Cours sur le roulage (mise à jour 2020)

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Objectifs

  • donner les généralités du roulage
  • connaitre le vocabulaire lié au roulage
  • donner les différents types de rouleuses
  • calculer les longueurs développées pour les pièces roulées

Généralités sur le roulage

Le roulage de tôle (cintrage de tôle) est une technique de transformation d’une surface plane en surface cylindrique ou conique fermée (roulage fermé : virole, voir ci-contre) ou roulage ouvert. Le roulage est obtenu par un effort de flexion provoqué soit par pression ou par choc.

On peut rouler les tôles de manière industrielle :

– rouleuses pyramidales, 3 rouleaux, 4 rouleaux
– avec plieuses ou presses-plieuses 

Ou de façon artisanale, par chocs :
– marteaux, maillets, …

Le roulage (ou cintrage) impose au métal des déformations des fibres.

-Les fibres extérieures sont allongées alors que les fibres intérieures sont comprimées ou sont raccourcies.

– On peut aussi former des troncs de cônes, et des tôles de fortes épaisseurs.

 

Rouleuse AMB  PICOT:
(voir le site AMB PICOT)

Virole

Tronc de cône roulé

– La tôle est animée d’un mouvement de translation par deux rouleaux commandés mécaniquement et elle est soumise à un effort continu de flexion exercé par 1 ou 2 rouleaux cintreurs

– selon la disposition des rouleaux, on distingue trois types de machines: type pyramidal, planeur (3 rouleaux), croqueur (4 rouleaux)

 

“Pyramidale”

“Planeur”

“Croqueur” AMB PICOT
(Voir le site AMB PICOT)

– pour extraire les corps cintrés, complètement fermés, le rouleau supérieur peut être dégagé de l’un de ses paliers et pivoter dans un plan vertical ou horizontal. On dit que le rouleau est amovible. On peut aussi supporter les tôles de grand diamètres ou trop lourdes avec une potence. 

Palier rétracté

Potence de soutien

– pour tenir compte de l’élasticité résiduelle, on estime généralement que le diamètre mini de cintrage est égal au diamètre du rouleau supérieur (fonction de la nature du matériau et de la longueur à cintrer).

– il y’a une nécessité d’écrouir légèrement les tôles minces d’acier doux avant cintrage (brisage) pour augmenter l’élasticité et supprimer le risque de formation de plis. Ce brisage est obtenu par cintrages alternés dans les deux sens sur la machine

– on peut aussi chanfreiner légèrement les champs des tôles épaisses qui seront cintrées pour éviter la formation de criques sur les bords.

Les 3 types de rouleuses

Différences entre les rouleuses

La rouleuse de type pyramidale possède 3 rouleaux. Le rouleau supérieur est amovible, pivote et permet la sortie du cylindre fini. Il reste fixe pendant le cycle du roulage. L’entrée de la tôle peut se faire des deux côtés. Le roulage pyramidal ne permet d’effectuer le croquage. Si on ne prévoit pas ce croquage auparavant on obtient un méplat qui donne un cylindre non circulaire.

La rouleuse de type planeur (3 rouleaux) est composée d’un rouleau supérieur amovible, mais fixe pendant le roulage. Il permet le serrage de la tôle lorsque le rouleau opposé, inférieur, est relevé contre la tôle à rouler. Ce rouleau est motorisé et entraîne la tôle. Le dernier rouleau, complètement excentré, permet de donner la forme à la tôle. Le croquage est possible en retournant la tôle.

La rouleuse de type croqueur (4 rouleaux) est composée d’un rouleau supérieur fixe pendant le roulage mais dont le palier est amovible pour libérer la tôle lorsque le roulage est terminé. Il sert aussi de serrage pour la tôle lorsque le rouleau inférieur est relevé. Le rouleau inférieur entraîne la tôle. Les deux autres rouleaux sont excentrés et mobiles. Ce sont eux qui permettent le cintrage. Le fonctionnement est identique aux rouleuses de type planeur mais le croquage peut se faire des deux côtés sans enlever la tôle.

Procédure de roulage avec rouleuse pyramidale

1) Réalisez un gabarit qui vous permettra de contrôler la circularité intérieure de votre futur cylindre

 

2) Réalisez votre croquage par pli successifs, sur plieuse, presse, presse-plieuse ou maillet. Contrôlez la circularité avec votre gabarit.

 

3) Insérez votre tôle d’un coté, en vérifiant la perpendicularité et roulez en venant tangenter sur le rouleau d’en face (2). Ensuite continuez le roulage jusqu’à l’autre extrémité de la tôle. (rouleau 1)

 

4) Ensuite, relevez le rouleau 1 et roulez en sens inverse pour aller tangenter sur le rouleau opposé 2.

 

5) Vous devez monter alternativement chaque rouleau à chaque fois. Donc cette fois on montera le rouleau 2. Puis Répétez les opérations jusqu’à rouler complètement le cylindre, voir un peu plus (car le retour élastique, ouvrira un peu le cylindre fini lorsque vous relâcherez la contrainte). Il faut aussi faire attention en fin de cycle à ne pas superposer les 2 tôles lorsque le cylindre est presque terminé.

 

6) Libérez la tôle en desserrant les rouleaux et en pivotant le cylindre supérieur, ou en libérant le palier.

Vidéo de roulage pyramidal

Procédure de roulage avec 3 rouleaux

1) Réaliser un gabarit qui vous permettra de contrôler la circularité intérieure de votre futur cylindre



2) Réalisez votre croquage en utilisant la rouleuse. Pincez la tôle avec les 2 rouleaux centraux. Monter le rouleau excentré et effectuez le croquage sur quelques centimètres. Retirez la tôle et faites de même sur l’autre coté de la tôle.(1,2,3,4,5,6)







3) Réalisez votre première passe en pinçant la tôle dans les 2 rouleaux centraux. Montez un peu le rouleau excentré, puis effectuez la première passe. (7,8)





4) Renouvelez la phase précédente   (9,10) autant de fois que nécessaire jusqu’à obtenir la circularité souhaitée de votre cylindre.  (11)


Procédure pour rouleuse 4 rouleaux

 

La procédure est la même que pour le roulage avec 3 rouleaux, sauf que le 4ème rouleau permet de ne pas re-tourner la tôle et de la laisser pincée. Voir vidéo ci-dessous

Vidéos de roulage à 3 rouleaux et 4 rouleaux

Notions de longueurs développées

La longueur de la fibre neutre située à e/2 reste invariable. Pour un cylindre, on calcule la longueur développée en considérant le diamètre (moyen) à la fibre neutre

Ld = π x Øfn (Øfn= Diamètre en fibre neutre) 
Ld = π x (Øint + ep.) (Øint= Diamètre intérieur)
Ld = π x (Øext – ep.) (Øext= Diamètre extérieur)

Par exemple, si on souhaite obtenir une virole de diamètre extérieur 450 mm en épaisseur 5mm et de 1000mm de hauteur :

Ld = π x Øfn (avec Øfn= Øext – ep)
Ld = π x (450-5)
LD = π x 445 ==> LD ≈ 1398 mm. On devra donc découper un rectangle de 1000mm x 1398 mm avant roulage.

Rouler les troncs de cônes

Il est possible de rouler des troncs de cône. Il faudra néanmoins préparer correctement les débits et faire en sorte que les rouleaux soient toujours parallèles aux génératrices souhaitées.  

On se cale souvent en butée.

Il est aussi possible de former des troncs de cônes par plis successifs.

 

Vidéo de roulage d'un tronc de cône

Autres rouleuses sympa

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