses il est parfaitement possible de réalisé des cintrages nickels, mais je crois qu'il faut se poser une question quand même.
Le cintrage en lui même induit de toute façon une déformation avec le rayon extérieur qui s'étire et celui intérieur qui se resserre.
Si nous laissons a notre tube (de part le procédé que l'on utilise) la possibilité de se déformer d'une manière plus "naturelle" n'est ce pas plus intéressant du point de vue de sa résistance ?
Les cintreuses a contrôle de déformation "inter et exter" induisent un étirement supplémentaire et donc affine le tube sur une plus grande partie, ce qui a mon avis n'est pas souhaitable pour du tube fin, qui nous poses déjà assez de soucis comme ça...

Merci de tes réponses qui éclairent un peu notre questionnement.
Ton opinion est respectable, à condition que le rapport esthétique/cintre obtenu, reste satisfaisant. Bien sûr le critère de satisfaction est subjectif en fonction des goûts de chacun.
J'accepte également ton argument sur l'étirement du tube qui provoque une réduction de l'épaisseur.

Citation :

Il est certain par contre que pour du tube de gros diamètre fin, un guidage intérieur devient obligatoire sous peine de pliage incontrôlé... Mais dans ce cas on ne fait pas de châssis avec !
Une bonne cintreuse par enroulement induit une légère ovalisation du tube ainsi qu'un enfoncement "contenu" de l'intérieur du cintre, mais sûrement pas de quoi en faire toute une histoire...
Bon cette fois j'arrête de vous soûler...

Tu es loin de nous soûler, puisque tu amène de l'eau au moulin.
Pourrais-tu nous préciser quel est ton plus petit rayon de cintrage et quelle est la déformation que tu as obtenu (différence entre les cotes de Ø mini/maxi au centre de la courbe).

artichaux a écrit:

Il y a ce type aussi que je cherche d'occasion modèle PROMAC CI535 ou 536  si quelqu'un connais ou alors neuf mais assez remisé pour mon budget svp.
Trés peu encombrante et trés précise.
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La machine vendue par PROMAC est un produit fabriqué par ERCOLINA Italie.
Il y a toute une gamme, la plus simple coûte chez PROMAC 3334 € HT.

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Les petites machines semblent être mues par un moto-réducteur.

D'où ma question à TZ94, pourrais-tu nous dire quel est environ le couple que tu as dû fournir pour cintrer tes tubes ?

TZ94 a écrit:

Je pense qu'il ne faut pas trop se focaliser sur l'aspect "parfait" des cintrages de nos chassis, et qu'il
ne faut pas oublier que le but principal dans tous cela c'est la résistance maximale de la structure.
D'une manière générale tous ces cintrages a l'aspect impeccable sont réalisés avec du matériel hors de
portée pour de petits constructeurs comme nous...

De plus, le fait de vouloir des cintrages sans déformation est tout a fait discutable à mon avis.
La plupart de ces cintrages avec guidage externe et "souris" intérieur sont déstinés a des produits
d'usage courant et dans un but purement esthétique, avec des matériaux des plus standards.
Je me répète "dans la plupart des cas" !

Même nos motos modernes n'ont pas toujours des cintrages parfaits sauf bizarrement aux endroits
les plus visibles...

En ce qui nous concernes avec nos tubes fins et "raides" évidemment avec ces supers cintreuses il est parfaitement possible de réalisé des cintrages nickels, mais je crois qu'il faut se poser une question quand même.
Le cintrage en lui même induit de toute façon une déformation avec le rayon extérieur qui s'étire et celui
intérieur qui se resserre.
Si nous laissons a notre tube (de part le procédé que l'on utilise) la possibilitée de se déformé d'une manière plus "naturelle" n'est ce pas plus intéressant du point de vue de sa résistance ?
Les cintreuses a contrôle de déformation "inter et exter" induisent un étirement supplémentaire et donc affine le tube sur une plus grande partie, ce qui a mon avis n'est pas souhaitable pour du tube fin, qui nous poses déja assez de soucis comme ça...

Il est certain par contre que pour du tube de gros diamètre fin, un guidage intérieur devient obligatoire sous peine de pliage incontrôlé... Mais dans ce cas on ne fait pas de chassis avec !

Une bonne cintreuse par enroulement induit une légère ovalisation du tube ainsi qu'un enfoncement "contenu" de l'intérieur du cintre, mais sûrement pas de quoi en faire toute une histoire...

Bon cette fois j'arrête de vous soûler...

Verse encore, on meurt de soif  
Ton argumentaire est d'une rationalité en béton 25CD4  
Il est même à portée philosophique en ce qu'il oppose les besoins fonctionnels au culte hypertrophié de l'imâââge la tromperie qui prévaut (prévôt des marchands  ) dans notre système décadent, à son culte du technologisme.
Il y a du Kerlo dans ce TZ94 !
Et quelle maîtrise  

Je me délecte de me saouler de cette façon  

En anglais, mais tu peux te donner une idée de la force exigée...

TZ94 a écrit:

De plus, le fait de vouloir des cintrages sans déformation est tout a fait discutable à mon avis.

Une question intéressante. Toute fois, si la force imposée sur le tube dans le structure finale cherche à flécher la partie cintrée, en augmentant ou défaisant le cintrage, je pense qu'une absence de déformation soit souhaitable. Cela du fait que la résistance dépend de la distance entre l'extérieure et l'intérieure du courbe produite, ce qui dans le cas sans déformation, sera la diamètre tube. D'ailleurs, l'effet est quadratique. Alors, plus que le tube est ovalisé, moins il résiste, même quand on prendre on compte la réduction d'épaisseur à l'extérieur : cela affaiblisse, mais d'une manière linière.

C'est un peu le même jeu que prendre un tube avec une diamètre 2 fois plus grande mais 2 fois moins épais résiste mieux que celui de référence, mais avec la même limite : si on pousse trop loin vers les parois mince, ça va plier...

Cela dit, n'ayant pas les ressources de Harley, on peut garder un peu de marge dans le choix d'épaisseur (en supposant savoir exactement quelle résistance on cherche à moins de 5% de doute !)

Vous êtes tous loin de nous saouler!

Continuez ce un très bon topic technique  On apprend beaucoup.

Fügner a écrit:

...Ton argumentaire est d'une rationalité en béton 25CD4. Il est même à portée philosophique en ce qu'il oppose les besoins fonctionnels...

+1.
Or maybe +0,99 because I would prefer tubes without any bends in a frame  .

Hi Graham,

Pas facile de savoir sur ce type machine, quel est l'effort exercé sur le tube, il y a un mécanisme à leviers, dont on ignore le rapport.
Mais en y regardant mieux, et avant que Graham me contrarie,  on peut se rendre compte du nombre de manœuvres nécessaires pour réaliser un courbe à 90°. Chaque manœuvre représentant elle-même 90°, j'en ai compté 16. On peut donc en déduire que le rapport des leviers est égal à 16. 
Même si l'on peut estimer l'effort exercé par l'opérateur et la longueur du levier principal (en inches, of course  ) ce n'est pas suffisant.
Dans ce but, j'ai recherché un très vieux document, que je n'avais pas utilisé depuis longtemps, mais qui est toujours d'actualité, il suffit de transformer les valeurs qui sont données en Kg, en Newton. Toujours utile.  
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On pourrait peut estimer qu'il produit un effort de 200N sur un bras de levier de 1.20m ? et que le rapport de leviers pourrait être de # .
Le rapport des leviers étant de #16 on peut estimer le couple fourni à:
200N*1.20m*16 = 3840Nm

Cette autre vidéo apporte également des informations dans ce sens :



J'aime bien celle là aussi avec la contre forme coulissante sur un galet :



Sur la cintreuse bleue, le levier semble mesurer 2.00m et l'opérateur beaucoup plus impliqué, pourrait développer un effort de 1000N soit un couple de 2000Nm.
Le couple nécessaire est fonction de la matière du tube, de son épaisseur, du rayon de cintrage.

C'est pourquoi l'expérience de TZ94 nous est précieuse.

GrahamB a écrit:

TZ94 a écrit:

De plus, le fait de vouloir des cintrages sans déformation est tout a fait discutable à mon avis.

Une question intéressante. Toute fois, si la force imposée sur le tube dans le structure finale cherche à flécher la partie cintrée, en augmentant ou défaisant le cintrage, je pense qu'une absence de déformation soit souhaitable. Cela du fait que la résistance dépend de la distance entre l'extérieure et l'intérieure du courbe produite, ce qui dans le cas sans déformation, sera la diamètre tube. D'ailleurs, l'effet est quadratique. Alors, plus que le tube est ovalisé, moins il résiste, même quand on prendre on compte la réduction d'épaisseur à l'extérieur : cela affaiblisse, mais d'une manière linière.

Je pense pas qu'une légère ovalisation affecte significativement la résistance, parce qu'elle sera partiellement compensée par l'augmentation des caractéristiques de la partie cintrée due a l'écrouissage. Il me semble meme que la matière dans le cintre est plus raide.

Pour le dire plus simplement, si je mets l'extrémité droite d'un U dans l'étau et que je tire sur l'autre jambe, ce n'est pas la partie coudée que je déforme en premier, mais les portions droites.

A tout hasard, est ce que quelqu'un aurait des informations sur le cintrage des tubes carrés et rectangulaires ?

C'est le même principe avec les mêmes machines par enroulement.
Si tu cliques sur les liens fournisseurs tu vas trouver des informations.
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Hi Frits,

Frits Overmars a écrit:

I would prefer tubes without any bends in a frame  .

If you substitute a bending by a welding, do you not fear that the likely heat treatment, of each side of the weld, will be worse than the strain hardening due to bending?

fpayart a écrit:

C'est le même principe avec les mêmes machines par enroulement.
Si tu cliques sur les liens fournisseurs tu vas trouver des informations.
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Merci ! Impressionnant ce catalogue, maintenant je sais comment on fait les béquilles torsadées pour les mobs customisées !

En fait j'étais plutot a la recherche de trucs ou astuces pour faire ca "a la maison", dans le style de ce qu'a admirablement accompli TZ 94. On m'a conseillé par exemple de remplir un tube carré avec plusieurs couches de feuillard d'acier pour éviter l'écrasement lors du cintrage, je n'ai pas encore essayé.

fpayart a écrit:

Hi Frits,

Frits Overmars a écrit:

I would prefer tubes without any bends in a frame  .

If you substitute a bending by a welding, do you not fear that the likely heat treatment, of each side of the weld, will be worse than the strain hardening due to bending?

Bonjour Francis,
I agree that a bend is more desirable than a weld. But I do not intend to substitute bends by welds; I try to design frames in such a way that bends are not necessary: KISS (Keep it Simple, Sir  ).
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Yes, right.
On the second one, is that the nice exhaust in stainless steel or titanium ?
What displacement engine, which manufacturer ?